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g-C_(3)N_(4)对SF_(6)分解组分吸附的第一性原理研究
1
作者 霍浩 刘冰冰 +4 位作者 郭富强 宋典 孟雄凤 包艳艳 李小强 《中国材料进展》 北大核心 2025年第5期499-504,共6页
开发性能优异的气敏材料是准确检测SF_(6)分解特征组分,评估电气设备运行情况的有效策略之一。基于第一性原理研究石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))对SF_(6)分解特征气体H_(2)S、SO_(2)、SOF_(2)和SO_(2)F_(2)的吸附特性,系统探究g-C_(3)N_(4... 开发性能优异的气敏材料是准确检测SF_(6)分解特征组分,评估电气设备运行情况的有效策略之一。基于第一性原理研究石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))对SF_(6)分解特征气体H_(2)S、SO_(2)、SOF_(2)和SO_(2)F_(2)的吸附特性,系统探究g-C_(3)N_(4)吸附气体分子前后体系吸附能、差分电荷、静电势、LUMO/HOMO轨道、电子性质及功函数的演化规律。结果表明:g-C_(3)N_(4)对SO_(2)、SOF_(2)和SO_(2)F_(2)的吸附效果显著优于对H_(2)S;吸附SO_(2)F_(2)后g-C_(3)N_(4)朝向气体分子转移电子,且临近原子间相互作用强烈,倾向于化学吸附;各吸附体系的LUMO/HOMO能级均大于气体分子的能级,g-C_(3)N_(4)吸附气体分子后吸附体系趋于稳定;气体吸附反应发生后解吸的难易程度依次为SO_(2)、H_(2)S、SOF_(2)、SO_(2)F_(2);功函数计算表明g-C_(3)N_(4)吸附各气体分子后束缚电子的能力有所增强,但各体系束缚能力存在差异,使g-C_(3)N_(4)具备准确检测SF_(6)分解特征气体的选择性。本研究可为g-C_(3)N_(4)在SF_(6)分解特征组分检测领域的应用提供理论基础。 展开更多
关键词 sf_(6)分解组分 气体吸附 第一性原理 石墨相氮化碳 静电势 电子性质
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石墨烯涂覆微纳光纤气体传感机理与SF_(6)分解组分SO_(2)检测
2
作者 张引 陈奥 +3 位作者 余雯雯 张国治 蔡逸杰 张晓星 《电力工程技术》 北大核心 2025年第2期220-228,共9页
准确有效监测气体绝缘设备(gas insulated equipment,GIE)内部SF_(6)分解组分对设备故障诊断及状态评估具有重要意义。但现有外置检测方法受采样点和设备内组分扩散速率限制,难以精确掌握设备内组分浓度。为此,文中提出一种基于表面涂... 准确有效监测气体绝缘设备(gas insulated equipment,GIE)内部SF_(6)分解组分对设备故障诊断及状态评估具有重要意义。但现有外置检测方法受采样点和设备内组分扩散速率限制,难以精确掌握设备内组分浓度。为此,文中提出一种基于表面涂覆微纳光纤(micro/nano fiber,MNF)的SF_(6)分解组分SO_(2)检测方法,具有应用于GIE内置光纤传感在线监测的潜力。基于密度泛函理论分析石墨烯的光学气敏响应性能,搭建光纤环形腔衰荡(fiber-loop ringdown,FLRD)气体检测系统,开展典型SF_(6)分解组分检测实验。仿真结果表明,石墨烯在吸附SO_(2)气体分子后,光学特性变化较为显著,说明其对SO_(2)具有良好的光学气敏响应性能。实验结果同样发现,该气体检测系统可实现常温下低浓度的SO_(2)气体检测,在0~200μL/L浓度范围内呈现良好的线性关系,SO_(2)检测最大相对误差为4.89%,灵敏度为0.81 ns/(μL·L^(−1));而增加光纤放大器可以有效提升检测性能,系统灵敏度达到1.24 ns/(μL·L^(−1))。文中所提检测方法为GIE内置式光纤传感在线监测SF_(6)分解组分提供了一种新的思路。 展开更多
关键词 气体绝缘设备(GIE)在线监测 sf_(6)分解组分 光纤气体传感 表面涂覆 气体检测 微纳光纤(MNF)
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基于石墨烯/金属异质结的SF_(6)分解产物特性研究
