本发明专利技术公开了一种环保绝缘气体导热与耐热性能的评价方法及装置，包括：获取待评价的环保绝缘气体的参数数据；通过改进的理想气体状态方程、萨瑟兰公式、气体定压比热容原理、改进的Eucken关系式和所述参数数据，得到所述环保绝缘气体在不同温度下的气体密度、气体粘度、质量定压热容和导热系数；通过所述环保绝缘气体在不同温度下的气体密度、气体粘度、质量定压热容和导热系数，对所述环保绝缘气体的导热性能与耐热性能进行评价，得到所述环保绝缘气体导热性能与耐热性能的评价结果。本发明专利技术能够全面评价环保绝缘气体的导热性能与耐热性能，为各种潜在用于气体绝缘变压器的环保绝缘气体的导热与耐热能力的研究提供一个重要的判断依据。的判断依据。的判断依据。
【技术实现步骤摘要】
一种环保绝缘气体导热与耐热性能的评价方法及装置
[0001]本专利技术涉及电气设备
，尤其涉及一种环保绝缘气体导热与耐热性能的评价方法及装置。
技术介绍
[0002]气体绝缘变压器(Gas Insulated Transformer，英文简称GIT)具有不燃、不爆、噪音低等特点，适合应用于人口集中、防火防爆要求较高的城区或地下变电站。目前已有应用的GIT中基本采用SF6气体作为主要绝缘和冷却介质。但SF6气体温室效应强，由于严格的温室气体排放限制，寻找在GIT中替代SF6的新型环保气体更为迫切。近年来，以3M公司率先研发的C4F7N/CO2环保绝缘气体在SF6替代气体研究和应用中逐渐成为主流技术路线，国际上GE、ABB等设备制造企业，国内西开、平高、白云电器等企业均有采用该类型环保绝缘气体的GIS或GIL设备通过型式试验。
[0003]如今许多气体绝缘介质大规模运用于电气绝缘设备中，气体绝缘介质相比于其他液体介质具有电导率小，自恢复性能好，在电弧与电晕作用下产生的污秽物少，在均匀场与不均匀场中气体绝缘介质的电气强度随着压强的增大而增大，可以通过控制压强来灵活的控制电气设备内部的绝缘强度等一系列优点。
[0004]但是，由于GIT在实际运行过程中一直处于发热状态，其密封严、体积小、电流大等特点更是导致其发热问题不可忽视。导热与耐热性能差的绝缘气体将会大大增加GIT的运行温度，GIT内部过高的温升不仅会降低其载流能力、影响内部材料绝缘性能，同时也会对GIT的运行稳定性造成危险，增加设备故障风险，带来安全隐患。因此，有必要提出更精确的GIT温度场计算模型，以分析环保型GIT环保绝缘气体导热与耐热性能。
技术实现思路
[0005]本专利技术实施例提供一种环保绝缘气体导热与耐热性能的评价方法及装置，能够全面评价环保绝缘气体的导热性能与耐热性能，为各种潜在的用于环保绝缘气体的导热与耐热能力的研究提供一个重要的判断依据。
[0006]为实现上述目的，本专利技术实施例提供了一种环保绝缘气体导热与耐热性能的评价方法，包括：
[0007]获取待评价的环保绝缘气体的参数数据；
[0008]通过改进的理想气体状态方程、萨瑟兰公式、气体定压比热容原理、改进的Eucken关系式和所述参数数据，得到所述环保绝缘气体在不同温度下的气体密度、气体粘度、质量定压热容和导热系数；
[0009]通过所述环保绝缘气体在不同温度下的气体密度、气体粘度、质量定压热容和导热系数，对所述环保绝缘气体的导热性能与耐热性能进行评价，得到所述环保绝缘气体导热性能与耐热性能的评价结果。
[0010]作为上述方案的改进，所述所述环保绝缘气体的参数数据，包括：单位质量的静压
强、普适气体常量、压缩因子、273K下的气体粘度、气体动力粘度、定容比热容、不同气体组分的摩尔分数和不同气体组分的质量定压热容。
[0011]作为上述方案的改进，所述通过改进的理想气体状态方程、萨瑟兰公式、气体定压比热容原理、改进的Eucken关系式和所述参数数据，得到所述环保绝缘气体在不同温度下的气体密度、气体粘度、质量定压热容和导热系数，具体为：
[0012]通过所述改进的理想气体状态方程、所述环保绝缘气体的单位质量的静压强、所述环保绝缘气体的压缩因子和所述环保绝缘气体的普适气体常量，得到所述环保绝缘气体在不同温度下的气体密度；
[0013]通过所述萨瑟兰公式和所述环保绝缘气体在273K下的气体粘度，得到所述环保绝缘气体在不同温度下的气体粘度；
[0014]通过所述气体定压比热容原理、所述环保绝缘气体中不同气体组分的摩尔分数和所述环保绝缘气体中不同气体组分的质量定压热容，得到所述环保绝缘气体在不同温度下的质量定压热容；
[0015]通过所述改进的Eucken关系式、所述环保绝缘气体的气体动力粘度和所述环保绝缘气体的定容比热容，得到所述环保绝缘气体在不同温度下的的导热系数。
[0016]作为上述方案的改进，所述改进的理想气体状态方程，具体为：
[0017]P＝ZρR
g
T；
[0018]其中，P为环保绝缘气体的单位质量的静压强，Z为环保绝缘气体的压缩因子，ρ为环保绝缘气体的气体密度，R
g
为环保绝缘气体的普适气体常量，T为环保绝缘气体的温度；
[0019]根据以下公式，计算获得所述环保绝缘气体的压缩因子Z：
