六氟化硫在線濕度測量裝置校驗靜態(tài)法

第第#頁共13頁靜態(tài)法六氟化硫在線濕度測量裝置校驗靜態(tài)法編制說明（征求意見稿）國網(wǎng)江蘇省電力公司電力科學研究院二0一七年二月合同編號：能源20150397項目承擔單位：國網(wǎng)江蘇省電力公司電力科學研究院項目參加單位：國網(wǎng)安徽省電力公司電力科學研究院、省電力公司電力科學研究院項目起訖日期：2015年08月-2017年5月項目負責人：朱洪斌主要工作人員：報告編寫人：張曉琴報告校閱人：朱洪斌審 核：張建國批 準：國網(wǎng)浙江任務(wù)來源制定意義和依據(jù)制定過程制定原則主要制定內(nèi)容及說明濕度測量換算公式飽和水蒸氣壓表本文對《六氟化硫濕度校驗靜態(tài)法》的制定起草過程做了說明，主要介紹了標準制定的任務(wù)來源、制定意義和依據(jù)、制定過程、制定原則和采用標準、制定內(nèi)容及說明等。關(guān)鍵詞：六氟化硫濕度校驗靜態(tài)法任務(wù)來源本標準是根據(jù)國家能源局國能科技［2015號］文2，8“3關(guān)于下達201年5能源領(lǐng)域行業(yè)標準制（修）訂計劃的通知”下達的任務(wù)，項目序號能源20150的3要9求制定“六氟化硫在線濕度測量裝置校驗靜態(tài)法”。由國網(wǎng)江蘇省電力公司電力科學研究院、國網(wǎng)安徽省電力公司電力科學研究院、國網(wǎng)浙江省電力公司電力科學研究院負責起草。制訂意義和依據(jù)隨著超特高壓變電站建設(shè)的大規(guī)模展開，充氣設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)控愈發(fā)重要，主要包含濕度在線監(jiān)測、密度在線監(jiān)測以及局部放電在線監(jiān)測等，而 濕度在線6測量裝置是在線監(jiān)測裝置中使用最為廣泛的一種。充氣設(shè)備的濕度是影響66其運行安全的關(guān)鍵指標，確保設(shè)備濕度在線測量裝置的準確可靠至關(guān)重要。6目前，我國使用 設(shè)備濕度在線測量裝置采用阻容法原理，以吸濕聚合物6膜作為介質(zhì)填充于一對電極間，氣體中的水分被吸濕膜吸附并達到平衡，此時吸濕膜的介電常數(shù)發(fā)生變化，通過測量電極間的阻抗值或電容值的變化達到測量氣體中含水量的目的。此類技術(shù)廣泛應(yīng)用于氣體濕度的測量，具有裝置簡單、體積小、量程寬、價格低等優(yōu)點，但由于原始物理測量對象是阻抗或電容，所以對測量環(huán)境溫度要求高，必須具備溫度補償功能，另外氣體中的水分被吸濕膜吸附并達到平衡的系數(shù)與氣體的運動狀態(tài)有很大關(guān)系。此類濕度傳感器的標定和校驗，采用的是標準濕度氣體流動的模式結(jié)合標準露點儀進行，而 設(shè)備內(nèi)部的氣體6處于靜止狀態(tài)，造成標定系數(shù)錯誤引用，并且響應(yīng)時間大幅度延長， 設(shè)備濕度6在線測量裝置起不到正確反映設(shè)備內(nèi)部濕度變化的作用。國內(nèi)外沒有采用靜態(tài)法進行校驗的方法，制定以靜態(tài)方法校驗設(shè)備濕度在線測量裝置的標準，對保6證設(shè)備濕度在線測量裝置的準確性和可靠性十分必要。6本標準主要參考 《六氟化硫電氣設(shè)備中絕緣氣體濕度測量方法》、JJG4《9精9密露點儀檢定規(guī)程》，并結(jié)合實際應(yīng)用現(xiàn)狀和需求進行制定。3制定過程201年59月，根據(jù)電氣化學標委會和標準編制計劃要求，由國網(wǎng)江蘇、安徽電科院成立了標準編寫組。201年510月至201年68月，編寫組認真分析國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，江蘇電科院研發(fā)了六氟化硫濕度在線靜態(tài)校驗裝置，安徽電科院研制了一套可在壓力狀態(tài)下使用的標準濕度發(fā)生器，并編制了《六氟化硫濕度校驗靜態(tài)法》的初稿。201年68月至9月開展了協(xié)同試驗，驗證了六氟化硫濕度靜態(tài)校驗方法的有效性。201年610月至11月，編寫組對標準初稿進行初步評審和多次小范圍討論，著重對六氟化硫濕度校驗方法的儀器與材料、準備工作、標準儀性能指標、試驗步驟、報告等方面進行了研討和修改，形成標準討論稿。201年612月，編寫組邀請國網(wǎng)山東、浙江、上海、湖北等電科院專家，在南通召開了標準初稿評審會。201年71月至2月，編寫組根據(jù)專家意見進一步修改標準初稿形成征求意見稿。201年73月，標準征求意見稿上報到電氣化學標委會?！姎饣瘜W標委會發(fā)文對標準進行征求意見?！?收集、整理回函意見，提出征求意見匯總處理表，根據(jù)反饋意見完成標準修改，形成送審稿?！?，標準的送審稿上報到電氣化學標委會。……，由電氣化學標委會在主持召開了標準送審稿審查會，對《六氟化硫濕度校驗靜態(tài)法》送審稿進行了評審。4制定原則本標準按照GB/T1.1-2009《標準化工作導則第1部分：標準的結(jié)構(gòu)和編寫》規(guī)定的格式進行編寫。以規(guī)范六氟化硫在線濕度測量裝置的靜態(tài)校驗方法、保證六氟化硫在線濕度測量裝置檢測數(shù)據(jù)的準確性為目的進行編寫。5主要制定內(nèi)容及說明標準適用范圍本節(jié)規(guī)定了本標準的適用范圍。確定本標準適用于六氟化硫在線濕度測量裝置的校驗，其它類型在線濕度測量裝置可參照本標準進行校驗。規(guī)范性引用文件本節(jié)列出了與本標準內(nèi)容相關(guān)的標準。引用的原則為：對與本規(guī)范內(nèi)容有關(guān)的主要、以及標準均逐條列出。方法原理對基于靜態(tài)法的六氟化硫濕度在線測量裝置校驗原理進行了描述，列出了校驗原理圖。