SF6气体水分控制标准的讨论

来源:http://www.rn998.net www.runneng.net     发布时间:2015/3/15 22:32:10

SF6气体水分控制标准的讨论

  如前所述,相同的水分体积比分数值在不同的气压下所反应的气体水分含量是完全不同的。目前标准中规定的体积比分数不能客观限定SF6电气设备中气体的微水含量及凝露裕度。 信息来自:输配电设备网

  目前,在工业现场对SF6气体含水量绝大多数采用露点仪测量气体中水分含量。采用露点法测量直接反应的是测量压力下(一般为一个大气压)SF6气体水分的凝露点,即绝对水气压。需通过计算得出SF6气体工作气压下的绝对水气压,再计算得出其水分含量的体积比分数。这显然没有直接用绝对水气压表示简便。并且一定温度下的绝对水气压能直接反应气体中水分含量的多少,进而反应在这一温度下的凝露裕度,而用水分的体积比分数反而不能,从这一点来说,在标准中采用体积比分数限定不是很合适。

 

  现行标准规定的是20℃时的水分体积比分数值,即必须将测量值修正到20℃。如果不进行修正,则同一台设备在不同温度下所测结果毫无比较性。但是因为SF6电气设备内部构件的材质、结构和表面处理的不同,其对水分的吸附效果是不同的,温度对气体中水分含量的影响也会不同。由于设备的个体差异,不能得到一个既万能又准确的修正方法。所以现行标准中20℃的温度限定在实施过程中的可行度要打折扣。

 

  如果用实时相对湿度(RH%)来表示气体中的水分含量,则完全可以避免因为SF6气体气压、温度带来的影响。首先,气体在一定温度下的相对湿度本身就是气体中绝对水气压的反映(绝对水气压=相对湿度百分数×该温度下的饱和水气压),能客观反应气体中水气含量多少。其次,相对湿度直接反应的是一种凝露裕度,相对湿度越小,气体在该温度附近越不可能凝露。用相对湿度直接避免了湿度修正到20℃带来的麻烦。现阶段传感技术快速发展,氧化铝、高分子聚合物等类型的湿度传感器对相对湿度的直接测量变得越来越容易。

  采用SF6气体实时相对湿度来控制气体水分含量有明显的优点,特别是在在线监测气体的相对湿度时,可以准确判断气体的凝露裕度。但相对湿度也存在其局限,如果采用离线测量,测量结果不能直接预测在气体发生较大温度变化后其相对湿度值。所以作者认为修正到20℃时的气体绝对水气压对水分含量进行控制仍然有必要,尽管修正过程会带来不可避免的误差。况且20℃时的绝对水气压对新气的出厂、环境温度为20℃左右的水分含量测量有很好的指导作用。实际上,修正到20℃时的绝对水气压也可以用修正到20℃时的相对湿度表示(20℃绝对水气压/20℃饱和水气压=20℃相对湿度)。


  以上主要从SF6气体凝露方面讨论了水分控制标准。如果在存在电弧分解物的气体隔室,必须控制腐蚀性气体产生量。气体绝对水气含量多少和气体中水分体积比分数均会影响腐蚀性气体的产生,现在尚需研究这两者对腐蚀性气体产生的影响大小。如果相对绝对水气压而言,水分体积比分数的影响不可忽略,则标准中仍需要规定水分的体积比分数。否则,则不需规定水分的体积比分数。
综合以上分析,作者现提出一种供专家讨论的新的标准形式。如表2所示。建议相对湿度运行中小于15%,20℃绝对水气压小于350Pa,交接验收时有所放宽。

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