1、中華人民共和國電力行業標準 DL50692 六氟化硫氣體絕緣設備中 水分含量現場測量方法 中華人民共和國能源部1992-12-31批準 1993-07-01實施 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 GB890588 六氟化硫電氣設備中氣體治理和檢測導則 GB5832.15832.286 氣體中微量水分的測定 JJG101287 常用計量名詞術語及其定義 3名詞術語 3.1水蒸氣(water vapour) 亦稱水氣。水的氣體，由水汽化或冰升華而成。 3.2濕度(humidity) 氣體中水蒸氣的含量。 3.3濕氣

2、(wetgas) 干氣和水蒸氣組成的混合物。 3.4露點溫度(dew-point temperature) 在一定的壓力下，濕氣被水面飽和時的溫度。 3.5霜點溫度(frost-point tempetature) 在一定壓力下，濕氣被冰面所飽和時的溫度。 3.6水蒸氣壓力(water vapour pressure) 濕氣(體積為V、溫度為T)中的水蒸氣于相同體積V、溫度T條件下單獨存在 時的壓力，稱為水蒸氣分壓力。 3.7飽和水蒸氣壓(saturation warer vapour pressure) 水蒸氣與水(或冰)面共處于相平衡時的水蒸氣壓。 3.8質量混合比(mixing rati

3、o) 濕氣中水蒸氣的質量與干氣的質量之比。 3.9重量比(weight ratio) 質量混合比乘以106。 3.10體積比(volume ratio) 濕氣中水蒸氣分體積與干氣的分體積之比值的106倍。 3.11測量的重復性(repeatability of measurement) 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，于專門短的時刻間隔內)，對同一被測量進行連續多次測量時，其測量結果 的一致程度。 4對測量儀器的要求 4.1用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。校驗數據的處理方法見附錄A。 4.2微量水分測量儀器

4、應設有專人保管，由專人操作。 4.3電解式微量水分分析儀測量范圍應滿足0100010-6(體積比)。 4.4電解式微量水分分析儀在3010-6100010-6范圍的引用誤差不得超過 5.0%。 4.5冷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。 4.6冷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：10-30 時，1.5；-30-50時，2.0；-50-60時，3.0。 4.7有自校功能的阻容式水分測量儀器，在3010-6150010-6的曲線范圍內 輸入校驗對應值，不得少于5點。 5測量方法 5.1電解法 5.1.1氣密性檢查 測試系統所有接頭處應無泄

5、漏，否則，會由于空氣中水分的滲入而使測量結果 偏高。可用以下方法試漏： 將盛有水的U形壓力計接在氣體出口處，調節氣路壓力，使U形管內壓差為 1000mm水柱，關閉氣源，經5min水柱下降不超過5mm，講明系統氣密性良好， 必要時應升高壓力接著試驗。若發覺漏氣，則應分段檢查予以解決。 5.1.2六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/min和 50mL/min兩點，標定過程中浮子應保持穩定。 5.1.3電解池的檢查 5.1.3.1電解池靈敏度檢查 將被測氣體流量從100mL/min降為50mL/min時，所讀到的含水量應該是初始 值的一半(分不扣除

6、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。 5.1.3.2電極間短路檢查 取去電解池兩端接線柱上的接線片，用萬用表的100()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，證明有充電現象，電解池是正 常的；否則，是無充電現象，需要清洗涂敷或更換。 5.1.4電解池及測量儀器的干燥 利用高純氮氣進行干燥，將操縱閥置于干燥檔，緩慢打開測試流量閥，以20 50mL/min的流量干燥電解池。為節約用氣，旁通流量可減小或關閉，至表頭示值 下降至510-5以下，越低越好。 5.1.5測量 將操縱閥置于“測量位置