材料與儀器材料部分主要對氮氣、空氣和聚四氟乙烯管的技術(shù)要求進行了規(guī)定。儀器部分主要對標準濕度發(fā)生器、阻容式露點濕度儀、冷鏡式露點儀、壓力傳感器、外置循環(huán)泵的技術(shù)要求進行了規(guī)定。校驗條件對校驗過程的環(huán)境溫度和濕度要求進行了規(guī)定。校驗方法規(guī)定了校驗前應(yīng)開展的準備工作，包括檢查待校裝置的測量范圍、輸入輸出信號，氣路接口、針閥、插頭等是否牢固。規(guī)定了濕度測量裝置的校驗步驟，將被校驗濕度測量裝置放入校驗腔內(nèi)，濕度標準發(fā)生器內(nèi)生成定壓定濕氣體后注入校驗腔內(nèi)，校驗腔內(nèi)置有濕度標準傳感器、溫度標準傳感器以及壓力標準傳感器；校準時，分別讀取濕度標準傳感器、溫度標準傳感器、壓力標準傳感器以及被校驗濕度測量裝置等儀器示值，完成校驗；對于無法內(nèi)置的被校驗濕度測量裝置，利用聚四氟管、循環(huán)泵等附件，將校驗腔和被校驗濕度測量裝置組成閉式循環(huán)通路，校驗過程中保持校驗腔和被校驗濕度測量裝置內(nèi)氣體充分流動，減少死體積對校驗的影響。校驗結(jié)果表達闡述了標準大氣壓力下露點值的換算方法，提供了被校驗裝置在每個校驗點下修正值的計算公式。6濕度測量換算公式對氣體中濕度進行測量時可以用個測量單位來表達。如露點、飽和水蒸氣壓、體積比、重量比、絕對濕度、相對濕度。用測得的露點可以進行測量單位之間的換算。符號和意義ed——在測量露點下的飽和水蒸氣壓，單位為（Pa）;注：當露點低于0℃時，如果露點傳感器表面上的冷凝物為過冷卻水，取過冷卻水面上的飽和水蒸氣壓；如果露層傳感器表面上的冷凝物為冰晶，取冰面上的飽和水蒸氣壓。pt—測量系統(tǒng)的總壓力，單位為帕（Pa）;Vr一體積比，單位為微升/升"L/L）；Wr—重量比，單位為微克/克（配值）；Mw——水蒸氣的相對分子質(zhì)量；Mt——測試氣體的相對分子質(zhì)量；es——測量溫度下水的飽和水蒸氣壓，單位為帕（Pa）；u——相對濕度，單位為百分數(shù)（％）；Ta——氣樣溫度，單位為開（K）；dv——絕對濕度，單位為克/升（g/L）；SVP0——測量壓力下的飽和水蒸氣壓，單位為帕（Pa）；SVPa——大氣壓力下的飽和水蒸氣壓，單位為帕（Pa）；P0——設(shè)備中的絕對工作壓力，單位為帕（Pa）；pa——大氣壓力，單位為帕（Pa）；6.2各種測量單位之間的換算6.2.1氣體濕度的體積比=X "L/L）6.2.2氣體濕度的重量比（頻）6.2.3相對濕度二 Xds絕對濕度二 (g/L)測量壓力下的飽和水蒸氣壓=X一(Pa)飽和水蒸氣壓表1過冷卻水和冰的飽和水蒸氣壓如表1和表2所示。表1過冷卻水的飽和水蒸氣壓(0℃~-50℃)溫度℃0.00.10.20.30.40.50.60.70.80.90611.21606.79602.39598.02593.67589.36585.07580.81576.58572.38-1568.20564.05559.93555.83551.76547.72543.70539.71535.74531.81-2490.14524.00520.14516.31512.49508.71504.95501.21497.50493.81-3527.89486.50482.89479.30475.73472.1846866465.17461.69458.24-4454.81451.41448.02444.66441.32438.01434.72431.44428.19424.97-5421.76418.58415.41412.27409.15406.05402.97399.91396.88393.86-6390.86387.89384.93382.00379.08376.18373.31370.45367.61364.79-7362.00359.22356.46353.71350.99348.29345.60342.93340.29337.66-8335.04332.45329.87327.31324.77322.25319.74317.25314.78312.33-9309.89307.47305.07302.68300.31297.96295.62293.30291.00288.71-10286.44284.18281.94279.72277.51275.32273.14270.98268.83266.70-11264.58262.48260.39258.32256.26254.22252.19250.18248.18246.19-12244.22242.27240.32238.39236.48234.58232.69230.82228.96227.11-13225.28223.96221.65219.85218.07216.30214.55212.81211.08209.36-14207.65205.96204.28202.61200.96199.31197.68196.06194.46192.86

-15191.27189.70188.14186.59185.05183.53182.01180.51179.01177.53-16176.06174.60173.15171.71170.29168.87167.46166.07164.68163.31-17161.94160.59159.24157.91156.58155.27153.96152.67151.38150.11-18148.84147.59146.34145.10143.87142.66141.45140.25139.06137.87-19136.70135.54134.48133.24132.10130.97129.85128.74127.64126.54-20125.46124.38123.31122.25121.20120.15119.12118.09117.07116.05-21115.06114.05113.06112.08111.11110.14109