3
作者 林露 曹志刚 +2 位作者 向英瀚 张强 刘晓波 《高压电器》 北大核心 2025年第3期200-204,共5页
文中详细探讨了石墨烯/金属这种异质结结构对SF_(6)分解产物H2S和SO_(2)的吸附行为的影响。实验结果显示,石墨烯/金和石墨烯/铂异质结结构在吸附H2S或SO_(2)气体时,电阻率变化率出现峰值或出现电阻率变化率下降现象。进一步研究表明,这... 文中详细探讨了石墨烯/金属这种异质结结构对SF_(6)分解产物H2S和SO_(2)的吸附行为的影响。实验结果显示,石墨烯/金和石墨烯/铂异质结结构在吸附H2S或SO_(2)气体时,电阻率变化率出现峰值或出现电阻率变化率下降现象。进一步研究表明,这种异质结电阻率变化率曲线吸附峰的具体位置由石墨烯与金属之间的费米能级差异决定,而气敏响应强度则由两者之间的费米能级差异及金属的功函数共同作用。该研究基于相关理论基础,为开发新型石墨烯气体传感器在检测SF_(6)分解产物方面的应用提供了理论指导和参考。 展开更多
关键词 石墨烯/金属异质结 sf_(6)分解气体 吸附峰 费米能级差 气体传感器
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改性UIO-66对SF_(6)/N_(2)混合气体及其分解产物的吸附特性
4
作者 朱峰 赵跃 +1 位作者 马凤翔 刘伟 《化工学报》 北大核心 2025年第4期1604-1616,共13页
相比于纯SF_(6)气体,SF_(6)/N_(2)混合气体GIS设备发生放电故障产生的分解产物更为复杂,使SF_(6)/N_(2)混合气体的净化处理难度增加。研究SF_(6)/N_(2)混合气体分解产物的吸附净化方法对其净化处理具有重要意义。设计搭建了电晕放电分... 相比于纯SF_(6)气体,SF_(6)/N_(2)混合气体GIS设备发生放电故障产生的分解产物更为复杂,使SF_(6)/N_(2)混合气体的净化处理难度增加。研究SF_(6)/N_(2)混合气体分解产物的吸附净化方法对其净化处理具有重要意义。设计搭建了电晕放电分解产物吸附实验平台,对SF_(6)/N_(2)混合气体及其分解产物进行定量分析,基于分子动力学理论分析改性前的有机金属框架UIO-66及改性后的3种有机金属框架(UIO-66-12Ti、UIO-66-24Ti、UIO-66-36Ti),通过MonteCarlo模拟进一步分析了吸附热及压力对吸附能力的影响,并通过实验验证模拟分析结论。研究结果表明:改性前UIO-66对分解产物H_(2)S、SO_(2)、SO_(2)F_(2)、SOF_(2)气体的吸附率高于67%,对N_(2)O、CF_(4)气体的吸附率低于5%;改性后的3种有机金属框架对前述分解产物的吸附能力平均提高了41.02%,且对SF_(6)的吸附能力提升微小,几乎无显著变化,有利于分离回收,其中UIO-66-24Ti对CF_(4)、N_(2)O气体吸附能力最强,分别提高了86.55%和67.06%。改性后有机金属框架有利于SF_(6)/N_(2)混合气体中分解产物的吸附净化,为开发适用于SF_(6)/N_(2)混合气体分解产物的吸附剂提供了理论基础。 展开更多
关键词 放电分解产物 分子动力学 Monte Carlo模拟 吸附 改性UIO-66 sf_(6)/N_(2)混合气体 分子模拟
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基于分解组分分析的SF_6设备绝缘故障诊断方法与技术的研究现状 被引量：99
5
作者 唐炬 杨东 +1 位作者 曾福平 张晓星 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第20期41-54,共14页
随着全封闭式组合电器(GIS)设备在各电压等级中日益广泛应用,一旦发生绝缘故障将严重危及电力系统的安全运行,对GIS设备进行绝缘状态监测与故障诊断是降低其故障率和运维费用的有效手段之一。针对目前国内外研究热点,基于分解组分分析(D... 随着全封闭式组合电器(GIS)设备在各电压等级中日益广泛应用,一旦发生绝缘故障将严重危及电力系统的安全运行,对GIS设备进行绝缘状态监测与故障诊断是降低其故障率和运维费用的有效手段之一。针对目前国内外研究热点,基于分解组分分析(DCA)的SF_6设备绝缘故障诊断方法与技术进行综述,以推动该领域的理论与技术进步。首先,在分析国内外气体绝缘装备故障统计的基础上,介绍常见的绝缘故障及其诱因;其次从引发SF_6气体分解过程及机制出发,分析基于SF_6分解组分的故障诊断原理,重点评述SF_6故障分解特征产物,并对以分解组分比值为特征量的故障诊断研究进展情况进行小结;最后结合当前研究现状和尚需解决的难点问题,指出基于分解组分分析的SF_6设备绝缘故障诊断方法与技术的研究要点及发展趋势。 展开更多
