亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        基于氣相色譜法的SF6混合絕緣氣體分解產(chǎn)物檢測

        2021-02-28 09:07:40關(guān)艷玲付麗君秦長清李國興
        黑龍江電力 2021年6期
        關(guān)鍵詞:檢測

        關(guān)艷玲,付麗君,張 亮,衛(wèi) 兵,秦長清,李國興

        (1.國網(wǎng)黑龍江省電力有限公司電力科學(xué)研究院,哈爾濱150030; 2.牡丹江熱電有限公司,黑龍江 牡丹江157000)

        0 引 言

        隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展,國際上越來越重視環(huán)境保護及節(jié)能減排,使SF6氣體的溫室效應(yīng)受到廣泛關(guān)注。此外,SF6還存在價格昂貴、低溫液化等劣勢,不適合用于高寒地區(qū)電氣設(shè)備使用。因此,SF6替代氣體的研究變得越來越迫切。很多科研機構(gòu)與氣體廠家開展了混合氣體的相關(guān)研究工作,尋求能夠代替SF6的氣體,以減少SF6氣體的使用量和其產(chǎn)生的溫室效應(yīng)[1]。N2和CF4從環(huán)境友好和經(jīng)濟角度出發(fā)是有利的,有可能替代純SF6氣體。N2和CF4不僅價格低廉,還具備優(yōu)良的滅弧性能、液化溫度低等特點,因此SF6與其混合氣體具備應(yīng)用研究和推廣價值。

        在黑龍江、內(nèi)蒙古、新疆、青海等冬季氣溫較低的地區(qū),SF6混合絕緣氣體(SF6與CF4、SF6與N2)以其良好的電氣性能和較低的液化溫度代替純SF6應(yīng)用于高壓電氣設(shè)備。目前黑龍江省有300多臺混合氣體開關(guān)在網(wǎng)運行,而混合氣體分解產(chǎn)物的檢測分析目前還是空白狀態(tài),需要進行技術(shù)攻關(guān)。

        隨著SF6混合氣體逐漸替代純SF6氣體作為電氣設(shè)備絕緣氣體,混合氣體的分解產(chǎn)物定量分析等課題的研究也提上了日程。雖然SF6混合氣體與純SF6在理化性質(zhì)上相似,但其分解產(chǎn)物特征氣體分析組分濃度的計算方法存在較大差別,若使用純SF6氣體分解產(chǎn)物的檢測裝置,測量結(jié)果誤差較大,無法滿足檢測工作的要求[2]。

        通過對SF6混合絕緣氣體分解產(chǎn)物檢測技術(shù)的研究,實現(xiàn)實驗室和現(xiàn)場條件下對SF6混合氣體分解產(chǎn)物的準(zhǔn)確檢測,及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷和隱患,對保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行具有重要意義。

        1 理論依據(jù)

        1.1 SF6氣體分解產(chǎn)物檢測技術(shù)及存在問題

        1.1.1 檢測技術(shù)

        根據(jù)不同故障及缺陷類型總結(jié)出SF6分解產(chǎn)物的特征組分CO2、SOF2、SO2F2、SO2、CO、CF4、H2S,作為判斷設(shè)備存在缺陷的依據(jù)。目前在用的檢測方法主要有氣相色譜法、氣體傳感器法、氣體檢測管法、離子移動度計法。離子移動度計和以電化學(xué)型氣體傳感器為檢測元件的檢測方法對SF6電氣設(shè)備的早期故障診斷發(fā)揮了一定作用,相應(yīng)的產(chǎn)品已在現(xiàn)場使用。目前現(xiàn)場氣體絕緣設(shè)備中SF6氣體分解產(chǎn)物檢測主要采用電化學(xué)氣體傳感器檢測儀,該類儀器具有檢測速度快、效率高、數(shù)據(jù)處理簡單等優(yōu)勢,但存在組分間的交叉干擾、儀器的零漂及溫漂、檢測組分有限、傳感器壽命短等問題,導(dǎo)致檢測數(shù)據(jù)不能完全反映設(shè)備內(nèi)部氣體組分情況。

        1.1.2 存在問題

        1)氣體檢測管法。溫度和濕度對該方法的影響較大,隨著放置時間的增長儀器會產(chǎn)生較大偏差,且不能檢測某些分解產(chǎn)物特征組分氣體,不能全面反映分解產(chǎn)物特征氣體組分情況。

