Načelo delovanja in standardni postopki analizatorja vlage v sledovih SF6

Zakaj je potrebno meriti vsebnost vlage v plinu SF₆?
Plin SF₆ je "kri" visoko{0}}napetostne električne opreme (kot so GIS in odklopniki) z odlično izolacijo in lastnostmi-gašenja obloka. Je pa izjemno občutljiva na vlago. Prekomerna vlaga lahko povzroči katastrofalne posledice:
Poslabšanje izolacije: Pod visoko temperaturo električnega obloka voda reagira s produkti razgradnje SF₆ in tvori močne jedke snovi, kot sta fluorovodikova kislina in žveplova kislina, ki močno razjedajo kovine in izolacijske komponente, kar povzroči trajno zmanjšanje izolacijske trdnosti.
Korozija opreme: Zgoraj omenjene kisline bodo razjedle notranjost opreme ter poškodovale tesnila in mehanske strukture.
Nevarnost kondenzacije: Pri nizkih temperaturah lahko prekomerna vlaga kondenzira v tekočo vodo ali led, ki se oprime površine izolacije. To bo zelo verjetno povzročilo površinski preboj, kar bo povzročilo ozemljitev ali eksplozijo kratkega-stika.
Vpliva na ugasnitev obloka: spremeni lastnosti plinskega medija in zmanjša prekinitveno zmogljivost stikala.
Zato mednarodni in domači standardi določajo izjemno stroge omejitve vsebnosti vlage v plinu SF₆, ki segajo tako nizko kot "raven ppm" (en del na milijon).
Glavni princip merjenja
Osnovne tehnologije mikro{0}}analizatorja vode SF₆ vključujejo predvsem naslednje vidike, od katerih ima vsak svoje edinstvene prednosti:
Metoda elektrolize (kulometrična metoda)
To je klasična metoda absolutnega merjenja. Plin teče skozi elektrolitsko celico, prevlečeno s fosforjevim pentoksidom. Vlaga se popolnoma absorbira in elektrolizira, elektrolitski tok pa je strogo sorazmeren z vsebnostjo vlage. Njegova največja prednost je visoka natančnost in ni potrebe po kalibraciji, vendar je odziv počasen in ni primeren za merjenje visoko{3}}vlažnih plinov. Tudi elektrolitska celica je nagnjena k kontaminaciji. Običajno se uporablja v laboratorijskih referenčnih analizah.
Tester vlage SF6
2. Kapacitivnostna metoda (kapacitivnostna metoda polimernega filma)
To je trenutno najbolj običajna in pogosto uporabljena tehnologija pri-testiranju na mestu. Uporablja posebej zasnovan kondenzatorski senzor iz polimernega filma. Ko film absorbira vodne molekule v plinu, bo spremenil svojo dielektrično konstanto in s tem povzročil spremembo vrednosti kapacitivnosti. Ta metoda ima izjemno hitro hitrost odziva, visoko občutljivost, močno zaščito pred-motenjem ter majhnost in prenosljivost, zaradi česar je zelo primerna za hitro zaznavanje na-licu mesta. Pomanjkljivost je, da zahteva redno kalibracijo.
3. Metoda hladnega zrcala (metoda rosišča)
To je mednarodno priznana standardna metoda. Načelo je omogočiti pretok plina skozi ohlajeno ogledalo. Ko temperatura zrcala pade do točke, kjer vodna para kondenzira (ali tvori zmrzal), se temperatura določi s fotoelektričnim zaznavanjem, kar je temperatura rosišča. Ima najvišjo natančnost in ga je mogoče neposredno izslediti nazaj do standarda. Vendar pa je oprema draga, delovanje zapleteno in zahteve po vzdrževanju visoke. Uporablja se predvsem v laboratorijih ali kot napredna oprema za umerjanje.
4. Metoda nihanja kristalov kvarca
S prekrivanjem kristalov kremena s prevlekami,-ki absorbirajo vlago, adsorpcija vodnih molekul povzroči povečanje kristalne mase in zmanjšanje frekvence nihanja. Ta metoda je zelo občutljiva za merjenje izjemno nizkih ravni vlažnosti, vendar je senzor zelo krhek in nagnjen k kontaminaciji. Večinoma se uporablja na specializiranih industrijskih področjih, kot je polprevodnik.
Povzetek: Za-delo na kraju samem v elektroenergetiki je instrument metode RC zaradi svoje izjemne celovitosti postal absolutna prednostna izbira.
Struktura in ključne komponente analizatorja vlage v sledovih SF6
Običajni -mikro-vodomer na mestu je običajno sestavljen iz:
Jedro: senzorska enota (kot je kapacitivnost-upornostni senzor).
Ključne komponente: sistem plinske poti, ki vključuje hitro{0}}povezovalne spoje za sesanje in izpuh, regulatorje pretoka in merilnike pretoka, filtre za odstranjevanje olja in delcev ter merilnike tlaka.
Možgani: Upravlja prikazovalno enoto z mikroprocesorjem, zaslonom in gumbi, ki se uporablja za nastavitev, izračun in prikaz rezultatov.
Pomožni: nekateri instrumenti so opremljeni z miniaturnimi črpalkami za samodejno vzorčenje in čiščenje. Imajo tudi funkcije za shranjevanje in izvoz podatkov.
Osnovni parametri in enote
Merilno območje: Običajno zajema od 0 do 2000 ppmᵥ (delov na milijon po prostornini) ali ustrezno temperaturno območje rosišča (kot je -80 stopinj do +20 stopinj).
Natančnost: Običajno izražena kot odstotek celotne skale (npr. ±2 % FS) ali kot absolutna napaka (npr. ±1,0 ppm).
Odzivni čas: To se nanaša na čas, ki je potreben, da odčitek doseže 90 % dejanske vrednosti. Dobri-inštrumenti na mestu se lahko stabilizirajo v nekaj minutah.
Prikazne enote: najpogosteje uporabljeni sta ppmᵥ in temperatura rosišča (stopinja), obe pa je mogoče pretvoriti s formulo.
Sledili so standardi
Test je treba izvesti v skladu s postopki. Glavni standardi vključujejo:
Nov plinski standard: V skladu z GB/T 12022 vsebnost vlage v novem plinu SF₆ ne sme preseči 5 ppmᵥ.
Standardi za obratovalni plin: DL/T 596 "Preventivni testni postopki" je glavna referenca. Razlikuje se glede na vrsto opreme. Na primer, predelki z obloki, kot so komore odklopnikov, zahtevajo strožje standarde (npr. Manj kot ali enako 300 ppmᵥ), medtem ko predelki brez oblokov, kot so vodilni vodi, zahtevajo nekoliko širše standarde (npr. Manj kot ali enako 500 ppmᵥ). Pri izvajanju je treba upoštevati zadnjo veljavno različico.