关键词 分解组分分析 sf6 故障诊断 分解机制 特征比值 分解产物
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SF_6气体分解组分的多功能试验装置研制 被引量：46
6
作者 唐炬 李涛 +2 位作者 万凌云 张晓星 姚尧 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期1583-1588,共6页
GIS设备中局部放电(PD)的模式识别和放电量的定量检测是目前国内外研究的难点。为此,作者设计了一套用于SF6PD气体分解组分研究的多功能试验装置,重点介绍了装置的结构和主要部件的计算参数。初步试验研究表明:该装置能够产生PD并引起SF... GIS设备中局部放电(PD)的模式识别和放电量的定量检测是目前国内外研究的难点。为此,作者设计了一套用于SF6PD气体分解组分研究的多功能试验装置,重点介绍了装置的结构和主要部件的计算参数。初步试验研究表明:该装置能够产生PD并引起SF6分解,气体检测单元可有效检测SO2F2、SO2、CF4、空气、CO2等组分气体,检测结果与现有IEC和GB标准基本相符;能够在不同试验电压下,模拟各种PD,具有获取SF6气体分解组分、气敏传感器响应信号、微观放电图像、微观放电过程以及脉冲放电电流波形等多信息功能,从而为深入开展GISPD导致SF6分解组分的关联比对研究,最终为解决放电模式识别和放电量定量检测难题提供了综合试验研究手段。 展开更多
关键词 sf6 局部放电 分解气体 组分检测 试验装置 GIS
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SF_6放电分解气体组分分析的现状和发展 被引量：254
7
作者 张晓星 姚尧 +2 位作者 唐炬 孙才新 万凌云 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期664-669,747,共7页
随着现代测试分析技术的发展,使得通过测试SF6气体分解产物的类型和含量来诊断设备内部是否存在故障,并对放电的类型进行模式识别,进而对设备运行状态进行诊断和评估成为可能,为推进这一技术的应用发展,回顾了SF6气体放电分解机理研究... 随着现代测试分析技术的发展,使得通过测试SF6气体分解产物的类型和含量来诊断设备内部是否存在故障,并对放电的类型进行模式识别,进而对设备运行状态进行诊断和评估成为可能,为推进这一技术的应用发展,回顾了SF6气体放电分解机理研究的发展过程,介绍了气相色谱、气体传感器、红外吸收光谱和光声光谱等多种气体组分分析方法,对未来SF6放电分解气体组分分析的研究作了展望,并在实验室采用气相色谱法对SF6气体分解产物进行了初步分析,获得几种重要SF6分解产物的浓度,实验证明了该方法用于诊断设备内部故障的可行性。 展开更多
关键词 sf6气体 分解产物 组分分析 气相色谱 红外吸收光谱 光声光谱
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两种吸附剂对SF_6分解特征组分吸附的实验与分析 被引量：20
8
作者 唐炬 曾福平 +3 位作者 梁鑫 裘吟君 袁静帆 张晓星 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第31期211-219,26,共9页
