【正文】 提供的最終成果 （含最終成果形式及成果驗收標準） 最終成果形式 : 1． 通過對幾種典型 電負性氣體及其與緩沖氣體混 合氣體 的絕緣及局部放電特性理論和實驗研究，研究并得出 電負性氣體及其與緩沖氣體混合氣體 的基本放電過程和機理，得到 電負性氣體及其與緩沖氣體混合氣體 的擊穿、局部放電及綜合放電特性，為實際工程需要正確選擇替代氣體提供理論和實驗參考； 2． 對獲得的基礎研究成果進行工程應用，待取得實際工程應用經(jīng)驗后 爭取在電力系統(tǒng)氣體絕緣設備制造中推廣 ，并申報相應的科技成果獎 ； 3． 在國際高水平期刊和國內核心期刊上發(fā)表論文 10 篇，其中 SCI 收錄期刊 4～ 5 篇， EI 收錄期刊 6 篇；參加 2 次國際國內學術交流； 4． 申請 2 項國家發(fā)明專利； 5． 培養(yǎng) 1 名博士研究生和 4 名碩士研究生。 五、 預期目標和成果形式 預期目標及創(chuàng) 新點 1． 得出 電負性氣體及其與緩沖氣體混合氣體 絕緣性能及局部放電性能與 SF6 氣體的對比關系，及其分別隨間距、混合比、壓強三個因數(shù)的變化關系。 在一定的實驗條件（諸如不同的電場分布、不同的電壓波形）下，直接 測得替 代氣體 絕緣氣體的耐電強度 和局部放電強度 ， 并對 機理 研究結果進行修正和補充。主要從事電氣設備絕緣在線監(jiān)測、故障診斷與評估， SF6替代氣體性質與應用， SF6絕緣氣體分解機理及 其監(jiān)測方法，納米新型傳感器等方向研究。 文獻 [21]僅從降低液化溫度角度研究了cC4F8中添加 N2， CO2以及 CF4氣體后的擊穿特性，而沒有考慮混合氣體的溫室效應指數(shù)， 文獻 [22]雖然在研究 cC4F8混合氣體的耐電特性時， 考慮了混合氣體的溫室效應指數(shù)，但是對于混合氣體的適用環(huán)境沒有進行研究， 文獻 [23]用擊穿實驗方法對 C4F8/N2混合氣體的耐電性能進行了研究，分析了 C4F8氣體與 N2氣體的協(xié)同效應，并與 SF6氣體的相應性能進行了對比；文獻 [24]用蒙特卡羅 (Monte Carlo)方法對 C4F8/N2 混合氣體的耐電性能進行了研究；文獻 [25]用玻爾茲曼 (Boltzmann)方程分析法對 C4F8/N2 的耐電性能進行了研究；文獻 [2627]用穩(wěn)態(tài)湯生法 (steady state Townsend， SST)實驗方法分別對 C4F8/CO2 混合氣體和 C4F8/CF4 混合氣體的耐電性能進行了研究。 以上氣體的 臭氧消耗潛在值 ODP（ Ozone Depleting Potential） 均 約為 0。最后，通過對電負性氣體及混合氣體從局部放電起始到擊穿的不同階段的放電特性 與 SF6進行 對比 研究，為 電負性氣體和緩沖氣體的 混合氣體替代 SF6作為新絕緣介質用于電氣設備奠定理論和應用實驗基礎 ，最終提出一種最優(yōu)的替代氣體解決方案 。 四 、項目申請單位指提出項目建議與申請的單位或部門，如總部各部門、 直屬機構、 各分子公司 及其 所屬 基層單位等 。 五 、 項目 分工 應主要 描述項目 申請單位與協(xié)作單位的 任務劃分，項目計劃進度安排應按時間段列出研究推進計劃，并明確各階段交付物及標志性里程。 申請單位意見 ： （公章） 年 月 日 總部部門、直屬機構、 分子公司意見： （公章） 年 月 日 項目分工與計劃進度安排 項目相關單位及具體分工 單 位 具 體 分 工 項目申請單位 重慶大學 協(xié)作單位 1 協(xié)作單位 2 協(xié)作單位 3 計劃進度安排 任務名稱 開始時間 完成時間 主要內容及交付項 實驗平臺搭建 調研，改進并完善實驗裝置； 極不均勻電場下不同混合氣體絕緣性能研究 通 過針 板模擬極不均勻電場分別對 幾類 純電負性氣體 和 其 混合氣體進行工頻 局放試驗和擊穿實驗，研究純 電負性氣體與 混合氣體在不同電場分布情況下的絕緣特性，進一步分析 