[发明专利]一种高压电气设备放电分解产物空间分布情况的计算方法

权利要求书

1.一种高压电气设备放电分解产物空间分布情况的计算方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

步骤1、根据高压电气设备所充绝缘气体类型和含量，确定高压电气设备所充绝缘气体的优化分子结构S、配比C；

步骤2、根据所述绝缘气体的优化分子结构S，确定绝缘气体的放电分解路径；

步骤3、根据所述绝缘气体的优化分子结构S和放电分解路径，确定绝缘气体放电分解路径的速率常数K；

步骤4、根据所述绝缘气体放电分解路径和速率常数K、以及放电类型，确定绝缘气体放电分解产物非平衡0维分布情况N1；

步骤5、根据所述绝缘气体非平衡0维分布情况N1以及高压电气设备空间结构，确定绝缘气体放电分解产物空间分布情况N2。

2.根据权利要求1所述的一种高压电气设备放电分解产物空间分布情况的计算方法，其特征在于，所述步骤1中绝缘气体为SF₆、CO₂、CF₃I、C₃F₈、C₅F₁₀O、C₄F₇N、C₆F₁₀O单一气体中的其中一种；或者绝缘气体为上述单一气体与空气、CO₂、N₂中的其中一种气体组成的混合气体。

3.根据权利要求2所述的一种高压电气设备放电分解产物空间分布情况的计算方法，其特征在于，所述步骤1中高压电气设备是以所述绝缘气体作为绝缘介质的断路器、气体绝缘全封闭组合电器GIS、气体绝缘传输线GIL电气设备中的一种。

4.根据权利要求3所述的一种高压电气设备放电分解产物空间分布情况的计算方法，其特征在于，所述步骤4中绝缘气体放电分解产物为绝缘气体在电弧、局部放电、火花放电、电晕放电情况下的中性和带电分解产物。

5.根据权利要求4所述的一种高压电气设备放电分解产物空间分布情况的计算方法，其特征在于，所述步骤1中缘气体的优化分子结构S计算方法为：将所述绝缘气体的初猜分子几何结构参数输入经密度泛函方法简化后的方程，对分子轨道能级展开系数进行迭代计算，优化至残差为0即获得所述绝缘气体的优化分子结构S。

6.根据权利要求5所述的一种高压电气设备放电分解产物空间分布情况的计算方法，其特征在于，所述步骤2中绝缘气体的放电分解路径按照以下方法计算：对所述绝缘气体的潜在分解位置进行柔性扫描计算，根据反应能量随反应坐标的变化曲线确定反应物、过渡态、产物，构建所述绝缘气体的放电分解路径，其中，反应物和产物为反应能量曲线的驻点，过渡态为反应能量曲线的鞍点。

7.根据权利要求6所述的一种高压电气设备放电分解产物空间分布情况的计算方法，其特征在于，所述步骤3中绝缘气体放电分解路径的速率常数K计算如下：

根据变分过渡态理论联立式(1)和(2)计算获得：

K＝κ(T)×min_s k^GT(s,T)＝κ(T)×k^GT(s_*,T)     (2)

式(1)和(2)中：Q^≠(T)表示过渡态结构的内配分函数；φ^R(T)表示单位体积内反应物的总配分函数；V^≠表示过渡态结构与反应物的势能差；s表示反应坐标，κ(T)表示穿透因子，k_B为玻尔兹曼常数，T为温度，h为普朗克常数，k^GT表示广义过渡态理论GT下的速率常数，min_s表示k^GT在反应坐标s上的最小值，s_*表示k^GT取最小值时的反应坐标。