研究吸附剂对在局部放电下SF6分解组分的影响是探究利用分解组分诊断SF6电气设备内部早期绝缘缺陷的重要内容。为此,在建立的特定吸附实验研究平台上,选用SF6电气设备中最常用的活性氧化铝和kdhF-03型分子筛吸附剂,对局部放电(partial d... 研究吸附剂对在局部放电下SF6分解组分的影响是探究利用分解组分诊断SF6电气设备内部早期绝缘缺陷的重要内容。为此,在建立的特定吸附实验研究平台上,选用SF6电气设备中最常用的活性氧化铝和kdhF-03型分子筛吸附剂,对局部放电(partial discharge,PD)下产生的4种SF6稳定分解特征组分(CF4、CO2、SO2F2和SOF2)进行吸收特性研究,利用气相色谱仪和质谱联用仪定时检测气室内气体残余量,结合吸附量和等温吸附线对吸附机制和作用过程进行了深入分析。结果表明:两种吸附剂几乎不吸附CF4,对CO2略有吸附,但对SO2F2和SOF2有较强的吸附能力,吸附量由多到少依次为SOF2>SO2F2>CO2>CF4。因此,在利用特征组分含量及变化规律辨识SF6气体绝缘设备的绝缘缺陷时,必须考虑吸附剂的影响。实验也发现选用SOF2+SO2整体作为辨识SF6设备内部绝缘缺陷的一种特征组分更有效。 展开更多
关键词 吸附剂 sf6分解组分 绝缘缺陷 分子筛 吸附 量 吸附等温线
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微水微氧对PD下SF_6分解特征组分比值的影响规律 被引量：36
9
作者 唐炬 梁鑫 +2 位作者 姚强 何建军 刘帆 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第31期78-84,221,共7页
当SF6气体绝缘设备(gas insulated switchgear,GIS)内部存在绝缘缺陷时,往往会诱发不同形式的局部放电(partial discharge,PD),并导致SF6气体发生分解,然而其分解组分含量不仅与PD类型有关,还会受到放电气室内存在的微水微氧影响,如果... 当SF6气体绝缘设备(gas insulated switchgear,GIS)内部存在绝缘缺陷时,往往会诱发不同形式的局部放电(partial discharge,PD),并导致SF6气体发生分解,然而其分解组分含量不仅与PD类型有关,还会受到放电气室内存在的微水微氧影响,如果选用分解特征组分含量或比值来识别PD类型,需对微水微氧的影响程度进行校正,以确保识别PD的准确率。为此,在分析PD使SF6分解机制的基础上,结合化学反应动力学理论,推导出适用于描述微水微氧含量对3组特征组分比值(即c(SO2F2)/c(SOF2)、c(CF4)/c(CO2)和c(CF4+CO2)/c(SO2F2+SOF2))影响规律的通用幂函数表达式,在建立的模拟针板PD下SF6分解实验平台上进行了大量实验,获得了不同微水微氧含量下4种稳定特征组分CF4、CO2、SO2F2、SOF2含量和3组特征组分比值的实验数据,利用最小二乘回归法确定出幂函数表达式中3个未知常数,最后用模型计算值与实测数据进行比较,结果表明理论预测能较好地反映微水微氧含量对3组特征组分比值影响的变化规律。 展开更多
关键词 局部放电 sf6分解组分 微水微氧 组分比值 数学模型
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针-板缺陷模型下局部放电量与SF_6分解组分的关联特性 被引量：24
10
作者 唐炬 任晓龙 +2 位作者 谭志红 裘吟君 孙才新 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期527-534,共8页
为了定量判断气体绝缘组合开关电器(GIS)内金属突出物缺陷所产生局部放电(PD)的严重程度,在自建的SF6放电分解实验平台上,用针-板缺陷模型产生PD使SF6发生放电分解形成特征组分,分别在不同电压等级下进行96h实验,采用气相色谱法对分解... 为了定量判断气体绝缘组合开关电器(GIS)内金属突出物缺陷所产生局部放电(PD)的严重程度,在自建的SF6放电分解实验平台上,用针-板缺陷模型产生PD使SF6发生放电分解形成特征组分,分别在不同电压等级下进行96h实验,采用气相色谱法对分解组分进行定量测定,同时用50Ω无感电阻检测PD量大小,深入研究了PD量与SF6气体分解组分之间的关联特性,结果表明,针-板缺陷PD下SF6分解可产生CF4、CO2、SO2F2、SOF2等组分,SO2F2和SOF2的体积分数及产气速率与每秒平均放电量Qsec关联性良好,SO2F2和SOF2的体积分数及产气均方速率随Qsec增大而增加,而(SOF2+SO2F2)与(CO2+CF4)的体积分数比值随Qsec近似呈线性增长,CF4与CO2以及SOF2与SO2F2的体积分数比值可作为较大Qsec的辅助判据,因此,可以通过SF6气体组分定量分析来判断GIS设备内部PD的程度。 展开更多