7、”，準確調節測試流量為100mL/min，直到儀器示值 穩定后讀數，該讀數減去標底值為被測氣中水分含量。 5.1.6重復測量操作方法 將操縱閥切換到“干燥位置”約2030s(可依照儀器電解池的電解效果的快 慢而定)，然后切換至“測量位置”直到示值穩定后讀數。 5.1.7計算 當環境溫度和壓力(包括高原地區)偏離儀器設計溫度和標準大氣壓時，依照 GB11605-89推舉的氣體狀態方程公式進行修正。 A公式 式中 qV校正后氣體的流量，mL/min; p0標準狀態壓力，Pa； Ta環境熱力學溫度，K； qV微水儀規定的標準工作量，mL/min; T0標準狀態溫度，273.1 5K； pa環境壓力，

8、Pa。 B公式 式中 pa環境壓力，Pa; Ta環境熱力學溫度，K； V選定的皂膜流量計的容量管體積，mL； 皂膜推移V所需時刻，s。 5.2冷凝露點法 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。 5.2.1測量系統、管路及接頭等應無泄漏。 5.2.2冷凝露點測量室和采樣系統的溫度應高于待測氣體的露點溫度至少2。 5.2.3使用目視測量的儀器進行測量時應注意降溫速率，采納制冷劑時，制冷的速 率應相對穩定，以免產生過冷現象，尤其在接近測試露點時，冷卻速度應盡量放 慢。 5.2.4測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境壓

9、力。 5.2.5鏡面污染的處理 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，使所觀看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 此能夠用滌綢沾無水乙醇或四氯化碳輕輕擦洗鏡面，再用潔凈的滌綢擦潔凈。如 果儀器有專門規定，則按儀器的規定清理。 5.2.6測量方法 5.2.6.1用光電測量方式測量的露點儀器，在測量時可按儀器的講明書操作，直接 得出露點值。 5.2.6.2用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： a.被測氣體的流量應固定在0.51.0

10、L/min，氣體流過測量槽35min后放入 冷卻劑。 b.槽內冷卻時刻間隔速度每次不得超過2，接近終點露點5時，以5/min 的降溫速度冷卻，直至看到鏡面有霧狀沉積物時為止。 c.記下看到白色沉積物的溫度t1，現在不再加入冷卻劑。 d.記下溫度接著下降達到的最低溫度t2，它低于t1約0.51。 e.溫度回升時記下沉積物完全消逝的溫度t3。它高于最低溫度t2約68。 f.露點是達到的最低溫度t2和沉積物完全消逝時的溫度t3的平均值。 5.2.7測量重復性 測量時，直到連續三次測試的露點差不大于1.5為止。 5.3阻容法 用阻容法測量的微量水分測量儀器種類專門多，要按照講明書操作。 5.3.1儀器

11、的干燥 儀器在開機后示值若高于-50，則應通干燥高純氮氣，使示值低于-50以下 再進行測量。 5.3.2傳感器的愛護 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愛護罩放在裝 有干燥劑(分子篩)的密封干燥筒中保存。拆卸愛護罩時，應絕對幸免直接用手指或 其他東西觸摸，此外使用傳感器時應幸免劇烈振動和沖擊。 5.3.3傳感器的清理方法 將傳感器浸泡在乙烷或甲苯試劑中10min，再將傳感器從乙烷或甲苯中取出， 浸泡在蒸餾水中10min，從蒸餾水中取出放在烘箱中2h，烘箱溫度操縱在502 ，由烘箱中取出放入取樣室內，接好干燥高純氮氣，通氣干燥。 5.3.4清理后的傳感器連同儀器應重新校驗。

12、 6測量管路與測量接頭 6.1測量管路用不銹鋼管或聚四氟乙烯管，長度一般在2m左右，內徑23mm。 6.2接頭要求用金屬材料，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。 6.3不銹鋼管道的清洗 未經使用或嚴峻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1020min， 吹干后將管兩端封好備用。 6.4聚四氟乙烯管的清洗 未經使用的聚四氟乙烯管，一般用蒸餾水沖洗數分鐘，再用無水乙醇沖一次， 然后用高純氮氣吹1520min，最后將其兩端封好備用。 7測量注意事項 7.1測量時注意被測量設

