[发明专利]一种环保GIS中绝缘气体过热分解产物演化特性的计算方法

说明书

本发明公开了一种环保GIS中绝缘气体过热分解产物演化特性的计算方法，首先读取环保气体绝缘组合电器GIS的铭牌参数，确定其内所充绝缘气体的种类G、配比C、压力P；然后确定所述气体的分子平衡结构S、谐振频率F和反应势能E；进而确定气体分解反应中过渡态结构TS的能量及分解反应系数k(T)；最后计算所述气体过热分解产物演化特性nsubgt;i/subgt;(t)。本发明解决了现有技术中存在的由于环保GIS中绝缘气体过热分解产物演化特性未知导致环保GIS无法广泛应用的问题。

技术领域

本发明属于高压电气设备故障诊断和运行状态监测技术领域，具体涉及一种环保GIS中绝缘气体过热分解产物演化特性的计算方法。

背景技术

寻找SF₆替代气体作为高压电气设备的绝缘和灭弧介质以应对全球气候变暖问题、保证电力从业者的健康，受到国内外学者的广泛关注。值得注意的是，C₅F₁₀O、C₆F₁₂O和C₄F₇N等新型人工合成气体具有很好的绝缘性能，全球变暖潜势很低且无毒，通过与CO₂、空气或N₂等背景气体混合来降低液化温度，替代SF₆作为绝缘介质的潜力远超其余气体。ABB公司和阿尔斯通公司分别采用C₅F₁₀O+Air和C₄F₇N+CO₂混合气体开发了145kV新型环保GIS样机，可以在实现较高绝缘能力的基础上满足一定程度的环保要求。武汉大学采用C₆F₁₂O研制出国内首台新型环保中压c-GIS，在南方电网所属地区率先挂网示范运行。

但是高压电气设备常常因为触头镀银层脱落、闭合不到位等因素引起触头接触不良，从而导致接触电阻增大，在大电流下出现局部温度升高，进一步促进接触电阻增大并造成绝缘气体分解。因此，以C₅F₁₀O、C₆F₁₂O和C₄F₇N等新型人工合成气体作为绝缘介质的新型环保GIS在运行过程中也将面临着局部过热威胁，而绝缘介质过热分解产物演化特性可以用于新型环保GIS故障诊断和运行状态监测，为设备及其所在电力系统的安全可靠运行提供保障。但是，新型环保GIS中绝缘气体过热分解产物演化特性仍然未知，导致新型环保GIS无法广泛应用。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种新型环保GIS中绝缘气体过热分解产物演化特性的计算方法，解决了由于新型环保GIS中绝缘气体过热分解产物演化特性未知导致新型环保GIS无法广泛应用的技术难题。

发明内容

本发明的目的是提供一种环保GIS中绝缘气体过热分解产物演化特性的计算方法，解决了现有技术中存在的由于环保GIS中绝缘气体过热分解产物演化特性未知导致环保GIS无法广泛应用的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种环保GIS中绝缘气体过热分解产物演化特性的计算方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1、读取环保气体绝缘组合电器GIS的铭牌参数，确定其内所充绝缘气体的种类G、配比C、压力P；

步骤2、根据所述气体的种类G，确定所述气体的分子平衡结构S、谐振频率F和反应势能E；

步骤3、根据所述步骤3中气体的分子平衡结构S、谐振频率F和反应势能E，确定气体分解反应中过渡态结构TS的能量及分解反应系数k(T)；

步骤4、根据所述气体的种类G、配比C、压力P、分解反应及其反应系数k(T)，以及所述环保气体绝缘组合电器GIS过热故障的温度T，计算所述气体过热分解产物演化特性n_i(t)。

本发明的特点还在于，