一种考虑安装环境因素的GIS腔内湿度检测方法技术

本发明专利技术涉及一种考虑安装环境因素的GIS腔内湿度检测方法，包括以下步骤：步骤S1:获取安装环境参数和GIS本体参数；步骤S2:根据得到的参数，计算GIS腔内气体水分质量与总的水分质量；步骤S3:对GIS腔进行干燥处理，并计算干燥处理后的腔内气体剩余水分质量；步骤S4:根据得到的GIS腔内气体水分质量与总的水分质量和干燥处理后的腔内气体剩余水分质量，计算得到平衡状态下出腔内相对湿度。本发明专利技术能够准确检测不同安装环境下的GIS腔内湿度，保证GIS安装的可靠性。的可靠性。的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种考虑安装环境因素的GIS腔内湿度检测方法


[0001]本专利技术涉及GIS腔体检测领域，具体涉及一种考虑安装环境因素的GIS腔内湿度检测方法。

技术介绍

[0002]GIS腔体内SF6气体的电绝缘性能对设备的安全与电力系统的稳定尤为重要。在GIS设备中，作为灭弧与绝缘介质的SF6气体原则上不允许水分存在，但在实际安装过程中，不可避免的会受到水分影响，过量水分将会大大降低系统的绝缘性能，威胁GIS设备的安全稳定运行，因此需要花费大量人力物力来重新安装调试设备。
[0003]通常，进入GIS的水分含量与安装环境的温湿度关系密切。在不同温湿度环境下安装设备，经过干燥流程处理，最终气室内的水分剩余含量也不同。因此，研究在不同温度与湿度的安装环境下，分析安装过程中水分变化规律，计算最终气室内剩余水分含量，进而判断在当前环境下安装是否符合标准，对指导今后GIS设备在不同温湿度下安装，了解安装完成后腔体剩余水分含量具有重要意义。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种考虑安装环境因素的GIS腔内湿度检测方法，能够准确检测不同安装环境下的GIS腔内湿度，保证GIS安装的可靠性。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]一种考虑安装环境因素的GIS腔内湿度检测方法，包括以下步骤：
[0007]步骤S1:获取安装环境参数和GIS本体参数；
[0008]步骤S2:根据得到的参数，计算GIS腔内气体水分质量与总的水分质量；r/>[0009]步骤S3:对GIS腔进行干燥处理，并计算干燥处理后的腔内气体剩余水分质量；
[0010]步骤S4:根据得到的GIS腔内气体水分质量与总的水分质量和干燥处理后的腔内气体剩余水分质量，计算得到平衡状态下出腔内相对湿度。
[0011]进一步的，所述步骤S1具体为：获取安装环境参数，包括当前安装环境的温度T、湿度R
H
和大气压力P；获取GIS本体参数，包括体积V、内壁及器件表面积A、绝缘子材质、绝缘子质量m
a
、吸附剂材质、吸附剂堆积密度ρ1、吸附剂体积V1、SF6新气的水分质量分数K
d
。
[0012]进一步的，所述步骤S2具体为：
[0013]步骤S21:打开GIS腔体安装吸附剂,并根据GIS本体参数计算腔内气体水分质量；
[0014]步骤S22:根据GIS本体参数，计算腔体内壁及器件表面水分质量；
[0015]步骤S23:根据吸附剂本身性质，计算吸附剂表面层吸附水分质量；
[0016]步骤S24:根据GIS本体参数，计算绝缘子本身含水量；
[0017]步骤S25:根据步骤S21
‑
S24得到的数据，计算得到安装吸附剂阶段完成后，GIS腔体内部气体中的水分质量与总的水分质量。
[0018]进一步的，所述步骤S21具体为：打开GIS腔体进行吸附剂安装，设此时腔体内部与
外界空气环境是一致的，腔体内外的气体绝对温度T、湿度R
H
和大气压P一致，根据GIS型号，即已知GIS腔体体积V，GIS腔内气体水分质量m0为：
[0019][0020]其中，e为实际水汽压(pa)；R
*
为理想气体常数，为R
*
＝8.314J/(mol
·
K)；M为水蒸气的摩尔质量(g/mol)；
[0021]当前安装温度下的饱和水汽压E为：
[0022][0023]其中，t为气体温度(℃)；
[0024]相对湿度R
H
为：
[0025][0026]进一步的，所述步骤S23具体为:
[0027]a.根据吸附剂种类，获取吸附剂的堆积密度ρ1和吸附剂体积V1，计算安装过程吸附剂表面层吸附的水分质量m2：
[0028]m2＝K
b
·
V1·
ρ1[0029]其中，K
b
为水分吸附率；
[0030]b.设在当前吸附剂安装环境下使用吸附剂的饱和吸附率为K，那么吸附剂在安装到腔体后，除了其表面层吸附的水分，吸附剂最大剩余吸附量Δm2为：
[0031]Δm2＝K
·
V1·
ρ1‑
m2[0032]其中，K为吸附系数。
[0033]进一步的，所述步骤S3具体为：
[0034]步骤S31:对GIS腔内进行抽真空处理，并计算腔内残留空气中的水分质量；
[0035]步骤S32:将GIS本体静置预设时间后，获取腔内气体中的水分质量；