.18108.23107.29106.05-22105.42104.50103.59102.68101.78100.89100.0099.1298.2597.39-2396.5395.6894.8393.9993.1692.3491.5290.7189.9089.11-2488.3187.5386.7585.9785.2184.4583.6982.9482.2081.46-2580.7380.0179.2978.5877.8777.1776.4775.7875.1074.42-2673.7473.0872.4171.4671.1070.4669.8269.1868.5567.92-2767.3066.6966.0865.4764.8764.2863.6963.1062.5261.95-2861.3860.8160.2559.6959.1458.5958.0557.5156.9856.45-2955.9255.4054.8954.3753.8753.3652.8652.3751.8851.39-3050.9150.4349.9649.4949.0248.5648.1047.6547.2046.75-3146.3145.8745.4345.0044.5844.1543.7343.3142.9042.49-3242.0941.6841.2840.8940.5040.1139.7239.3438.9638.59-3338.2137.8537.4837.1236.7636.4036.0535.7035.3535.01-3434.6734.3334.0033.6633.3333.0132.6932.3732.0531.73-3531.4231.1130.8130.5030.2029.9029.6129.3229.0328.74-3628.4528.1727.8927.6227.3427.0726.8026.5326.2726.00-3725.7425.4925.2324.9824.7324.4824.2323.9923.7523.51-3823.2723.0322.8022.5722.3422.1121.8921.6721.4521.23-3921.0120.8020.5920.3820.1719.9619.7619.5519.3519.15-4018.9618.7618.5718.3818.1918.0017.8117.6317.4517.27-4117.0916.9116.7316.5616.3916.2116.0515.8815.7115.55-4215.3815.2215.0614.9114.7514.5914.4414.2914.1413.99-4313.8413.6913.5513.4013.2613.1212.9812.8412.7112.57

-4412.4412.3012.1712.0411.9111.7911.6611.5311.4111.29-4511.1611.0410.9310.8110.6910.5710.4610.3510.2310.12-4610.019.909.809.699.589.489.389.279.179.07-478.978.878.788.688.588.498.398.308.218.12-488.037.947.857.777.687.597.517.437.347.26-497.187.107.026.946.866.796.716.636.566.49-506.416.346.276.206.136.065.995.925.855.79注：本表根據(jù)IAPWS(TheInternationalAssociationforthePropertiesofWaterandSteam)參照90國際溫標(ITS-90)于1997年發(fā)布的方程式延伸至負溫區(qū)計算(ReleaseonTheIAPWSIndustrialFormulation1997fortheThermodynamicPropertiesofWaterandSteam)。表2冰的飽和水蒸氣壓（0℃~-60攝氏度）溫度℃0.00.10.20.30.40.50.60.70.80.90611.154606.140601.163596.224591.332586.456581.627576.834572.078567.357-1562.671558.021553.405548.825544.279539.767535.290530.846526.436522.059-2517.716513.405509.128504.882500.669496.488492.339488.222484.136480.081-3476.057472.063468.101464.168460.266456.394452.552448.738444.955441.200-4437.474433.777430.109426.469422.857419.273415.716412.187408.686405.211-5401.764398.343394.949391.581388.240384.924381.635378.371375.132371.919-6368.731365.568362.430359.316356.227353.162350.121347.104344.111341.141-7338.195335.272332.372329.495326.640323.809320.999318.212315.447312.705-8309.983307.284304.606301.949299.314296.699294.105291.533288.980286.448-9283.937281.445278.974276.522274.090271.678269.285266.911264.556262.221-10259.904257.606255.326253.066250.823248.598246.392244.203242.033239.879-11237.744235.626233.525231.441229.374227.324225.291223.275221.275219.291-12217.324215.373213.438211.518209.615207.727205.855203.998202.157200.331-13198.520196.724194.942193.176191.424189.687187.964186.256184.561182.881-14181.215179.563177.925176.300174.689173.091171.507169.936168.378166.833

