一種SF₆分解物多組分動態(tài)配氣方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種SF6分解物多組分動態(tài)配氣方法，通過質(zhì)量流量混合法實現(xiàn)氣體的混合配氣，包括：標(biāo)準(zhǔn)樣氣及背景氣的輸入，干、濕背景氣源的動態(tài)配制，不同濃度的干燥SF6分解物多組分動態(tài)配氣和不同濕度的SF6分解物多組分動態(tài)配氣四個步驟。本發(fā)明的SF6氣體分解物多組分動態(tài)配氣方法，可模擬現(xiàn)場氣體的分解產(chǎn)物濃度，動態(tài)配制出不同濃度的分解產(chǎn)物標(biāo)準(zhǔn)混合氣體，并對SF6分解產(chǎn)物儀進行校驗，具有方便快捷、易于操作的優(yōu)點，動態(tài)配制過程極大的提升了配氣工作效率；本發(fā)明配制的單組分、多組分標(biāo)準(zhǔn)氣體，不易受環(huán)境溫度、壓力變化影響，所配出的氣體實際濃度與理想的氣體濃度保持一致，保證了配制氣體的精度。
【專利說明】
一種SF6分解物多組分動態(tài)配氣方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及氣體檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種SF6分解物多組分動態(tài)配氣方法。
【背景技術(shù)】
[0002]SF6氣體具有獨特的絕緣性能和滅弧能力，被廣泛應(yīng)用于高壓電氣設(shè)備中，如SF6斷路器、GIS全封閉性組合開關(guān)等。SF6高壓開關(guān)設(shè)備又以其運行可靠性高、維護工作量小、使用壽命長等優(yōu)勢在電力系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，并對電力系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟、穩(wěn)定運行起到了重要的作用。
[0003]設(shè)備運行過程中，由于電弧、電暈、放電等諸多因素影響，SF6氣體在熱電作用下會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成硫化物、氟化物、碳化物等分解產(chǎn)物。這些產(chǎn)物會降低SF6氣體的絕緣性能，造成設(shè)備運行安全隱患。氣體中若有水分存在，在一定條件下將導(dǎo)致電氣性能劣化，甚至造成設(shè)備事故；因此，在現(xiàn)場需要對SF6氣體的分解產(chǎn)物和濕度進行在線實時檢測或定期抽測，以此判斷設(shè)備內(nèi)部運行狀況。因此保證檢測儀器的檢測準(zhǔn)確性，是我們急需解決的問題。開發(fā)一種SF6氣體分解物多組分動態(tài)配氣方法，可模擬現(xiàn)場氣體的分解產(chǎn)物濃度，配制出不同濃度的分解產(chǎn)物標(biāo)準(zhǔn)混合氣體，并對SF6分解產(chǎn)物儀進行校驗是十分必要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供了一種SF6分解物多組分動態(tài)配氣方法，可應(yīng)用于發(fā)電廠、變電站電力設(shè)備中的氣體檢測技術(shù)領(lǐng)域，可用來快速配出含多種SF6分解產(chǎn)物不同濃度、濕度的標(biāo)準(zhǔn)混合氣體，且不受環(huán)境溫度與壓力變化影響。
[0005]本發(fā)明專利采用的技術(shù)方案如下:
