一种在变电设备外部分析和计算运行期间气体产物的方法技术

本发明专利技术公开了一种在变电设备外部分析和计算运行期间气体产物的方法，涉及电力技术领域。本发明专利技术包括以下步骤：步骤1，确定目标设备及目标设备的测量位置；步骤2，基于目标设备及目标设备的测量位置搭建气体样本采集所需设备；步骤3，收集目标设备的气体样本；步骤4，使用气相色谱仪分析目标气体成分；步骤5，利用计算模型计算目标设备目标气体产物排放速率。本发明专利技术旨在解决现有的气体分析方法中的气体排放量计算的问题，研究变电设备运行期间设备气体排放的分析方法。体排放的分析方法。体排放的分析方法。

【技术实现步骤摘要】
一种在变电设备外部分析和计算运行期间气体产物的方法


[0001]本专利技术涉及电力
，更具体的说是涉及一种在变电设备外部分析和计算运行期间气体产物的方法。

技术介绍

[0002]变电设备运行期间，基于设备不同的工作状态和结构，会产生并排放不同气体到大气当中。在变电设备对其运行期间的气体产物进行收集与分析，一方面有助于收集温室气体，评估设备运行期间的温室气体排放量，进而对变电站运行期间的环境影响水平进行分析，有助于“双碳”目标推进；另一方面，通过对特征气体的收集与分析，可以评估设备的运行状态，是否存在过热、局部放电或漏气等故障及这些故障的程度，指导运维工作的开展。为了能够高效、准确地在外部对这些气体产物进行分析，使用合适的测量和计算方法开展分析具有一定的研究价值。

