SF6氣體具有良好的絕緣特性和滅弧能力,被大規(guī)模使用在各種電力設(shè)備中,然而,SF6氣體是一種強溫室效應(yīng)氣體,SF6氣體的使用受到了嚴格的限制。世界各國的學者做了大量的研究,找到了不同種類的替代氣體,本文總結(jié)國內(nèi)外現(xiàn)狀,分別闡述不同替代氣體在電氣特性以及環(huán)保特性方面的優(yōu)缺點。結(jié)合替代氣體實際放電過程,本文選取目前研究較多的CO2、N2和He混合氣體進行數(shù)值模擬仿真。從微觀角度分析替代氣體的放電過程,研究放電過程中產(chǎn)生的粒子種類及濃度的變化規(guī)律。依據(jù)粒子數(shù)平衡方程和能量平衡方程,在忽略了空間分量的基礎(chǔ)上搭建了具有極高計算效率的整體模型并借助于Matlab編程實現(xiàn)模型的高效運行。本文詳細介紹了整體模型的仿真應(yīng)用依據(jù),通過對兩大平衡方程的計算分析,進行氣體放電產(chǎn)物的數(shù)值模擬研究,對每種粒子的密度的變化過程進行分析,澄清放電過程中主要進行的反應(yīng),得到每個反應(yīng)對應(yīng)粒子密度變化的影響。進一步改變改變氣體放電間隙,分析電子溫度的變化,對不同混合比例下的N2和He氣體進行的仿真比較。研究結(jié)果表明:在CO2氣體的放電過程中,CO密度較高,因此當用氣體C02進行絕緣滅弧的時候,應(yīng)重點考慮有害氣體CO的處理。...

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及其意義
    1.2 SF₆替代氣體國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 常規(guī)氣體
        1.2.2 SF₆混合氣體
        1.2.3 電負性氣體混合氣體
    1.3 本文主要工作
第2章 整體模型
    2.1 整體模型的引入
    2.2 反應(yīng)速率系數(shù)
    2.3 粒子數(shù)平衡方程
    2.4 能量平衡方程
    2.5 Matlab程序?qū)崿F(xiàn)情況
        2.5.1 主程序的創(chuàng)建
        2.5.2 CO₂碰撞反應(yīng)子程序的創(chuàng)建
        2.5.3 圖像顯示程序
    2.6 本章小結(jié)
第3章 替代氣體CO₂的放電過程模擬
    3.1 CO₂反應(yīng)集合的選取
    3.2 粒子濃度與電子溫度仿真分析
    3.3 單一反應(yīng)對反應(yīng)集合的影響
    3.4 放電間隙對電子溫度的影響
    3.5 本章小結(jié)
第4章 混合替代氣體N₂/He的放電過程模擬
    4.1 混合替代氣體N₂/He(1:1)的放電過程模擬
        4.1.1 N₂/He反應(yīng)集合的選取
        4.1.2 粒子濃度與電子溫度仿真分析
        4.1.3 單一反應(yīng)對反應(yīng)集合的影響
        4.1.4 放電間隙對電子溫度的影響
    4.2 N₂/He不同混合比例下的放電過程
    4.3 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間取得的成果
學位論文評閱及答辯情況表



本文編號：3778630