SF6替代气体绝缘强度构效关系及分子设计方法的任务书.docx

SF6替代气体绝缘强度构效关系及分子设计方法的任务书
任务书：SF6替代气体绝缘强度构效关系及分子设计方法
一、任务背景
随着现代电力系统的快速发展，气体绝缘开关（GIS）已成为高压电气设备中主要的绝缘形式。其中，全氟化硫（SF6）作为一种优秀的绝缘介质，被广泛应用于GIS中。但SF6具有极高的温室效应和全球变暖的风险，因此，各国政府和相关机构纷纷制定规定限制SF6的使用量。为了保证电力系统的正常运行，寻找可替代SF6的气体已经成为各国研究重点。近年来，许多新型气体，如N2，CO2等，被提出作为SF6的替代气体。然而，这些气体相对于SF6的绝缘强度还有很大的差距。因此，研究SF6替代气体的绝缘强度构效关系及分子设计方法有着重要的意义。
二、任务目标
1.探究SF6替代气体绝缘强度构效关系，建立数学模型。
2.结合气体分子理论，提出一种高效的分子设计方法，寻找更适合替代SF6的气体分子。
三、任务内容
1.简要介绍现有SF6替代气体的绝缘强度和特性。
2.探究不同气体分子结构对绝缘强度的影响，并建立数学模型。
3.提出一种基于气体分子理论的分子设计方法，通过计算机模拟和实验验证，寻找更适合替代SF6的气体分子。
四、任务实施步骤
1.收集和总结现有研究，了解SF6替代气体的应用现状和研究进展。
2.在理论研究和实验研究的基础上，建立气体分子结构与绝缘强度之间的数学模型。
3.设计模拟计算程序、分子模型和模拟计算方法，从不同角度评价和比较各种替代SF6的气体分子。
4.通过计算机模拟和实验验证，验证模型和分子设计方法的正确性和可行性。
5.编写研究报告，对实验结果进行分析和总结。
五、任务要求
1.搜集现有研究成果，深入探究问题本质，结合气体分子理论提出新的思路和方法。
2.在研究过程中注意数据分析和结果评价，确保实验数据的可靠性和实用性。
3.研究报告应包括丰富的文献和数据资料支持，具备科学性和实践性。
4.研究结果和方法应具有一定的普适性和推广价值。
六、任务建议完成时间
本任务建议在4个月内完成，其中前三个月为理论探究和模型建立，最后一个月为实验验证和研究报告撰写。
七、参考文献
1.Ward,R.C.(2002).ThepotentialofSF6alternativesinreducinggreenhousegasemissionsinthelightofEUexperiencewithSF6emissionsfromelectricalequipment.QuarterlyJournalofEngineeringGeologyandHydrogeology,35(3),275-281.
2.Yuan,Y.,&Li,D.(2018).StudyontheInsulationPerformanceofSF6ReplacementGasCandidatesinHighVoltageCircuitBreaker.IEEETransactionsonDielectricsandElectricalInsulation,25(1),415-422.
3.Zhang,Y.,Sun,K.,Zhou,D.,&Huang,X.(2021).AComprehensiveReviewofSF6AlternativesinGas-InsulatedSwitchgear.Molecules,26(12),3363.