        2)氣體傳感器法。此方法對 SF4、SO2F2等氣體選擇性較差,不能檢出。此外,部分氣體傳感器壽命較短,需定期更換,如氟化氫氣體傳感器。

        3)離子移動度計法。易受試驗環(huán)境條件影響,每次測試前必須重新進行參考氣體測量[3]。除此之外,該方法只能對分解產(chǎn)物的總量進行檢測,不能對每個組分氣體進行定量分析,因此不能對故障類型準(zhǔn)確判斷[4]。

        1.2 氣相色譜法檢測原理

        氣相色譜法建立的基礎(chǔ)為檢測器的高靈敏度與色譜柱的高效分離效應(yīng)。混合氣體在色譜柱中的分離依據(jù)是同一時刻進入色譜柱的各組分,由于在流動相和固定相之間溶解、吸附、滲透的不同,在兩相之間進行反復(fù)多次的分配,進而分離開來,最后按順序流出色譜柱進入檢測器,在色譜數(shù)據(jù)處理機或工作站上顯示出各組分的譜峰數(shù)據(jù)[5]。

        氣相色譜法檢測技術(shù)在檢測SF6分解產(chǎn)物方面具有檢測組分多、靈敏度高、重復(fù)性好等優(yōu)點。 氣相色譜法是實驗室和現(xiàn)場氣體檢測分析的重要手段,采用不同的色譜柱和檢測器,通過優(yōu)化檢測條件,可以實現(xiàn)多種氣體組分的檢測分析,是SF6混合氣體分解產(chǎn)物檢測分析方法發(fā)展的趨勢。SF6氣體分解產(chǎn)物氣相色譜法分析技術(shù)的研究時間較短,在檢測器和色譜柱配置、試驗方法和流程、定量分析方法等方面缺乏相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)及分析方法,不同單位在應(yīng)用氣相色譜儀分析SF6氣體分解產(chǎn)物時,分析及定量方法不統(tǒng)一,造成檢測結(jié)果差異較大、難以進行比對等現(xiàn)狀。

        2 采用氣相色譜法檢測需解決的問題

        氣相色譜法檢測純SF6氣體的多年實踐表明,混合氣體分解產(chǎn)物檢測需解決的技術(shù)問題主要有以下幾方面。

        2.1 消除高含量N2、CF4氣體的影響

        用于純SF6分解產(chǎn)物檢測的氣相色譜儀的儀器配置、實驗條件、分析流程及定量方法無法滿足混合氣體分解產(chǎn)物的檢測?;旌蠚怏w中存在50%左右的N2或者CF4,高含量的N2和CF4對氣相色譜分析測定分解產(chǎn)物的影響很大,使低含量的分解產(chǎn)物的色譜峰易被覆蓋,造成N2和CF4保留時間附近的分解產(chǎn)物定性及定量分析無法完成。

        1.平衡計分卡簡介。平衡計分卡(The Balanced Score Card,以下簡稱BSC),就是根據(jù)企業(yè)或組織的戰(zhàn)略要求設(shè)計一個有目的、有側(cè)重點的指標(biāo)評價體系。平衡計分卡績效管理是一種創(chuàng)新有效的工具,它將企業(yè)戰(zhàn)略目標(biāo)一步一步解構(gòu)到相互平衡的各種具體的績效評價指標(biāo)體系中,并對這些績效考核指標(biāo)在不同時期實施相應(yīng)的考核機制,從而保證企業(yè)戰(zhàn)略目標(biāo)的有效完成。BSC分別從財務(wù)、客戶、內(nèi)部業(yè)務(wù)、學(xué)習(xí)和成長四個維度,將組織的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)化為可執(zhí)行的運營指標(biāo)和目標(biāo)值。

        2.2 實現(xiàn)混合氣體分解產(chǎn)物組分分離

        SF6混合氣體與純SF6氣體在分解產(chǎn)物氣體分析算法上存在很大差別,如果沿用純SF6氣體分解產(chǎn)物檢測的設(shè)備和算法,會造成比較大的測量誤差,無法滿足相關(guān)檢測要求。通過氣路流程的設(shè)計,色譜柱的長度、填料的選擇,載氣流速、工作溫度等條件的調(diào)整,使特征組分SO2、H2S、HF、SOF2、O2、N2、CF4、SO2F2、CO、CO2等有效分離,達到混合氣體分解產(chǎn)物分離的目的,解決混合氣體分解產(chǎn)物檢測難題。準(zhǔn)確檢測混合氣體開關(guān)的氣體分解產(chǎn)物可對設(shè)備的運行狀態(tài)進行準(zhǔn)確評估,確保設(shè)備安全穩(wěn)定運行。