[0020][0021]其中，h为第一参数，A为第二参数，B为第三参数，P
c
为环保绝缘气体的临界压强，T
c
为环保绝缘气体的临界温度。
[0022]作为上述方案的改进，所述萨瑟兰公式，具体为：
[0023][0024]其中，μ为环保绝缘气体的气体粘度，μ0为环保绝缘气体在T＝273K时的气体粘度，S为萨瑟兰常数，T为环保绝缘气体的温度。
[0025]作为上述方案的改进，所述方法根据以下公式得到所述环保绝缘气体的质量定压热容：
[0026][0027]其中，c
pm
为环保绝缘气体的质量定压热容，c
pi
为环保绝缘气体中组分i的质量定压热容，y
i
为环保绝缘气体中组分i的摩尔分数。
[0028]作为上述方案的改进，所述改进的Eucken关系式，具体为：
[0029][0030]其中，λ为导热系数，μ为环保绝缘气体的动力粘度，M为摩尔质量，P为环保绝缘气体单位质量下的静压强，P0为第一气压，P0＝0.1MPa，c
v
为环保绝缘气体的定容比热容，R为通用气体常数。
[0031]为实现上述目的，本专利技术实施例对应提供了一种环保绝缘气体导热与耐热性能的评价装置，包括：
[0032]数据获取模块，用于获取待评价的环保绝缘气体的参数数据；
[0033]参数计算模块，用于通过改进的理想气体状态方程、萨瑟兰公式、气体定压比热容原理、改进的Eucken关系式和所述参数数据，得到所述环保绝缘气体在不同温度下的气体密度、气体粘度、质量定压热容和导热系数；
[0034]性能评价模块，用于通过所述环保绝缘气体在不同温度下的气体密度、气体粘度、质量定压热容和导热系数，对所述环保绝缘气体的导热性能与耐热性能进行评价，得到所述环保绝缘气体导热性能与耐热性能的评价结果。
[0035]与现有技术相比，本专利技术实施例公开的环保绝缘气体导热与耐热性能的评价方法及装置，首先，获取在评价过程中需要用到的待评价的环保绝缘气体的参数数据；然后，通过改进的理想气体状态方程、萨瑟兰公式、气体定压比热容原理、改进的Eucken关系式和所述参数数据，得到所述环保绝缘气体在不同温度下的气体密度、气体粘度、质量定压热容和导热系数；最后，通过所述环保绝缘气体在不同温度下的气体密度、气体粘度、质量定压热容和导热系数，对所述环保绝缘气体的导热性能与耐热性能进行评价，得到所述环保绝缘气体导热性能与耐热性能的评价结果。本专利技术能够本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种环保绝缘气体导热与耐热性能的评价方法，其特征在于，包括：获取待评价的环保绝缘气体的参数数据；通过改进的理想气体状态方程、萨瑟兰公式、气体定压比热容原理、改进的Eucken关系式和所述参数数据，得到所述环保绝缘气体在不同温度下的气体密度、气体粘度、质量定压热容和导热系数；通过所述环保绝缘气体在不同温度下的气体密度、气体粘度、质量定压热容和导热系数，对所述环保绝缘气体的导热性能与耐热性能进行评价，得到所述环保绝缘气体导热性能与耐热性能的评价结果。2.如权利要求1所述的环保绝缘气体导热与耐热性能的评价方法，其特征在于，所述环保绝缘气体的参数数据，包括：单位质量的静压强、普适气体常量、压缩因子、273K下的气体粘度、气体动力粘度、定容比热容、不同气体组分的摩尔分数和不同气体组分的质量定压热容。3.如权利要求2所述的环保绝缘气体导热与耐热性能的评价方法，其特征在于，所述通过改进的理想气体状态方程、萨瑟兰公式、气体定压比热容原理、改进的Eucken关系式和所述参数数据，得到所述环保绝缘气体在不同温度下的气体密度、气体粘度、质量定压热容和导热系数，具体为：通过所述改进的理想气体状态方程、所述环保绝缘气体的单位质量的静压强、所述环保绝缘气体的压缩因子和所述环保绝缘气体的普适气体常量，得到所述环保绝缘气体在不同温度下的气体密度；通过所述萨瑟兰公式和所述环保绝缘气体在273K下的气体粘度，得到所述环保绝缘气体在不同温度下的气体粘度；通过所述气体定压比热容原理、所述环保绝缘气体中不同气体组分的摩尔分数和所述环保绝缘气体中不同气体组分的质量定压热容，得到所述环保绝缘气体在不同温度下的质量定压热容；通过所述改进的Eucken关系式、所述环保绝缘气体的气体动力粘度和所述环保绝缘气体的定容比热容，得到所述环保绝缘气体在不同温度下的的导热系数。4.如权利要求3所述的环保绝缘气体导热与耐热性能的评价方法，其特征在于，所述改进的理想气体状态方程，具体为：P＝ZρR
g
T；其中，P为环保绝缘气体的单位质量的静压强，Z为环保绝缘气...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗颜，杨贤，傅明利，姜烁，陈喜鹏，李兴旺，王邸博，周丹，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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