一種SF6分解物多組分動態(tài)配氣方法，其通過質(zhì)量流量混合法實現(xiàn)氣體的混合配氣，其包括下述步驟:
步驟一:標(biāo)準(zhǔn)樣氣及背景氣的輸入，
打開截止閥，通過進氣快插接頭將標(biāo)準(zhǔn)S02、H2S、C0等氣體分別引入到樣氣質(zhì)量流量控制器，由樣氣質(zhì)量流量控制器控制輸入所需流量的標(biāo)準(zhǔn)樣氣;通過進氣快插接頭將標(biāo)準(zhǔn)SF6氣體引入到背景氣質(zhì)量流量控制器，由背景氣質(zhì)量流量控制器控制輸入所需流量的標(biāo)準(zhǔn)背景氣；
如果某路組分的樣氣不需要輸入，則關(guān)閉截止閥；
步驟二:干、濕背景氣源的動態(tài)配制，
根據(jù)雙流法的原理，將分解物的高純SF6背景氣體通過快插接頭進入后一分為二，一路通過干氣質(zhì)量流量控制器進入，作為干燥氣源；另外一路進入飽和水槽，變成100%的濕氣，自飽和水槽出來后進入濕氣質(zhì)量流量控制器，作為濕氣氣源；
步驟三:不同濃度的干燥SF6分解物多組分動態(tài)配氣，
調(diào)整上述步驟一中的各路樣氣質(zhì)量流量控制器來控制各樣氣組分的輸出濃度，調(diào)整上述步驟二中的干氣質(zhì)量流量控制器來控制背景氣的輸出濃度，通過流量反饋方式，獲得配制各樣氣組分和背景氣的實時濃度;通過各路的兩位三通電磁閥，引導(dǎo)上述配制的各路樣氣組分以及干燥背景氣源進入混合氣室，實現(xiàn)各路樣氣與干燥背景氣源的智能混合，充分混合后的標(biāo)準(zhǔn)氣體通過輸出接口引出到儀表端進行校準(zhǔn)，得到不同濃度的多組分混合標(biāo)準(zhǔn)氣體；
如果某路組分的樣氣不需要混合，則控制兩位三通電磁閥使此輸出氣體自該路混合氣室輸出后繞過后端混合氣室而直接輸出，由此得到純組分輸出標(biāo)準(zhǔn)氣體；
步驟四:不同濕度的SF6分解物多組分動態(tài)配氣，
調(diào)整上述步驟二中的干氣、濕氣質(zhì)量流量控制器來控制干燥氣源和濕氣氣源的流量，在混合氣室中實現(xiàn)干燥氣源和濕氣氣源的智能混合，得到干濕混合背景氣，通過流量反饋方式，得到干濕混合背景氣的實時濕度；
調(diào)整上述步驟一中的各路樣氣質(zhì)量流量控制器來控制各樣氣組分的輸出濃度，通過流量反饋方式，獲得配制各路樣氣組分的實時濃度;通過各路兩位三通電磁閥，引導(dǎo)上述配制的各路樣氣組分和干濕混合背景氣進入混合氣室，實現(xiàn)各路樣氣與干濕混合背景氣的智能混合，充分混合后的標(biāo)準(zhǔn)氣體通過輸出接口引出到儀表端進行校準(zhǔn)，得到不同濃度、不同濕度的多組分混合標(biāo)準(zhǔn)氣體；
如果某路組分的樣氣不需要混合，則控制兩位三通電磁閥使此輸出氣體自該路混合氣室輸出后繞過后端混合氣室而直接輸出，由此得到純組分輸出標(biāo)準(zhǔn)氣體。
[0006]本發(fā)明的有益效果在于:
(1)本發(fā)明配制的單組分、多組分標(biāo)準(zhǔn)氣體，不易受環(huán)境溫度、壓力變化影響，所配出的氣體實際濃度與理想的氣體濃度保持一致，保證了配制氣體的精度；
(2)本發(fā)明的干、濕背景氣配制步驟中采用飽和水槽，根據(jù)實驗室需要可實現(xiàn)所要配制氣體的干、濕氣體比例的動態(tài)控制；
(3)本發(fā)明采用質(zhì)量流量混合法配制標(biāo)準(zhǔn)氣體，能夠保證各路組分及背景氣體分布均勻;在每路流量控制器輸出端均設(shè)有混合氣室，通過各路兩位三通電磁閥來實現(xiàn)各路氣體的智能混合，來保證各輸出氣體能夠進行充分混合；
