一种SF₆分解物多组分动态配气方法

一种SF₆分解物多组分动态配气方法
【专利摘要】本发明涉及一种SF6分解物多组分动态配气方法，通过质量流量混合法实现气体的混合配气，包括：标准样气及背景气的输入，干、湿背景气源的动态配制，不同浓度的干燥SF6分解物多组分动态配气和不同湿度的SF6分解物多组分动态配气四个步骤。本发明的SF6气体分解物多组分动态配气方法，可模拟现场气体的分解产物浓度，动态配制出不同浓度的分解产物标准混合气体，并对SF6分解产物仪进行校验，具有方便快捷、易于操作的优点，动态配制过程极大的提升了配气工作效率；本发明配制的单组分、多组分标准气体，不易受环境温度、压力变化影响，所配出的气体实际浓度与理想的气体浓度保持一致，保证了配制气体的精度。
【专利说明】
一种SF6分解物多组分动态配气方法
技术领域
[0001]本发明涉及气体检测技术领域，具体涉及一种SF6分解物多组分动态配气方法。
【背景技术】
[0002]SF6气体具有独特的绝缘性能和灭弧能力，被广泛应用于高压电气设备中，如SF6断路器、GIS全封闭性组合开关等。SF6高压开关设备又以其运行可靠性高、维护工作量小、使用寿命长等优势在电力系统中得到了广泛的应用，并对电力系统的安全、经济、稳定运行起到了重要的作用。
[0003]设备运行过程中，由于电弧、电晕、放电等诸多因素影响，SF6气体在热电作用下会发生化学反应，生成硫化物、氟化物、碳化物等分解产物。这些产物会降低SF6气体的绝缘性能，造成设备运行安全隐患。气体中若有水分存在，在一定条件下将导致电气性能劣化，甚至造成设备事故；因此，在现场需要对SF6气体的分解产物和湿度进行在线实时检测或定期抽测，以此判断设备内部运行状况。因此保证检测仪器的检测准确性，是我们急需解决的问题。开发一种SF6气体分解物多组分动态配气方法，可模拟现场气体的分解产物浓度，配制出不同浓度的分解产物标准混合气体，并对SF6分解产物仪进行校验是十分必要的。

【发明内容】

[0004]为解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种SF6分解物多组分动态配气方法，可应用于发电厂、变电站电力设备中的气体检测技术领域，可用来快速配出含多种SF6分解产物不同浓度、湿度的标准混合气体，且不受环境温度与压力变化影响。
[0005]本发明专利采用的技术方案如下:
一种SF6分解物多组分动态配气方法，其通过质量流量混合法实现气体的混合配气，其包括下述步骤:
步骤一:标准样气及背景气的输入，
打开截止阀，通过进气快插接头将标准S02、H2S、C0等气体分别引入到样气质量流量控制器，由样气质量流量控制器控制输入所需流量的标准样气;通过进气快插接头将标准SF6气体引入到背景气质量流量控制器，由背景气质量流量控制器控制输入所需流量的标准背景气；
如果某路组分的样气不需要输入，则关闭截止阀；
步骤二:干、湿背景气源的动态配制，
根据双流法的原理，将分解物的高纯SF6背景气体通过快插接头进入后一分为二，一路通过干气质量流量控制器进入，作为干燥气源；另外一路进入饱和水槽，变成100%的湿气，自饱和水槽出来后进入湿气质量流量控制器，作为湿气气源；
步骤三:不同浓度的干燥SF6分解物多组分动态配气，
调整上述步骤一中的各路样气质量流量控制器来控制各样气组分的输出浓度，调整上述步骤二中的干气质量流量控制器来控制背景气的输出浓度，通过流量反馈方式，获得配制各样气组分和背景气的实时浓度;通过各路的两位三通电磁阀，引导上述配制的各路样气组分以及干燥背景气源进入混合气室，实现各路样气与干燥背景气源的智能混合，充分混合后的标准气体通过输出接口引出到仪表端进行校准，得到不同浓度的多组分混合标准气体；
