納秒脈沖電壓電極介質(zhì)覆蓋SF6放電特性研究.pdf

1、以SF6為絕緣氣體的GIS中的隔離開(kāi)關(guān)在動(dòng)作過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生特快速暫態(tài)過(guò)電壓(VFTO)，將對(duì)變壓器、二次設(shè)備造成損傷，對(duì)SF6的放電性進(jìn)一步深入研究，可以改善絕緣配合使SF6使用更加合理。本文采用一維自洽流體力學(xué)模型，引入流體的對(duì)流-擴(kuò)散機(jī)制，建立了SF6氣體電極介質(zhì)覆蓋的納秒脈沖放電模型。
　　在納秒脈沖作用下的電極介質(zhì)覆蓋SF6放電過(guò)程，帶電粒子將在介質(zhì)覆蓋層上快速積累，覆蓋層和氣隙交界面處各帶電粒子濃度劇烈變化將對(duì)計(jì)算方法的穩(wěn)

2、定性提出更嚴(yán)格的要求。本文采用MacCormack差分格式進(jìn)行離散求解，此格式不但具有二階精度，而且是一種反耗散的穩(wěn)定格式，能在保證穩(wěn)定性的前提下，兼顧計(jì)算精度、計(jì)算量和收斂速度的要求。
　　本文在稱覆蓋以及單側(cè)電極介質(zhì)覆蓋條件下，通過(guò)改變外施納秒脈沖的電壓幅值及上升沿、氣隙距離、覆蓋層的厚度及相對(duì)介電常數(shù)、壓強(qiáng)等外部參數(shù)的方式，理論研究了納秒脈沖下SF6電極介質(zhì)覆蓋放電特性，以及放電過(guò)程帶電粒子的運(yùn)動(dòng)行為與間隙電場(chǎng)依賴關(guān)系，獲得

3、了放電過(guò)程間隙的電流、位移電流和傳導(dǎo)電流的分布。結(jié)果表明:雙側(cè)覆蓋時(shí)在納秒脈沖下氣隙中將出現(xiàn)雙極性電流，在上升沿處第一個(gè)幅值較小的脈沖是由外電壓快速變化引起的，外部參數(shù)對(duì)放電的劇烈程度存在著顯著的影響;陽(yáng)極側(cè)介質(zhì)覆蓋層上積累電荷的過(guò)程總體分為快速上升、緩慢上升和再次快速上升三個(gè)階段，受到外部參數(shù)變化將出現(xiàn)明顯變化并且和傳導(dǎo)電流變化密切相關(guān);在發(fā)生放電前電場(chǎng)基本均勻分布在氣隙上，發(fā)生放電后則主要集中在陽(yáng)極側(cè)介質(zhì)覆蓋層附近。僅陽(yáng)極覆蓋時(shí)傳導(dǎo)