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SF6气体有着优良的绝缘和灭弧性能,被广泛用于气体绝缘电力设备中,从而大大减少了电力设备的占地面积。1997年12月在日本通过的京东协议中,SF6气体被列为需全球管制的六种温室气体之一,因此,近年来寻找SF6替代气体的研究工作成为各国科学家和电力部门需要解决的迫切问题。但目前为止还没有找到可以完全替代SF6的气体,但是当SF6和CO2或者N2混合使用时,控制合理的比例既能降低温室效应,又能够得到比较理想的绝缘特性。本文对SF6混合气体在固有金属突出物缺陷模型下的局部放电(Partial Discharge,PD)绝缘特性进行了系统的研究,并通过测量PD起始电压(工频负半周PD起始电压PDIV-和正半周PD起始电压PDIV+)对其PD绝缘特性进行表征。 本文对已有的PD分解试验装置进行改进设计,主要包括缸体、人工缺陷模型、绝缘套等,根据试验要求反复进行试验,并制定了合理的试验方案,确定了本文试验中SF6混合气体中SF6的含量分别为10%、20%、25%和30%。 本文用针-板电极模拟固定金属突出物缺陷,当SF6气体的含量一定时,两种混合气体的PDIV-值和PDIV+值均随着气压的增加而增大,但SF6/CO2混合气体的PDIV-值和PDIV+值始终高于SF6/N2混合气体,且PD能力随气压的增长率总体上要高于SF6/N2混合气体,同时SF6/CO2混合气体PDIV-值和PDIV+值随SF6的含量的增长均表现出良好的协同效应,协同效应值的平均值分别为0.38和0.42; SF6/N2混合气体的PDIV-值和PDIV+值随SF6的含量的增长也表现出微协同效应,协同效应值的平均值分别为0.90和0.96。 最后,本文将SF6/CO2混合气体与SF6/N2混合气体的相关性能进行比较,综合考虑液化温度及PD绝缘特性等因数,当SF6的含量为25~30%时,SF6/CO2混合气体作为SF6绝缘替代物更显优势。