DL 506-92 六氟化硫氣體絕緣設備中水分含量現(xiàn)場測量方法

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中華人民共和國電力行業(yè)標準 92 六氟化硫氣體絕緣設備中 水分含量現(xiàn)場測量方法 中華人民共和國能源部 1992 1993 1 適用范圍 本標準適用于六氟化硫氣體絕緣設備在交接試驗及運行中的預防性試驗時絕 緣氣體中水分含量的測量。 2 引用標準 88 六氟化硫電氣設備中氣體管理和檢測導則 86 氣體中微量水分的測定 87 常用計量名詞術語及其定義 3 名詞術語 蒸氣 ( 亦稱水氣。水的氣體，由水汽化或冰升華而成。 度 ( 氣體中水蒸氣的含量。 氣 ( 干氣和水蒸氣組成的混合物。 點溫度 ( 在一定的壓力下，濕氣被水面飽和時的溫度。 點溫度 ( 在一定壓力下，濕氣被 冰面所飽和時的溫度。 蒸氣壓力 ( 濕氣 (體積為 V、溫度為 T)中的水蒸氣于相同體積 V、溫度 時的壓力，稱為水蒸氣分壓力。 和水蒸氣壓 ( 水蒸氣與水 (或冰 )面共處于相平衡時的水蒸氣壓。 量混合比 ( 濕氣中水蒸氣的質量與干氣的質量之比。 量比 ( 質量混 合比乘以 106。 積比 ( 濕氣中水蒸氣分體積與干氣的分體積之比值的 106倍。 量的重復性 (of 在實際相同的測量條件下 (如同一方法、同一觀測者、同一計量器具，在同一 實驗室內，于很短的時間間隔內 )，對同一被測量進行連續(xù)多次測量時，其測量結果 的一致程度。 4 對測量儀器的要求 于氣體中微量水分測量的儀器需要定期校驗，校驗結果證書的有效期為一 年。校驗數(shù)據(jù)的處理方法見附 錄 A。 量水分測量儀器應設有專人保管，由專人操作。 解式微量水分分析儀測量范圍應滿足 0～ 1000× 10積比 )。 解式微量水分分析儀在 30× 101000× 10 凝式露點水分測量儀和阻容式露點水分分析儀器測量露點范圍應滿足 10～ - 60℃。 凝式露點水分測量儀和阻容式露點水分測量儀器的測量誤差： 10～ 時，± ，± ，± 自校功能的阻容式水分測量儀器，在 30× 101500× 10輸入校驗對應值，不得少于 5點。 5 測量方法 解法 密性檢查 測試系統(tǒng)所有接頭處應無泄漏，否則，會由于空氣中水分的滲入而使測量結果 偏高?？捎靡韵路椒ㄔ嚶? 將盛有水的 節(jié)氣路壓力，使 1000閉氣源，經 5明系統(tǒng)氣密性良好， 必要時應升高壓力繼續(xù)試驗。若發(fā)現(xiàn)漏氣，則應分段檢查予以解決。 氟化硫氣體流量的標定 用于測量流量的浮子流量計應用皂膜流量計標定，要求標定 100mL/50mL/定過程中浮子應保持穩(wěn)定。 解池的檢查 解池靈敏度檢查 將被測氣體流量從 100mL/0mL/讀到的含水量應該是初始 值的一半 (分別扣除相應流速的標底后 )，最大相對偏差為 10%。若讀到的值比初始 值的一半明顯偏離，則需要通過計量檢定后進行分析，得出結論。 極間短路檢查 取去電解 池兩端接線柱上的接線片，用萬用表的 100(Ω )檔的表筆與接線柱相 接，萬用表指針從低阻值明顯地向高阻值逐漸變化，證明有充電現(xiàn)象，電解池是正 常的；否則，是無充電現(xiàn)象，需要清洗涂敷或更換。 解池及測量儀器的干燥 利用高純氮氣進行干燥，將控制閥置于干燥檔，緩慢打開測試流量閥，以 20～ 50mL/節(jié)約用氣，旁通流量可減小或關閉，至表頭示值 下降至 5× 10低越好。 量 將控制閥置于“測量位置”，準確調節(jié)測試流量為 100mL/到儀器示值 穩(wěn)定后讀數(shù)，該讀數(shù)減去標底值為被測氣中水分含量。 復測量操作方法 將控制閥切換到“干燥位置”約 20～ 30s(可根據(jù)儀器電解池的電解效果的快 慢而定 )，然后切換至“測量位置”直到示值穩(wěn)定后讀數(shù)。 