-15165.302163.783162.27160.783159.303157.834156.378154.935153.504152.084-16150.677149,282147.898146.527145.167143.818142,481141.156139.842138.538-17137,247135.966134.696133.437132.189130.951129,724128.508127,302126.106-18124,921123,746122,581121,427120,282119,147118,022116.907115.801114.705-19113.618112,541111,473110.415109.366108.326107.295106.273105.260104.256-20103.260102,274101.296100.32699.36598,412797.468796.532995.605494.6861-2193.774992.871891.97691.089490.21089.338488.474687.618486.769985.9289-2285.095484.269383.450582.639181.83581.038080.248279.465478.689777.9209-2377.159076.403975.655774,914274,179473.451172,729572,014471.305770.6035-2469.907669.218068.534767.857667.186666.521865.863065.210164.563363.9223-2563.287262.657962.034361.416560.804360.197759.596759.001358.411357.8267-2657,247556.673656.105155.541754.983654.430753.882853.340152.802452.2696-2751.741851.219050.700950.187749.679349,175748.676748,182447,692747,2076-2848,727046.251045.300945,312244,849444.391043.936943,487143.041542.6001-2942,162941,729841.300940.876040.455140.038239.625239.216238.811138.4098-3038.012437.618737.228836.842736.460236.081435.706235.334634.966634.6021-3134,241133.883533.529533.178832.831532.487632,147031.809631.475631,1448-3230.817130.492730,171429.853229.538229,226228,917228.611328.308328.0083-3327,711227,417127,125826.837326.551726.269025.988925,711725,437125.1653-3424.896224,629724.365824,104623.845923.589823.336323.085222.836722.5906-3522,347022.105821.867021.630521.396521,164820.935420.708220.483420.2608-3620.040519,822419.606419.392719.181118.971618,764218.558918.355718.1546-3717.955517,758417.563317,370217,179116.989916.802616,617216.433716,2521-3816,072415.894515.718415.544115.371615.200915.031914.864614.699114.5353-3914,373214,212714.053913.896813,741213.587313.435013,284213.135012,9874-4012,841312.696712.553612,412012,271912.133311.996111.860311,726011.5931-4111.461511.331411,202611.075210.949110.824310.700910.578710.457910.3383-4210.220010.10299.98719.87259.75929.64709.53609.42639.31769.2102-439.10398.99878.89478.79178.68998.58918.48958.39098.29348.1969

-448.10158.00717.91377.82137.72997.63957.55017.46177.37427.2877-457.20217.11747.03376.95096.86906.78796.70786.62856.55016.4726-466.39596.32016.24516.17096.09756.02505.95325