101 / 2021-06-05 20:45:36

不同微水含量下SF6负极性电晕放电的脉冲形成机制研究

随着柔性直流输电和新能源发电的迅速发展，直流设备的应用越来越广泛。然而，电力设备在制造、安装及运行过程中不可避免会出现各种类型的绝缘缺陷并引发电晕放电[1]。当设备中存在水分、氧气等杂质时，放电过程会产生SOF₂、SO₂F₂等毒性分解产物，威胁人员安全并影响设备的可靠运行。因此，对包含微水微氧的SF₆气体的直流电晕放电的微观物理化学过程进行研究，是电力设备缺陷诊断研究中的基础。SF₆气体的直流电晕放电过程包含复杂的微观物理化学过程，但缺乏有效的实验手段对电晕放电的微观特征量进行测量，用数值仿真方法模拟SF₆气体的直流电晕放电过程成为研究SF₆电晕放电机理的重要方法[2]。本文采用二维轴对称针-板电极模型来研究不同微水含量下SF₆负极性电晕放电的脉冲形成机制，通过耦合带电粒子的迁移-扩散方程及泊松方程，研究了不同微水含量下电流脉冲的形成机制及带电粒子的时空分布。结果表明，随着微水含量的增加，电流脉冲的幅值增加，相邻两个电流脉冲的间隔时间减小，针尖处的最大约化场强增加，放电更容易发生。因此，微量水分的存在使得电力设备中更容易发生电晕放电，对电力设备中微水的实时监测提出了更高的要求。