13、備與微量水分測量儀器應該使用專用接頭和管路連接，儀 器要按講明書操作。緩慢開啟設備閥門，認真調節壓力和流速。測量過程中要保持 測量流量的穩定。 7.2測量完畢后，儀器應該用干燥氮氣吹1020min后將儀器關閉，把儀器接頭 封好備用。 7.3用于測量的管路要盡量縮短，并保證接頭的密封性。 7.4取樣測量管路和接頭與設備連接前，各接頭和管路部分要用500W以上的吹風 機用熱風吹1015min，方可與儀器連接。 7.5測量儀器的氣體出口應該配有10m以上的排氣管，防止大氣中的水分從排氣口 進入儀器而阻礙測量結果，幸免測試人員受到六氟化硫氣體的污染。 7.6測量時環境溫度與濕度為 環境溫度：535(盡

14、可能在1030下測量)。 相對濕度：不大于85%。 7.7陰雨天氣不準在室外測量。 7.8室內測量時必須具備通風設備。 7.9測量壓力 7.9.1測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。 7.9.2專門情況下測量壓力也能夠高于大氣壓力，但要求按照講明書操作。 7.10當測量結果接近設備中六氟化硫氣體的水分同意含量標準的臨界值時，至少 應該復測一次。 7.11水分含量的計算按附錄B所述方法進行。 7.12冰面上的飽和蒸汽壓按附錄C選取。 8測量結果報告 測量結果報告應包括以下內容： a.被測設備名稱、型號、出廠編號。 b.微水測量儀器名稱、型號、校驗日期。 c.環境溫度、相對

15、濕度、大氣壓力、天氣狀況。 d.測量結果和分析意見。 e.測量日期：年、月、日、時。 f.測量工作人員、審核、負責人。 g.利用專門方式測量時，需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據的處理 目前水分儀的校驗采納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，可采納下述兩種方 法： A1曲線法 用作圖的方法描繪出這兩個變量間的關系，即以標準值xi、實測值yi分不為橫 坐標與縱坐標，通過描點得到一條反映x、y關系的曲線。 A2采納回歸分析方法 用統計的方法表達兩個變量間的關系，如校驗中得到n組數據，標準值xi和實 測

16、值yi，假設x、y間有線性關系，即具有y=a+bx的形式，要從試驗數據中確定 常數a、b，一般采納最小二乘法配線。當偏差平方和最小時，所得直線為最佳直 線。 由數學推導能夠得到： 其中、分不代表平均值。 確定了a、b值，也就得到了x與y的對應關系。xi與yi如此一組數據是否存 在線性關系能夠用相關系數來校驗。 假如=1，則認為測量值與標準值沒有偏差，也確實是x、y嚴格遵從直線關 系。如=0，則x、y不存在直線關系。一般值應越接近1越好。 綜上所述，用統計的方法確定水分儀校驗中n組標準值xi和實測值yi間的函數 關系的方法，是先假設x和y具有線性關系，且具有y=a+bx的形式。用計算y=a 系數

17、的方法進行相關系數顯著性檢驗。在確定其線性關系后，就能夠計算 出y=a+bx中的a、b值，確定標準值與實測值之間的關系，并可將其應用于水分 檢測中測試數據的校正。 關于能夠進行在線標定的阻容式儀器，其校驗后的數據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能夠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。用測得的露點能夠進行測量單位之間 的換算。 B1符號和意義 pw在測量露點下水蒸氣壓力，Pa; pt整個測試系統的總壓力，Pa； KV以體積表示的水分含量，10-6； KW以重量表示的水分含量，10-6； MW水分子的分子量； 測試溫度下水的飽和蒸氣壓，Pa； Rh相對濕度，%； Ta環境溫度，K； Ah絕對濕度，g/L； 測試壓力下的飽和蒸汽壓，Pa； 環境壓力下的飽