关键词 sf6 针-板缺陷 放电量 分解组分 关联特性 气相色谱法
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导电微粒局部放电下SF_6分解组分色谱信号的曲线拟合分峰 被引量：19
11
作者 张晓星 姚尧 +1 位作者 唐炬 任江波 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第7期179-185,共7页
在采用气相色谱法对SF6分解产物组分进行分析时,由于其分解产物组分的色谱峰存在重叠情况,造成定量计算的困难。本文采用高斯函数和迭代曲线拟合的数值方法进行色谱峰分离,推导了曲线拟合迭代的公式,采取了由宽逐严的峰位确定方法,然后... 在采用气相色谱法对SF6分解产物组分进行分析时,由于其分解产物组分的色谱峰存在重叠情况,造成定量计算的困难。本文采用高斯函数和迭代曲线拟合的数值方法进行色谱峰分离,推导了曲线拟合迭代的公式,采取了由宽逐严的峰位确定方法,然后利用迭代公式对峰宽和峰强进行计算,确定最终的各峰峰强和峰宽,从而分离出重叠信号。通过对近完全重叠与部分重叠两种重叠情况的模拟、导电微粒(含金属突出物和自由导电微粒)模拟缺陷局部放电下的分析计算验证了算法的有效性,并可用于SF6分解产物与故障缺陷间相对含量对应关系定量分析的研究。 展开更多
关键词 sf6气体分解组分 重叠信号 气相色谱法 曲线拟合 GIS
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基于悬臂梁增强型光声光谱的SF_6特征分解组分H_2S定量检测 被引量：20
12
作者 张晓星 李新 +2 位作者 刘恒 李健 程政 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第15期187-196,共10页
H_2S作为SF_6分解产生的关键特征组分,能够有效反映SF_6气体绝缘电气设备内部绝缘故障的严重程度及故障是否涉及固体绝缘材料。采用新型硅微悬臂梁传声器与分布反馈式半导体激光器搭建了悬臂梁增强型光声光谱痕量气体检测系统,以H_2S气... H_2S作为SF_6分解产生的关键特征组分,能够有效反映SF_6气体绝缘电气设备内部绝缘故障的严重程度及故障是否涉及固体绝缘材料。采用新型硅微悬臂梁传声器与分布反馈式半导体激光器搭建了悬臂梁增强型光声光谱痕量气体检测系统,以H_2S气体v1+v2+v3泛频吸收谱带中心波数为6 336.62 cm-1的吸收谱线作为研究对象,仿真研究了H_2S气体的红外吸收特性,试验研究了H_2S气体悬臂梁增强型光声光谱响应特性,采用最小二乘回归分析了H_2S气体光声信号与其体积分数的关系。结果表明,在气体吸收未饱和的情况下,光声信号强度与H_2S体积分数之间存在良好的线性关系,系统对N2中痕量H_2S的检测下限为0.84×10-6,对SF_6中痕量H_2S的检测下限为1.75×10-6。研究结果为采用SF_6分解组分法判断设备内部绝缘故障类型和严重程度提供了有力的数据支持。 展开更多
关键词 sf6特征分解组分 H2S 悬臂梁增强型光声光谱 定量检测
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SF_(6)/N_(2)混合气体弧后分解产物检测与分析 被引量：2
13
作者 封鼎 林莘 +3 位作者 马凤翔 张佳 庚振新 刘祥峰 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期97-106,共10页
目前电力行业中SF_(6)/N_(2)混合气体代替纯SF_(6)逐步得到推广,开展SF_(6)/N_(2)混合气体放电分解产物检测对电气设备运行状态评估具有重要意义。为探究SF_(6)/N_(2)混合气体电弧放电分解产物规律,开展了电弧放电实验,提出铜管引气技... 目前电力行业中SF_(6)/N_(2)混合气体代替纯SF_(6)逐步得到推广,开展SF_(6)/N_(2)混合气体放电分解产物检测对电气设备运行状态评估具有重要意义。为探究SF_(6)/N_(2)混合气体电弧放电分解产物规律,开展了电弧放电实验,提出铜管引气技术并结合气相色谱仪解决了痕量组分难以快速有效检测的技术难题,实现了对SF_(6)/N_(2)混合气体电弧放电后分解产物的定性和定量检测,并利用密度泛函理论对主要分解路径的反应热进行计算,分析分解产物的形成原因和体积分数的变化规律。