如果某路组分的样气不需要混合，则控制两位三通电磁阀使此输出气体自该路混合气室输出后绕过后端混合气室而直接输出，由此得到纯组分输出标准气体；
步骤四:不同湿度的SF6分解物多组分动态配气，
调整上述步骤二中的干气、湿气质量流量控制器来控制干燥气源和湿气气源的流量，在混合气室中实现干燥气源和湿气气源的智能混合，得到干湿混合背景气，通过流量反馈方式，得到干湿混合背景气的实时湿度；
调整上述步骤一中的各路样气质量流量控制器来控制各样气组分的输出浓度，通过流量反馈方式，获得配制各路样气组分的实时浓度;通过各路两位三通电磁阀，引导上述配制的各路样气组分和干湿混合背景气进入混合气室，实现各路样气与干湿混合背景气的智能混合，充分混合后的标准气体通过输出接口引出到仪表端进行校准，得到不同浓度、不同湿度的多组分混合标准气体；
如果某路组分的样气不需要混合，则控制两位三通电磁阀使此输出气体自该路混合气室输出后绕过后端混合气室而直接输出，由此得到纯组分输出标准气体。
[0006]本发明的有益效果在于:
(1)本发明配制的单组分、多组分标准气体，不易受环境温度、压力变化影响，所配出的气体实际浓度与理想的气体浓度保持一致，保证了配制气体的精度；
(2)本发明的干、湿背景气配制步骤中采用饱和水槽，根据实验室需要可实现所要配制气体的干、湿气体比例的动态控制；
(3)本发明采用质量流量混合法配制标准气体，能够保证各路组分及背景气体分布均匀;在每路流量控制器输出端均设有混合气室，通过各路两位三通电磁阀来实现各路气体的智能混合，来保证各输出气体能够进行充分混合；
⑷本发明可配制出浓度在10—8?10—2之间的单组份、多组分SF6分解产物不同浓度、湿度的标准气体，适用于SF6气体检测仪器实验室校验用，极大的提升了配气工作效率；
(5)采用质量流量控制器，控制精度高，且不受外界温度压力的影响；虽然该控制器存在气体内部微漏现象，影响配气效果，但是本发明在每路质量流量控制器的前端设置有截止阀，当不需要某路气体输入时关闭截止阀，有效防止该路气体内漏进后端混合气室。
【附图说明】
[0007]图1为SF6分解物多组分动态配气方法示意图
其中，1-4为进气快插接头、5-输出接口、6-排空接口、7-10为截止阀、11-饱和水槽、12-干气质量流量控制器、13-湿气质量流量控制器、14-16为样气质量流量控制器、17-20为混合气室、21-24为两位三通电磁阀。
【具体实施方式】
[0008]为使本发明的技术方案、技术特征和优点能够更加通俗易懂，下面将结合附图1对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明中的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0009]实施例1
如图1所示，现有SF6高纯气体(99.99%)—瓶，接入进气快插接头I处，标准样气50ppmS02(背景气SF6)、50ppm H2S(背景气SF6)、100 ppm C0(背景气SF6)分别接入进气快插接头2、
3、4处，需要配置总流量为512mL的标准气体。其中，要求露点温度Td= -21.8°C，配置SO2浓度5ppm，H2S浓度5ppm，C0浓度lOppm。假如此时水槽温度为26.9°C，通过此温度下的饱和水蒸气压计算，需要湿气流量12mL，干气流量500mL;同时，为了实现SF6分解物多组分配气浓度，需要SO2、H2S、⑶三路标准气体各51.2mL，而三路标准气体属于干气流量，因此控制干气质量流量控制器12输出346.4mL，湿气质量流量控制器13输出12mL，S02质量流量控制器14输出51.2mL，H2S质量流量控制器15输出51.2mL，CO质量流量控制器16输出51.2mL，通过混合气室17、18、19和20混合后经输出接口5输出，即可得到所需要的多组分浓度和湿度的标准气体。多余气体通过排空口 6排出。