算 當環(huán)境溫度和壓力 (包括高原地區(qū) )偏離儀器設計溫度和標準大氣壓時，根據(jù) q p qV ? ?00式中 校正后氣體的流量， mL/ 標準狀態(tài)壓力， 環(huán)境熱力學溫度， K； q′ V—— 微水儀規(guī)定的標準工作量， mL/ 標準狀態(tài)溫度， K； 環(huán)境壓力， ? ? 0 03228. V pT 環(huán)境壓力， 環(huán)境熱力學溫度， K； V—— 選定的皂膜流量計的容量管體積， τ —— 皂膜推移 s。 凝露點法 冷凝露點測量儀器按制冷方式分為制冷劑制冷和半導體制冷，按對溫度的測量 方式分為目視 測量和光電測量兩種。 量系統(tǒng)、管路及接頭等應無泄漏。 凝露點測量室和采樣系統(tǒng)的溫度應高于待測氣體的露點溫度至少 2℃。 用目視測量的儀器進行測量時應注意降溫速率，采用制冷劑時，制冷的速 率應相對穩(wěn)定，以免產生過冷現(xiàn)象，尤其在接近測試露點時，冷卻速度應盡量放 慢。 量時露點測量室的出氣端通大氣，露點測量室內壓力等于環(huán)境壓力。 面污染的處理 當固體顆粒、污著物、油污等進入儀器，鏡面受污染時會引起測量的露點偏 離。除大氣外的其 他蒸氣也能在鏡面上冷凝，使所觀察到的露點不同于相應的水 蒸氣含量的露點。在低露點測量時，有時會因鏡面上附著雜質，測量值偏高。因 此可以用滌綢沾無水乙醇或四氯化碳輕輕擦洗鏡面，再用干凈的滌綢擦干凈。如 果儀器有特殊規(guī)定，則按儀器的規(guī)定清理。 量方法 光電測量方式測量的露點儀器，在測量時可按儀器的說明書操作，直接 得出露點值。 目視測量方式測量的露點儀器，操作者需要掌握熟練的操作技能。操作 方法如下： 體流過測量槽 3～ 5冷卻劑。 ℃，接近終點露點 5℃時，以 5℃ /降溫速度冷卻，直至看到鏡面有霧狀沉積物時為止。 時不再加入冷卻劑。 低于 1℃。 高于最低溫度 ～ 8℃。 量重復性 測量時，直到連續(xù)三次測試的露點差不大于± 止。 容法 用阻容法測量的微量水分測量儀器種類很多，要按照說明書操作。 器的干燥 儀器在開機后示值若高于 則應通干燥高純氮氣，使示值低于 下 再進行測量。 感器的保護 為防止傳感器的老化和保證檢測精確度，傳感器在不用時應帶著保護罩放在裝 有干燥劑 (分子篩 )的密封干燥筒中保存。拆卸保護罩時，應絕對避免直接用手指或 其他東西觸摸，此外使用傳感器時應避免 劇烈振動和沖擊。 感器的清理方法 將傳感器浸泡在乙烷或甲苯試劑中 10將傳感器從乙烷或甲苯中取出， 浸泡在蒸餾水中 10蒸餾水中取出放在烘箱中 2h，烘箱溫度控制在 50± 2 ℃，由烘箱中取出放入取樣室內，接好干燥高純氮氣，通氣干燥。 理后的傳感器連同儀器應重新校驗。 6 測量管路與測量接頭 量管路用不銹鋼管或聚四氟乙烯管，長度一般在 2徑 2～ 3 頭要求用金屬材料，內墊用金屬墊片或用聚四氟乙烯墊片。如是壓接或焊接 的接頭，應將焊劑和油脂清除掉。 銹鋼管道的清洗 未經使用或嚴重污染的不銹鋼管道必須清洗后使用。清洗時，用 5%的熱磷酸 三鈉沖洗，用蒸餾水沖至中性，再用無水乙醇沖洗，然后用高純氮氣吹 10～ 20 吹干后將管兩端封好備用。 四氟乙烯管的清洗 未經使用的聚四氟乙烯管，一般用蒸餾水沖洗數(shù)分鐘，再用無水乙醇沖一次， 然后用高純氮氣吹 15～ 20后將其兩端封好備用。 7 測量注意事項 量時注意被測量設備與微量水分測量儀器應該使用專用接頭和管路連接 ，儀 器要按說明書操作。緩慢開啟設備閥門，仔細調節(jié)壓力和流速。測量過程中要保持 測量流量的穩(wěn)定。 量完畢后，儀器應該用干燥氮氣吹 10～ 20儀器接頭 封好備用。 于測量的管路要盡量縮短，并保證接頭的密封性。 樣測量管路和接頭與設備連接前，各接頭和管路部分要用 500機用熱風吹 10～ 15可與儀器連接。 