结果表明,SF_(6)/N_(2)混合气体在电弧放电下分解组分主要有CF_(4)、CH_(4)、CO_(2)、C_(2)F_(6)、SO_(2)F_(2)、SOF_(2)、SO_(2)、NF_(3)和N_(2)O,其中组分SOF_(2)、SO_(2)的生成量最高,NF_(3)和N_(2)O次之,CF_(4)和C_(2)F_(6)生成量最低。并且混合气体中N_(2)比重越大,电弧放电后NF_(3)和N_(2)O两种组分生成量越高,其余组分的生成量越低。NF_(3)和N_(2)O两种组分性质稳定且无毒,可以作为SF_(6)/N_(2)混合气体分解产物的特征组分。 展开更多
关键词 sf_(6)/N_(2) 电弧放电 分解产物 密度泛函理论 反应热
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电极材料对SF_6局放分解特征组分生成的影响 被引量：18
14
作者 唐炬 曾福平 +2 位作者 孙慧娟 谢颜斌 姚强 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期100-105,共6页
金属材料的化学活性会直接影响SF6在局部放电作用下的分解过程,掌握其影响规律是建立基于SF6分解特性的故障诊断方法必须解决的关键问题之一。为此,利用铝、铜和不锈钢3种金属材质的针电极与不锈钢板电极构成常见的金属突出物绝缘缺陷模... 金属材料的化学活性会直接影响SF6在局部放电作用下的分解过程,掌握其影响规律是建立基于SF6分解特性的故障诊断方法必须解决的关键问题之一。为此,利用铝、铜和不锈钢3种金属材质的针电极与不锈钢板电极构成常见的金属突出物绝缘缺陷模型,在建立的SF6放电分解试验平台上进行了96 h局部放电分解试验,采用气相色谱法测定了CF4、CO2、SO2F2和SOF2主要分解特征组分。结果包括:金属电极材料对CO2的生成几乎没有影响,但对SO2F2和SOF2的生成速率有较大影响。分析认为主要原因在于化学活性越强的金属材料与SF6分解产生的低氟硫化物及氟原子发生反应的速率越高,产生的SF2和SF4越多,进而促使生成更多的SO2F2和SOF2。因此,在利用SF6分解特性对气体绝缘设备进行绝缘状态监测及故障诊断时,必须综合考虑故障点金属材料的差异对其造成的影响。 展开更多
关键词 sf6 电极材料 局部放电 特诊组份 气相色谱法 分解组分
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羧基碳纳米管吸附SF_6放电分解组分的仿真计算 被引量：8
15
作者 张晓星 代自强 +2 位作者 孟凡生 裘吟君 唐炬 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第31期85-91,222,共7页
通过SF6分解气体组分及组分含量检测,可以判断气体绝缘电器组合(gas insulated switchgear,GIS)内局部放电(partial discharge,PD)类型及发展程度,对GIS的故障诊断具有重要意义。提出利用羧基修饰碳纳米管(SWNT-COOH)提高碳管的灵敏度... 通过SF6分解气体组分及组分含量检测,可以判断气体绝缘电器组合(gas insulated switchgear,GIS)内局部放电(partial discharge,PD)类型及发展程度,对GIS的故障诊断具有重要意义。提出利用羧基修饰碳纳米管(SWNT-COOH)提高碳管的灵敏度和选择性来检测GIS中的SF6分解组分。根据第一性原理,采用Materials Studio分子动力学仿真软件对羧基修饰的单壁碳纳米管吸附SF64种主要分解组分SO2、SO2F2、SOF2和CF4进行了详细的理论计算,分析吸附过程中吸附能、电荷转移量、作用距离、前线轨道和电子态密度的变化情况,结果显示SWNT-COOH对于4种气体检测的选择灵敏度为SO2>SOF2>SO2F2>CF4,可以利用羧基修饰碳纳米管制备气体传感器检测SF6局部放电分解组分。 展开更多
关键词 局部放电 sf6分解组分 羧基 单壁碳纳米管 气体传感器
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SF_(6)故障分解及特征组分检测研究进展 被引量：7
16