⑷本發(fā)明可配制出濃度在10—8?10—2之間的單組份、多組分SF6分解產(chǎn)物不同濃度、濕度的標(biāo)準(zhǔn)氣體，適用于SF6氣體檢測儀器實驗室校驗用，極大的提升了配氣工作效率；
(5)采用質(zhì)量流量控制器，控制精度高，且不受外界溫度壓力的影響；雖然該控制器存在氣體內(nèi)部微漏現(xiàn)象，影響配氣效果，但是本發(fā)明在每路質(zhì)量流量控制器的前端設(shè)置有截止閥，當(dāng)不需要某路氣體輸入時關(guān)閉截止閥，有效防止該路氣體內(nèi)漏進后端混合氣室。
【附圖說明】
[0007]圖1為SF6分解物多組分動態(tài)配氣方法示意圖
其中，1-4為進氣快插接頭、5-輸出接口、6-排空接口、7-10為截止閥、11-飽和水槽、12-干氣質(zhì)量流量控制器、13-濕氣質(zhì)量流量控制器、14-16為樣氣質(zhì)量流量控制器、17-20為混合氣室、21-24為兩位三通電磁閥。
【具體實施方式】
[0008]為使本發(fā)明的技術(shù)方案、技術(shù)特征和優(yōu)點能夠更加通俗易懂，下面將結(jié)合附圖1對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明中的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0009]實施例1
如圖1所示，現(xiàn)有SF6高純氣體(99.99%)—瓶，接入進氣快插接頭I處，標(biāo)準(zhǔn)樣氣50ppmS02(背景氣SF6)、50ppm H2S(背景氣SF6)、100 ppm C0(背景氣SF6)分別接入進氣快插接頭2、
3、4處，需要配置總流量為512mL的標(biāo)準(zhǔn)氣體。其中，要求露點溫度Td= -21.8°C，配置SO2濃度5ppm，H2S濃度5ppm，C0濃度lOppm。假如此時水槽溫度為26.9°C，通過此溫度下的飽和水蒸氣壓計算，需要濕氣流量12mL，干氣流量500mL;同時，為了實現(xiàn)SF6分解物多組分配氣濃度，需要SO2、H2S、⑶三路標(biāo)準(zhǔn)氣體各51.2mL，而三路標(biāo)準(zhǔn)氣體屬于干氣流量，因此控制干氣質(zhì)量流量控制器12輸出346.4mL，濕氣質(zhì)量流量控制器13輸出12mL，S02質(zhì)量流量控制器14輸出51.2mL，H2S質(zhì)量流量控制器15輸出51.2mL，CO質(zhì)量流量控制器16輸出51.2mL，通過混合氣室17、18、19和20混合后經(jīng)輸出接口5輸出，即可得到所需要的多組分濃度和濕度的標(biāo)準(zhǔn)氣體。多余氣體通過排空口 6排出。
[0010]在配制多組分SF6氣體分解物濃度時，首先根據(jù)設(shè)定輸出標(biāo)準(zhǔn)氣體的總流量及各組分氣體的濃度，計算出各組分氣體和背景稀釋氣體的控制流量;在背景氣體流量確定的情況下，若不需要改變輸出氣體的濕度，則直接控制干燥氣源路的質(zhì)量流量控制器，輸出所需要的背景氣流量，這樣背景氣和各組分氣體經(jīng)過混合氣室后即可輸出設(shè)定濃度的各組分標(biāo)準(zhǔn)氣體;若需要改變輸出氣體的濕度，則根據(jù)設(shè)定值計算出濕氣路、干氣路的各自流量，同時控制二路流量控制器輸出相應(yīng)的流量，混合后可得到不同濃度、濕度的多組分混合標(biāo)準(zhǔn)氣體。