技术实现思路

[0003]针对现有方法的不足，本专利技术的目的在于提供一种在变电设备外部分析和计算运行期间气体产物的方法，旨在解决现有的气体分析方法中的气体排放量计算的问题，研究变电设备运行期间设备气体排放的分析方法。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0005]一种在变电设备外部分析和计算运行期间气体产物的方法，包括以下步骤：
[0006]步骤1，确定目标设备及目标设备的测量位置；
[0007]步骤2，基于目标设备及目标设备的测量位置搭建气体样本采集所需设备；
[0008]步骤3，收集目标设备的气体样本；
[0009]步骤4，使用气相色谱仪分析目标气体成分；<br/>[0010]步骤5，利用计算模型计算目标设备目标气体产物排放速率。
[0011]可选的，气体样本采集所需设备具体设置如下：
[0012]第一尼龙软管一端与第一硬管对齐并粘贴固定，另一端与采集泵的第一进气阀连通；第二尼龙软管一端与铝箔集气袋连通，另一端与第二进气阀连通。
[0013]可选的，所述计算模型基于稳态下的二维气体线性扩散理论搭建，计算式为：
[0014][0015]其中，J为气体的通量[g/(cm2
·
s)]，D为气体的扩散系数(cm2/s)，由气体及其所处的环境气氛所共同决定，为气体含量(g/cm3)，为在X方向上气体含量的变化率。
[0016]可选的，气体含量在空间X内线性降低：
[0017][0018]基于上述计算式得出气体通量后，按照以下方法计算气体排放速率和周期内气体排放量：
[0019][0020]其中，N为设备可能排放气体的边界面的数量，S为设备某一边界面的面积；之后倍乘周期的时间长度即可得到周期内气体的排放量。
[0021]可选的，所述步骤5包括：
[0022]步骤5.1，收集现场参数；
[0023]步骤5.2，计算气体扩散系数；
[0024]步骤5.3，基于现场参数和气体扩散系数进行计算目标设备目标气体产物排放速率。
[0025]可选的，现场参数包括：气体含量，设备目标位置边界面积和边界面数，环境温度和测量者与测量点的实际间距。
[0026]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术公开提供了一种在变电设备外部分析和计算运行期间气体产物的方法，具有以下有益效果：
[0027]1、本专利技术根据基于变电设备结构特征，确定了变电设备向外排放的气体的测量位置，有助于提高测量到运行期间气体产物的可能性与测量可信度。
[0028]2、本专利技术创新性地设计了在变电设备外部通过采集、分析气体样本，评估变电设备运行期间气体产物的方法，有助于便利地分析变电设备排放的特征气体，用于在设备运行期间评估碳排放水平和运行状态等设备情况。
[0029]3、本专利技术基于气体扩散理论设计了将测量得到的气体含量值计算为气体排放速率的方法，有助于便捷地分析变电设备的气体产量，提高运行期间设备分析的精确度。
附图说明
[0030]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0031]图1是本专利技术实施例中的在变电设备外部分析和计算运行期间气体产物的方法的流程图；
[0032]图2是本专利技术实施例中的设计并组装的气体采集装置；
[0033]图3是本专利技术实施例中的对某干式变电站进行气体采集的记录；
[0034]图4为本专利技术的计算模型图。
具体实施方式
[0035]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。
[0036]参照图1
‑
3所示，本专利技术的优选实施例，一种在变电设备外部分析和计算运行期间气体产物的方法，包括：
[0037]步骤1，确定目标设备及测量位置；
[0038]步骤2，搭建气体样本采集所需设备；
[0039]步骤3，收集目标设备的气体样本；
[0040]步骤4，使用气相色谱仪分析目标气体成分；
[0041]步骤5，计算目标设备目标气体产物排放速率。
[0042]在本实施例中，所述步骤1具体包括：
[0043]步骤1.1，选择希望关注的目标设备。
[0044]步骤1.2，选取目标设备的目标测量位置。
[0045]步骤1.3，根据步骤1.2中所选取的测量位置，结合实际设备布局，选取测量者位置，确定测量者和测量位置的间距。
[0046]在本实施例中，在步骤1中，所述目标设备包括：油浸式主变压器、干式变压器或电抗器、气体绝缘设备等其他设备；所述的目标设备的目标测量位置包括：
[0047](1)油浸式主变压器：呼吸器硅胶罐的底部，贴近外壳的位置；
[0048](2)干式变压器或电抗器：设备本体中部，贴近浇筑环氧树脂的位置；
[0049](3)气体绝缘设备：焊缝、充气口、法兰等连接薄弱处，贴近外壳薄弱处的位置。
[0050](4)其他设备：对于密封变电设备，在连接薄弱处、接驳处或排气口；对于敞开式变电设备，在容易受热的高分子材料临近位置。
[0051]在本实施例中，在步骤2中，所述步骤2具体包括：
[0052]步骤2.1，取得一个电驱动的气体采集泵，能持续以正压吸入气体并配有进气阀门用于连接其他部件；较长的硬质直管和尼龙软管各一根，硬管长度为80cm；一根较短的尼龙软管和若干铝箔集气袋。
[0053]步骤2.2，将上述部件组装成为一个气体样本采集设备：较长的尼龙软管放置在硬管上并粘贴固定，一端与硬管的一端对齐，另一端与采集泵的一个进气阀门相连；较短的尼龙软管一端连接铝箔集气袋本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种在变电设备外部分析和计算运行期间气体产物的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，确定目标设备及目标设备的测量位置；步骤2，基于目标设备及目标设备的测量位置搭建气体样本采集所需设备；步骤3，收集目标设备的气体样本；步骤4，使用气相色谱仪分析目标气体成分；步骤5，利用计算模型计算目标设备目标气体产物排放速率。2.根据权利要求1所述的一种在变电设备外部分析和计算运行期间气体产物的方法，其特征在于，气体样本采集所需设备具体设置如下：第一尼龙软管一端与第一硬管对齐并粘贴固定，另一端与采集泵的第一进气阀连通；第二尼龙软管一端与铝箔集气袋连通，另一端与第二进气阀连通。3.根据权利要求1所述的一种在变电设备外部分析和计算运行期间气体产物的方法，其特征在于，所述计算模型基于稳态下的二维气体线性扩散理论搭建，计算式为：其中，J为气体的通量[g/(cm2
·
s)]，D为气体的扩散系数(cm2/s)，由气...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺家慧，邹婧怡，张丹丹，鲁非，谢齐家，王永勤，吴彤，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：