作者 曾福平 朱可馨 +4 位作者 冯孝轩 程宏图 李昊天 姚强 唐炬 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期3240-3257,共18页
国际大电气研究会议(CIGRE)的统计数据表明,SF_(6)气体绝缘设备运行可靠性较高,但实际运行中高电压等级SF_(6)气体绝缘设备的故障率远高于IEC标准。受限于SF_(6)气体绝缘设备复杂的金属全封闭结构以及运行中强烈的电磁干扰,如何对SF_(6... 国际大电气研究会议(CIGRE)的统计数据表明,SF_(6)气体绝缘设备运行可靠性较高,但实际运行中高电压等级SF_(6)气体绝缘设备的故障率远高于IEC标准。受限于SF_(6)气体绝缘设备复杂的金属全封闭结构以及运行中强烈的电磁干扰,如何对SF_(6)气体绝缘设备运行状态进行有效、准确的监测,仍是目前面临的一大技术挑战。在设备早期潜伏绝缘故障引起的局部强电磁能和高温的作用下,SF_(6)气体出现不同程度的分解,分解产物主要包括SO_(2)F_(2)、SOF_(2)、SO_(2)、H_(2)S和CO_(2)、CF_(4)等。基于SF_(6)故障分解组分特性提取反映故障属性的组分特征量,并建立有效的故障诊断方法,是SF_(6)气体绝缘设备绝缘状态监测的一项有效技术手段,这一领域正引起电力行业和科研院所的广泛关注。其中,提高SF_(6)故障分解组分检测速度、灵敏度和抗干扰性,是业内学者正竭力攻克的关键难题,并在近期取得了一系列突破性的研究进展。文中总结了基于故障分解组分的SF_(6)气体绝缘设备故障诊断方法的研究进展,重点介绍了SF_(6)分解组分光学检测与化学传感检测研究的突破性成果,并对该技术在应用过程中需要重点解决的难题进行了归纳和总结。 展开更多
关键词 sf_(6) 故障分解 组分检测 化学传感 光学传感
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基于主成分回归分析的SF_6分解组分红外光谱定量 被引量：10
17
作者 谭志红 张晓星 +2 位作者 孙才新 陆国俊 杨柳 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期109-115,共7页
SF6气体分解组分的定量分析对于气体绝缘组合电器(gas insulated switchgear,GIS)设备的在线监测与故障诊断具有重要的意义。基于朗伯比尔定律进行气体红外定量分析时存在吸收系数的难确定性和多组分检测的繁琐性问题,为解决此问题,采... SF6气体分解组分的定量分析对于气体绝缘组合电器(gas insulated switchgear,GIS)设备的在线监测与故障诊断具有重要的意义。基于朗伯比尔定律进行气体红外定量分析时存在吸收系数的难确定性和多组分检测的繁琐性问题,为解决此问题,采用了主成分回归分析的红外定量算法,并选取SO2F2、SOF2、SO23种分解组分及其特征吸收峰作为研究对象。该算法分别以光谱数据与气体体积分数作为输入和输出,建立了吸收光谱图与浓度信息的直接对应关系。试验配制了3种特征组分的含量样本,由训练样本获得光谱数据并依据算法建立了红外定量预测模型。通过比较主成分回归分析算法和拟合法的红外定量效果,表明了回归算法模型定量精度高于拟合法。检验样本和实测数据的预测结果都表明,该算法和预测模型具有很好的适用价值。 展开更多
关键词 sf6气体 分解组分 红外定量 光谱数据 主成分回归分析 拟合法
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SF_6负极性直流局部放电分解特性与组分特征提取 被引量：4
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作者 唐炬 叶高翔 +4 位作者 姚强 苗玉龙 朱宁 杨旭 曾福平 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2018年第11期33-40,共8页