[0010]在配制多组分SF6气体分解物浓度时，首先根据设定输出标准气体的总流量及各组分气体的浓度，计算出各组分气体和背景稀释气体的控制流量;在背景气体流量确定的情况下，若不需要改变输出气体的湿度，则直接控制干燥气源路的质量流量控制器，输出所需要的背景气流量，这样背景气和各组分气体经过混合气室后即可输出设定浓度的各组分标准气体;若需要改变输出气体的湿度，则根据设定值计算出湿气路、干气路的各自流量，同时控制二路流量控制器输出相应的流量，混合后可得到不同浓度、湿度的多组分混合标准气体。
[0011]本发明可以应用于要求同时控制SF6分解物各组分浓度和湿度的情况，利用产生的标准混合气体对SF6分解产物进行校验。
【主权项】
1.一种SF6分解物多组分动态配气方法，其特征在于:其通过质量流量混合法实现气体的混合配气，其包括下述步骤: 步骤一:标准样气及背景气的输入， 打开截止阀，通过进气快插接头将标准S02、H2S、C0等气体分别引入到样气质量流量控制器，由样气质量流量控制器控制输入所需流量的标准样气;通过进气快插接头将标准SF6气体引入到背景气质量流量控制器，由背景气质量流量控制器控制输入所需流量的标准背景气； 如果某路组分的样气不需要输入，则关闭截止阀； 步骤二:干、湿背景气源的动态配制， 根据双流法的原理，将分解物的高纯SF6背景气体通过快插接头进入后一分为二，一路通过干气质量流量控制器进入，作为干燥气源；另外一路进入饱和水槽，变成100%RH的湿气，自饱和水槽出来后进入湿气质量流量控制器，作为湿气气源； 步骤三:不同浓度的干燥SF6分解物多组分动态配气， 调整上述步骤一中的各路样气质量流量控制器来控制各样气组分的输出浓度，调整上述步骤二中的干气质量流量控制器来控制背景气的输出浓度，根据流量反馈方式，获得配制各样气组分和背景气的实时浓度;通过各路的两位三通电磁阀，引导上述配制的各路样气组分以及干燥背景气源进入混合气室，实现各路样气与干燥背景气源的智能混合，充分混合后的标准气体通过输出接口引出到仪表端进行校准，得到不同浓度的多组分混合标准气体； 如果某路组分的样气不需要混合，则控制两位三通电磁阀使此输出气体自该路混合气室输出后绕过后端混合气室而直接输出，由此得到纯组分输出标准气体； 步骤四:不同湿度的SF6分解物多组分动态配气， 调整上述步骤二中的干气、湿气质量流量控制器来控制干燥气源和湿气气源的流量，在混合气室中实现干燥气源和湿气气源的智能混合，得到干湿混合背景气，通过流量反馈方式，得到干湿混合背景气的实时湿度； 调整上述步骤一中的各路样气质量流量控制器来控制各样气组分的输出浓度，根据流量反馈方式，获得配制各路样气组分的实时浓度;通过各路两位三通电磁阀，引导上述配制的各路样气组分和干湿混合背景气进入混合气室，实现各路样气与干湿混合背景气的智能混合，充分混合后的标准气体通过输出接口引出到仪表端进行校准，得到不同浓度、不同湿度的多组分混合标准气体； 如果某路组分的样气不需要混合，则控制两位三通电磁阀使此输出气体自该路混合气室输出后绕过后端混合气室而直接输出，由此得到纯组分输出标准气体。
【文档编号】G01N33/00GK106092676SQ201610374742
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年5月31日
【发明人】刘克成, 马慧芳, 张立军, 王娟怡, 王艳
【申请人】国网河北省电力公司电力科学研究院, 国家电网公司, 河北省电力建设调整试验所