[0036]步骤S33：对GIS腔内进行第二次抽真空处理，并计算腔内残留空气中的水分质量；
[0037]步骤S34：将SF6气体充入GIS腔，并根据步骤S33得到的腔内残留空气中的水分质量，计算得到干燥处理后的腔内气体剩余水分质量。
[0038]进一步的，所述步骤S31具体为：使用真空泵将腔内空气压力由大气压P抽真空至压力为P1，假设抽真空过程中只有腔内空气中的部分水份被抽出，腔内残留空气中的水分质量Δm0为：
[0039][0040]进一步的，所述步骤S32具体为：
[0041]a.抽真空后腔内的低气压环境有利于腔体内壁及器件表面上的水分脱附，变为腔内气体中的水蒸气，脱附量m4与静置处理时间相关：
[0042]m4＝γ
·
m1[0043]其中，γ为脱附系数；
[0044]b.在静置过程中，忽略气体流动过程中吸附剂对水分的吸附作用，此时腔内气体
中的水分质量m5为：
[0045]m5＝Δm0+m4。
[0046]进一步的，所述步骤S34具体为：
[0047]a.根据SF6气体参数，即已知SF6新气的水分质量分数K
d
，随SF6气体进入腔内的水分质量m6为：
[0048]m6＝10
‑6·
K
d
·
ρ
·
V
[0049]其中，ρ为SF6气体充至额定压力P2时的气体密度；
[0050]由于SF6气体不满足理想气体的性质，充气至额定压力P2时，与密度ρ之间关系由经验公式得到：
[0051]P2＝56.2ρT(1+B)
‑
ρ2A
[0052]A＝74.9(1
‑
0.727
×
10
‑3ρ)
[0053]B＝2.51
×
10
‑3ρ(1
‑
0.846
×
10
‑3ρ)
[0054]b.充气完成后，计算此时腔内气体总水份质量m7：
[0055]m7＝m6+Δm5[0056]其中Δm5腔内残留空气中的水分质量。
[0057]进一步的，所述步骤S4具体为：
[0058]a.本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种考虑安装环境因素的GIS腔内湿度检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1:获取安装环境参数和GIS本体参数；步骤S2:根据得到的参数，计算GIS腔内气体水分质量与总的水分质量；步骤S3:对GIS腔进行干燥处理，并计算干燥处理后的腔内气体剩余水分质量；步骤S4:根据得到的GIS腔内气体水分质量与总的水分质量和干燥处理后的腔内气体剩余水分质量，计算得到平衡状态下出腔内相对湿度。2.根据权利要求1所述的一种考虑安装环境因素的GIS腔内湿度检测方法，其特征在于，所述步骤S1具体为：获取安装环境参数，包括当前安装环境的温度T、湿度R
H
和大气压力P；获取GIS本体参数，包括体积V、内壁及器件表面积A、绝缘子材质、绝缘子质量m
a
、吸附剂材质、吸附剂堆积密度ρ1、吸附剂体积V1、SF6新气的水分质量分数K
d
。3.根据权利要求1所述的一种考虑安装环境因素的GIS腔内湿度检测方法，其特征在于，所述步骤S2具体为：步骤S21:打开GIS腔体安装吸附剂,并根据GIS本体参数计算腔内气体水分质量；步骤S22:根据GIS本体参数，计算腔体内壁及器件表面水分质量；步骤S23:根据吸附剂本身性质，计算吸附剂表面层吸附水分质量；步骤S24:根据GIS本体参数，计算绝缘子本身含水量；步骤S25:根据步骤S21
‑
S24得到的数据，计算得到安装吸附剂阶段完成后，GIS腔体内部气体中的水分质量与总的水分质量。4.根据权利要求3所述的一种考虑安装环境因素的GIS腔内湿度检测方法，其特征在于，所述步骤S21具体为：打开GIS腔体进行吸附剂安装，设此时腔体内部与外界空气环境是一致的，腔体内外的气体绝对温度T、湿度R
H
和大气压P一致，根据GIS型号，即已知GIS腔体体积V，GIS腔内气体水分质量m0为：其中，e为实际水汽压(pa)；R
*
为理想气体常数，为R
*
＝8.314J/(mol
·
K)；M为水蒸气的摩尔质量(g/mol)；当前安装温度下的饱和水汽压E为：其中，t为气体温度(℃)；相对湿度R
H
为：5.根据权利要求3所述的一种考虑安装环境因素的GIS腔内湿度检测方法，其特征在于，所述步骤S23具体为:a.根据吸附剂种类，获取吸附剂的堆积密度ρ1和吸附剂体积V1，计算安装过程吸附剂表面层吸附的水分质量m2：m2＝K
b
·
V1·
ρ1其中，K
b
为水分吸附率；
b.设在当前吸附剂安装环境下使用吸附剂的饱和吸附率为K，那么吸附剂在安装到腔体后，除了其表面层吸附的水分，吸附剂最大剩余吸附量Δm2为：Δm2＝K
·
V1·
ρ1‑
m2其中，K为吸附系数。6.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：卞宏志，黄明祥，张建勋，洪谊东，
申请(专利权)人：国网福建省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：