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中華人民共和國電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 92 六氟化硫氣體絕緣設(shè)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(biāo)準(zhǔn)適用于六氟化硫氣體絕緣設(shè)備在交接試驗及運行中的預(yù)防性試驗時絕 緣氣體中水分含量的測量。 2 引用標(biāo)準(zhǔn) 88 六氟化硫電氣設(shè)備中氣體管理和檢測導(dǎo)則 86 氣體中微量水分的測定 87 常用計量名詞術(shù)語及其定義 3 名詞術(shù)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(zhì)量與干氣的質(zhì)量之比。 量比 ( 質(zhì)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(fù)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(nèi)，于很短的時間間隔內(nèi) )，對同一被測量進(jìn)行連續(xù)多次測量時，其測量結(jié)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(jié)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(yīng)設(shè)有專人保管，由專人操作。 解式微量水分分析儀測量范圍應(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)無泄漏，否則，會由于空氣中水分的滲入而使測量結(jié)果 偏高。可用以下方法試漏： 將盛有水的 節(jié)氣路壓力，使 1000閉氣源，經(jīng) 5明系統(tǒng)氣密性良好， 必要時應(yīng)升高壓力繼續(xù)試驗。若發(fā)現(xiàn)漏氣，則應(yīng)分段檢查予以解決。 氟化硫氣體流量的標(biāo)定 用于測量流量的浮子流量計應(yīng)用皂膜流量計標(biāo)定，要求標(biāo)定 100mL/50mL/定過程中浮子應(yīng)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(yīng)該是初始 值的一半 (分別扣除相應(yīng)流速的標(biāo)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(jìn)行分析，得出結(jié)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(jìn)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(guān)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(zhǔn)確調(diào)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(biāo)底值為被測氣中水分含量。 復(fù)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(dāng)環(huán)境溫度和壓力 (包括高原地區(qū) )偏離儀器設(shè)計溫度和標(biāo)準(zhǔn)大氣壓時，根據(jù) q p qV ? ?00式中 校正后氣體的流量， mL/ 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)壓力， 環(huán)境熱力學(xué)溫度， K； q′ V—— 微水儀規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)工作量， mL/ 標(biāo)準(zhǔn)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(xué)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(dǎo)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(yīng)無泄漏。 凝露點測量室和采樣系統(tǒng)的溫度應(yīng)高于待測氣體的露點溫度至少 2℃。 用目視測量的儀器進(jìn)行測量時應(yīng)注意降溫速率，采用制冷劑時，制冷的速 率應(yīng)相對穩(wěn)定，以免產(chǎn)生過冷現(xiàn)象，尤其在接近測試露點時，冷卻速度應(yīng)盡量放 慢。 量時露點測量室的出氣端通大氣，露點測量室內(nèi)壓力等于環(huán)境壓力。 面污染的處理 當(dāng)固體顆粒、污著物、油污等進(jìn)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(yīng)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(zhì)，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(fù)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(yīng)通干燥高純氮氣，使示值低于 下 再進(jìn)行測量。 感器的保護(hù) 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(yīng)帶著保護(hù)罩放在裝 有干燥劑 (分子篩 )的密封干燥筒中保存。拆卸保護(hù)罩時，應(yīng)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(yīng)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(nèi)，接好干燥高純氮氣，通氣干燥。 理后的傳感器連同儀器應(yīng)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(nèi)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(yīng)將焊劑和油脂清除掉。 銹鋼管道的清洗 未經(jīng)使用或嚴(yán)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(jīng)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(shè)備與微量水分測量儀器應(yīng)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(shè)備閥門，仔細(xì)調(diào)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(yīng)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(shè)備連接前，各接頭和管路部分要用 500機用熱風(fēng)吹 10～ 15可與儀器連接。 量儀器的氣體出口應(yīng)該配有 10止大氣中的水分從排氣口 進(jìn)入儀器而影響測量結(jié)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(zhǔn)在室外測量。 內(nèi)測量時必須具備通風(fēng)設(shè)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(jié)果接近設(shè)備中六氟化硫氣體的水分允許含量標(biāo)準(zhǔn)的臨界值時，至少 應(yīng)該復(fù)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(jié)果報告 測量結(jié)果報告應(yīng)包括以下內(nèi)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(fù)責(zé)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(biāo)準(zhǔn)含水量氣體對比檢測的方法。校驗結(jié)果產(chǎn)生 一組對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值與實測值。如何處理這兩個變量間的關(guān)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(guān)系，即以標(biāo)準(zhǔn)值 測值 坐標(biāo)與縱坐標(biāo)，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(dá)兩個變量間的關(guān)系，如校驗中得到 準(zhǔn)值 測值 設(shè) 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(xué)推導(dǎo)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(guān)系可以用相關(guān)系數(shù)γ來校驗。 ? ?? ?? ??? ??? ?( )( )( ) ( )x x y yx x y yi ± 1，則認(rèn)為測量值與標(biāo)準(zhǔn)值沒有偏差，也就是 x、 系。如γ =0，則 x、 般γ值應(yīng)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(guān)系的方法，是先假設(shè) x和 具有 y=a+計算 y=a 系數(shù)γ的方法進(jìn)行相關(guān)系數(shù)顯著性檢驗。在確定其線性關(guān)系后，就可以計算 出 y=a+a、 定標(biāo)準(zhǔn)值與實測值之間的關(guān)系，并可將其應(yīng)用于水分 檢測中測試數(shù)據(jù)的校正。 對于能夠進(jìn)行在線標(biāo)定的阻容式儀器，其校驗后的數(shù)據(jù)處理應(yīng)該按照儀器輸入 程序的要求進(jìn)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(jìn)行測量時可以用各種測量單位來表達(dá)，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(jìn)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(biāo)準(zhǔn)由能源部氣體絕緣金 屬封閉電器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會提出并歸口。 本標(biāo)準(zhǔn)由能源部電力科學(xué)研究院負(fù)責(zé)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(biāo)準(zhǔn)主要起草人金耀珠、朱芳菲。