为了研究SF_6在不同类型负极性直流局部放电(partial discharge,PD)下的分解特性,进而建立SF_6分解特性与缺陷类型之间的关联特性。在自建的SF_6负极性直流PD分解实验平台上,通过系列实验研究得到了SF_6在4种不同典型绝缘缺陷引起的负... 为了研究SF_6在不同类型负极性直流局部放电(partial discharge,PD)下的分解特性,进而建立SF_6分解特性与缺陷类型之间的关联特性。在自建的SF_6负极性直流PD分解实验平台上,通过系列实验研究得到了SF_6在4种不同典型绝缘缺陷引起的负极性直流PD下的分解数据。研究表明:4种典型绝缘缺陷PD下SF_6均会发生分解,生成CF_4、CO_2、SO_2F_2、SOF_2和SO_2这5种稳定组分,且4种缺陷下组分体积分数以及由分解组分构造而成的特征比值(简称特征组分比值)随放电时间均具有各自不同的变化规律,可以用于缺陷类型表征。为了验证这两类特征参量对缺陷类型表征的有效性,使用谱聚类算法分别对两类特征量进行聚类处理,结果表明,两类特征参量均能对缺陷类型进行有效反映,且特征组分比值参量更加适合用于缺陷类型识别。 展开更多
关键词 负极性直流 局部放电 sf6分解组分 特征组分比值 谱聚类算法 缺陷类型
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SF_(6)断路器模拟烧蚀过程中气体分解产物特性研究 被引量：6
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作者 相中华 孙尚鹏 +3 位作者 魏莹 王尧平 王羽 马飞越 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期131-138,145,共9页
SF_(6)断路器灭弧室中的SF_(6)、微水微氧及固体绝缘材料在电弧作用下会分解重组,生成新的组分气体。为研究SF_(6)断路器完整电寿命周期内,开断电流后各气体分解产物体积分数的变化规律,搭建了断路器全寿命模拟烧蚀试验平台,进行了69次... SF_(6)断路器灭弧室中的SF_(6)、微水微氧及固体绝缘材料在电弧作用下会分解重组,生成新的组分气体。为研究SF_(6)断路器完整电寿命周期内,开断电流后各气体分解产物体积分数的变化规律,搭建了断路器全寿命模拟烧蚀试验平台,进行了69次烧蚀试验,测量了烧蚀过程中的电压电流参数和各气体分解产物体积分数。结果表明:SOF_(2)、CF_(4)、SO_(2)为主要产物,SO_(2)F_(2)、SOF_(4)体积分数较低,H_(2)S不能稳定检出;SOF_(2)、CF_(4)、SO_(2)、SO_(2)F_(2)体积分数均随烧蚀次数增加而增加。主要产物中,SOF_(2)和SO_(2)的生成量与电弧能量呈线性关系;CF_(4)生成量与电弧能量之间没有明显规律,其原因可能在于电弧对于固体绝缘材料的烧蚀具有随机性。吸附剂对SOF_(2)与SOF_(4)吸附作用显著,对其余产物未表现出明显的吸附效果。最后提出了通过SO_(2)体积分数评估断路器剩余电寿命的方法。 展开更多
关键词 sf_(6)断路器 气体分解产物 电弧能量 电寿命
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SF_6气体分解组分红外光谱信号的去噪与背景扣除 被引量：5
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作者 胡耀垓 张晓星 +1 位作者 王震 赵正予 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期1166-1171,共6页
SF6气体分解组分谱图中的噪声和背景是影响红外光谱定量分析的关键。为此,根据SF6气体分解组分谱图背景信号处于低频带的特点,提出了一种基于小波多分辨分析的SF6气体分解组分红外光谱信号背景扣除算法,首先对原始谱图进行小波去噪,然... SF6气体分解组分谱图中的噪声和背景是影响红外光谱定量分析的关键。为此,根据SF6气体分解组分谱图背景信号处于低频带的特点,提出了一种基于小波多分辨分析的SF6气体分解组分红外光谱信号背景扣除算法,首先对原始谱图进行小波去噪,然后利用小波多分辨分析进行背景预扣除,并基于高斯函数一阶导数的特性进行峰形修正,最后得到扣除背景后的红外光谱信号。针对含曲线及斜坡背景的SF6放电分解组分SO2F2模拟红外谱图和SO2真实红外谱图的处理结果显示,该方法能够有效解决红外光谱分析SF6分解组分时的噪声和背景干扰问题,有利于提高定量分析的精度。 展开更多
关键词 sf6气体分解组分 红外光谱 小波去噪 背景扣除 曲线背景 斜坡背景 小波多分辨分析
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