[0011]本發(fā)明可以應(yīng)用于要求同時控制SF6分解物各組分濃度和濕度的情況，利用產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)混合氣體對SF6分解產(chǎn)物進行校驗。
【主權(quán)項】
1.一種SF6分解物多組分動態(tài)配氣方法，其特征在于:其通過質(zhì)量流量混合法實現(xiàn)氣體的混合配氣，其包括下述步驟: 步驟一:標(biāo)準(zhǔn)樣氣及背景氣的輸入， 打開截止閥，通過進氣快插接頭將標(biāo)準(zhǔn)S02、H2S、C0等氣體分別引入到樣氣質(zhì)量流量控制器，由樣氣質(zhì)量流量控制器控制輸入所需流量的標(biāo)準(zhǔn)樣氣;通過進氣快插接頭將標(biāo)準(zhǔn)SF6氣體引入到背景氣質(zhì)量流量控制器，由背景氣質(zhì)量流量控制器控制輸入所需流量的標(biāo)準(zhǔn)背景氣； 如果某路組分的樣氣不需要輸入，則關(guān)閉截止閥； 步驟二:干、濕背景氣源的動態(tài)配制， 根據(jù)雙流法的原理，將分解物的高純SF6背景氣體通過快插接頭進入后一分為二，一路通過干氣質(zhì)量流量控制器進入，作為干燥氣源；另外一路進入飽和水槽，變成100%RH的濕氣，自飽和水槽出來后進入濕氣質(zhì)量流量控制器，作為濕氣氣源； 步驟三:不同濃度的干燥SF6分解物多組分動態(tài)配氣， 調(diào)整上述步驟一中的各路樣氣質(zhì)量流量控制器來控制各樣氣組分的輸出濃度，調(diào)整上述步驟二中的干氣質(zhì)量流量控制器來控制背景氣的輸出濃度，根據(jù)流量反饋方式，獲得配制各樣氣組分和背景氣的實時濃度;通過各路的兩位三通電磁閥，引導(dǎo)上述配制的各路樣氣組分以及干燥背景氣源進入混合氣室，實現(xiàn)各路樣氣與干燥背景氣源的智能混合，充分混合后的標(biāo)準(zhǔn)氣體通過輸出接口引出到儀表端進行校準(zhǔn)，得到不同濃度的多組分混合標(biāo)準(zhǔn)氣體； 如果某路組分的樣氣不需要混合，則控制兩位三通電磁閥使此輸出氣體自該路混合氣室輸出后繞過后端混合氣室而直接輸出，由此得到純組分輸出標(biāo)準(zhǔn)氣體； 步驟四:不同濕度的SF6分解物多組分動態(tài)配氣， 調(diào)整上述步驟二中的干氣、濕氣質(zhì)量流量控制器來控制干燥氣源和濕氣氣源的流量，在混合氣室中實現(xiàn)干燥氣源和濕氣氣源的智能混合，得到干濕混合背景氣，通過流量反饋方式，得到干濕混合背景氣的實時濕度； 調(diào)整上述步驟一中的各路樣氣質(zhì)量流量控制器來控制各樣氣組分的輸出濃度，根據(jù)流量反饋方式，獲得配制各路樣氣組分的實時濃度;通過各路兩位三通電磁閥，引導(dǎo)上述配制的各路樣氣組分和干濕混合背景氣進入混合氣室，實現(xiàn)各路樣氣與干濕混合背景氣的智能混合，充分混合后的標(biāo)準(zhǔn)氣體通過輸出接口引出到儀表端進行校準(zhǔn)，得到不同濃度、不同濕度的多組分混合標(biāo)準(zhǔn)氣體； 如果某路組分的樣氣不需要混合，則控制兩位三通電磁閥使此輸出氣體自該路混合氣室輸出后繞過后端混合氣室而直接輸出，由此得到純組分輸出標(biāo)準(zhǔn)氣體。
【文檔編號】G01N33/00GK106092676SQ201610374742
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年5月31日
【發(fā)明人】劉克成, 馬慧芳, 張立軍, 王娟怡, 王艷
【申請人】國網(wǎng)河北省電力公司電力科學(xué)研究院, 國家電網(wǎng)公司, 河北省電力建設(shè)調(diào)整試驗所