量儀器的氣體出口應該配有 10止大氣中的水分從排氣口 進入儀器而影響測量結果，避免測試人員受到六氟化硫氣 體的污染。 量時環(huán)境溫度與濕度為 環(huán)境溫度： 5～ 35℃ (盡可能在 10～ 30℃下測量 )。 相對濕度：不大于 85%。 雨天氣不準在室外測量。 內測量時必須具備通風設備。 量壓力 量壓力要求與大氣壓力相同，儀器測量室出氣口直接與大氣相通。 殊情況下測量壓力也可以高于大氣壓力，但要求按照說明書操作。 測量結果接近設備中六氟化硫氣體的水分允許含量標準的臨界值時，至少 應該復測一次。 分含量的 計算按附錄 面上的飽和蒸汽壓按附錄 8 測量結果報告 測量結果報告應包括以下內容： 號、出廠編號。 號、校驗日期。 對濕度、大氣壓力、天氣狀況。 、月、日、時。 核、負責人。 要注明測量方法和計算方法。 附 錄 A 微量水分測量儀校驗數(shù)據(jù)的 處理 目前水分儀的校驗采用的是與標準含水量氣體對比檢測的方法。校驗結果產生 一組對應的標準值與實測值。如何處理這兩個變量間的關系，可采用下述兩種方 法： 線法 用作圖的方法描繪出這兩個變量間的關系，即以標準值 測值 坐標與縱坐標，通過描點得到一條反映 x、 用回歸分析方法 用統(tǒng)計的方法表達兩個變量間的關系，如校驗中得到 準值 測值 設 x、 具有 y=a+從試驗數(shù)據(jù)中確定 常 數(shù) a、b 線。 由數(shù)學推導可以得到： bx x y yx xi ??????( )( )( )121a y ? 其中 x 、 y 分別代表平均值。 確定了 a、 就得到了 x與 在線性關系可以用相關系數(shù)γ來校驗。 ? ?? ?? ??? ??? ?( )( )( ) ( )x x y yx x y yi ± 1，則認為測量值與標準值沒有偏差，也就是 x、 系。如γ =0，則 x、 般γ值應越接近± 1越好。 綜上所述，用統(tǒng)計的方法確定水分儀校驗中 關系的方法，是先假設 x和 具有 y=a+計算 y=a 系數(shù)γ的方法進行相關系數(shù)顯著性檢驗。在確定其線性關系后，就可以計算 出 y=a+a、 定標準值與實測值之間的關系，并可將其應用于水分 檢測中測試數(shù)據(jù)的校正。 對于能夠進行在線標定的阻容式儀器，其校驗后的數(shù)據(jù)處理應該按照儀器輸入 程序的要求進行。 附 錄 B 氣體中水分含量測量計算公式 對氣體中水分含量進行測量時可以用各種測量單位來表達，如露點、飽和蒸汽 壓、體積比、重量比 、絕對濕度、相對濕度。用測得的露點可以進行測量單位之間 的換算。 號和意義 在測量露點下水蒸氣壓力， 整個測試系統(tǒng)的總壓力， 以體積表示的水分含量，× 10 以重量表示的水分含量，× 10 水分子的分子量； — 測試溫度下水的飽和蒸氣壓， 相對濕度， %； 環(huán)境溫度， K； 絕對濕度， g/L； — 測 試壓力下的飽和蒸汽壓， — 環(huán)境壓力下的飽和蒸汽壓， 種測量單位之間的換算 體含水量的體積比 K p ?w t/ 10 6 體含水量的重量比 K K t? ? 10 6 體含水量的相對值 —— 相對濕度 R p ph w s? ?/ 100% 體含水量的絕對值 —— 絕對濕度 A p TH w a? 2195 / 環(huán)境壓力下的飽和蒸氣壓 p p p ps a v s a v a? 0 / 附 錄 C 冰面上的飽和蒸汽壓 續(xù)表 續(xù)表 __________________ 附加說明： 本標準由能源部氣體絕緣金 屬封閉電器標準化技術委員會提出并歸口。 本標準由能源部電力科學研究院負責編寫。 參加編寫單位：華北電力試驗研究所、青海電力試驗研究所、華東電力試驗研 究所、黑龍江電力試驗研究所、華中電力試驗研究所、吉林省電力試驗研究所。 本標準主要起草人金耀珠、朱芳菲。