電負性氣體 N2 和 電負性氣體 CO2 混合氣體對電場均勻度的敏感程度及協(xié)同效應，并與相應情況下的SF6 進行比較； 間距、混合比、壓強三個因數(shù)對混合氣體局部放電性能 影響的研究 從局部放電 和擊穿 的角度出發(fā)，通過采用不同類型絕緣缺陷，對純 電負性氣體與其 混合氣體的局部放電能力進行研究，討論間距、混合比、壓強三個因數(shù)對混合氣體局部放電 性能的影響，對混合氣體的協(xié)同效應進行分析，并與 SF6 相應性質進行對比分析； 電壓類型 對混合氣體 絕緣 性能 影響的研究 20xx． 05 分別在交流、直流和沖擊電壓下 ，通過采用不同類型絕緣缺陷，對純 電負性氣體與其 混合氣體的 絕緣性能 進行研究，討論 電壓類型 對混合氣體 絕緣性能 的影響，對混合氣體的協(xié)同效應進行分析，并與 SF6 相應性質進行對比分析； 總結 總結研究 成果 ，結題。 如果將其作為絕緣介質用于電氣設備中必將大大減小電力工業(yè)對環(huán)境污染的程度，同時可以提高電力工業(yè)的環(huán)保形象 ，對于推廣使用環(huán)保型替代氣體起到了先鋒模范作用， 大量使用后可降低替代氣體的使用成本，進一步提升新型絕緣氣體的性價比。 文獻 [28]針對 C4F8/N2 混合氣體的局部放電性能進行了研究，分析了混合比、氣體壓強、電極距離等因素對混合氣體局部放電起始電壓的影響 。近年來，作為負責人承擔自然科學基金項目 2 項、科技部國際合作項目 1項、省部級科技項目 3 項、主研國家重點基礎研究發(fā)展計劃項目 (973 項目 )等國家級、部省級項目 10 余項；獲重慶市自然科學二等獎 1 項、重慶市科技進步二等獎、三等獎各 1 項，重慶電力科學技術一等獎 1 項；在國內外期刊與國際會議發(fā)表論文90 余篇，其中 SCI、 EI 檢索 70 余篇；申請發(fā)明專利 40 余項，其中授權專利 12 項。 其技術路線具體如下： ① 理論研究 采用 蒙特卡羅模擬方法 ，建立微觀模型，結合 穩(wěn)態(tài)湯生 實驗法， 擬合求出 電負性氣體及其與緩沖氣體混合氣體 的電離系數(shù)密度比 α/N（ α 電離系數(shù)； N 分子數(shù)密度）以及吸附系數(shù)密度比 η/N（ η吸附系數(shù)） ，模擬粒子在氣體中的運動過程，計算電子碰撞截面（如動量轉換截面、激發(fā)碰撞截面、電離碰撞截面和附著截面等）、速度分布、電子能量分布和放電參數(shù)之間的關系 ，模擬 氣體中電子崩發(fā)展過程。 2． 通過幾種混合氣體的實驗數(shù)據(jù)，橫向對比， 考察 其 絕緣性能、局部放電性能及協(xié)同效應， 選擇出最優(yōu)電負性氣體和緩沖氣體的搭配選項。 六、 配套 科技應用示范項目 落實情況 完全由本申請單位單獨完成，項目試驗階段在本申請單位內操作，無 示范項目 。 2． 突出建設 海南國際旅游島 目標，建設環(huán)保、綠色、節(jié)能的海南電網(wǎng)，在當?shù)赝茝V使用新型替代氣體，擴大影響力， 促進可持續(xù)發(fā)展 。 ⑤ 通過仿真 建立微觀模型 ，模擬 混合 氣體中電子崩發(fā)展過程 。 2）擊穿 和局部放電 實驗 研究。 項目負責人 張曉星教授，博士生導師，教育部新世紀人才，重慶大學輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術國家重點實驗室輸配電裝備狀態(tài)監(jiān)測與安全評估中心副主任。日本東京大學研究了 210mm 間隙下 cC4F8 混合氣體的交流擊穿電壓。 而 CF3I、 cC4F C3F8和 C2F6是 無色、無味、無毒、不可燃 氣體 ，是目前發(fā)現(xiàn)的絕緣 和滅弧性能較好的 可 替代 SF6氣體，其 中 CF3I的 GWP不但小于 5，而且其大氣壽命短，約為 ， ； cC4F8的 GWP為 8700，是 S