        3 實施方案

        3.1 檢測器的選擇

        根據(jù)混合氣體分解產(chǎn)物組分SO2、H2S、HF、SOF2、O2、N2、CF4、SO2F2、CO、CO2等氣體性質(zhì)選擇具有優(yōu)良檢出限的檢測器。

        目前,用于混合氣體分解產(chǎn)物檢測的檢測器有熱導(dǎo)檢測器、氫火焰離子化檢測器、火焰光度檢測器、電子捕獲檢測器、氦離子化檢測器等[6]。

        熱導(dǎo)檢測器由于其靈敏度較低,很難檢測低濃度的氣體組分;氫火焰離子化檢測器檢測過程中需要H2參與,且載氣一般為N2,這兩種氣體與SF6混合氣體分解產(chǎn)物有重合;火焰光度、電子捕獲檢測器均為選擇性檢測器,僅對少數(shù)幾種組分有響應(yīng)。以上的檢測器在檢測SF6混合氣體分解產(chǎn)物方面均存在局限,而氦離子化檢測器是一種靈敏度極高的通用型檢測器,對混合氣體分解產(chǎn)物中無機物和有機化合物均有很高的響應(yīng),能夠檢測至nmol/mol,可以滿足SF6-N2、SF6-CF4混合氣體多種分解產(chǎn)物檢測要求。

        3.2 中心切割技術(shù)的應(yīng)用

        采用中心切割技術(shù)消除高含量N2、CF4氣體的影響。中心切割技術(shù)利用色譜柱的分離功能,通過閥的切換來實現(xiàn)氣體的選擇性排空。其功能是消除高含量組分(SF6、N2、CF4)對待測組分的干擾,使待測氣體達到良好的分離效果,尤其是對于色譜載氣以外的氣體,可以消除干擾氣體信號對色譜圖的影響,提高分析速度及靈敏度。需要注意的是,在使用中心切割時,需設(shè)置合適的閥切時間,確保待測物質(zhì)完全分離,通常在實際操作中需設(shè)置多個時間組合。干擾氣體排出后,利用反吹技術(shù)改變通入色譜柱的載氣通路,從而改變色譜柱中的樣品流動方向,達到物質(zhì)的分離,不僅可以縮短分析時間,提高分離效率,還能避免高沸點物質(zhì)對分析儀器系統(tǒng)造成污染,延長儀器的使用壽命。

        現(xiàn)有混合物A含有a、b、c三種組分,出峰順序為a、b、c,僅需要測試組分b的含量。如圖1所示,當(dāng)樣品流入色譜柱后,a組分先流出,并由切換閥1放空;放空a組分后,切換閥切換至另一位置,如圖2所示,此時閥3和4連接,b組分從色譜柱流出后經(jīng)切換閥3進入檢測器檢測,在b組分完全進入檢測器后,切換閥復(fù)位至圖1狀態(tài),c組分從色譜柱分離后由切換閥1放空。

        通過氣路中閥的切換在通道內(nèi)將N2和CF4切掉,使基線保持在零點,不會覆蓋該保留時間附近相應(yīng)組分的色譜峰。

        3.3 確定分析條件

        圖1 中心切割技術(shù)組分放空狀態(tài)流程圖Fig.1 Flow chart of component emptying state for central cutting technology

        圖2 中心切割技術(shù)組分分析狀態(tài)流程圖Fig.2 Flow chart of component analysis state for central cutting technology

        3.3.1 固定相的篩選

        在色譜檢測法中色譜柱的分離效果對檢測結(jié)果起到?jīng)Q定性作用,針對混合氣體分解產(chǎn)物色譜柱分離技術(shù)進行研究。采用氣固色譜法進行組分分離,固體固定相對氣體和低沸點化合物分離性能較優(yōu)越。固體固定相分為兩大類,一類由無機材料制成,包括以其為基質(zhì)用化學(xué)鍵合方法制備的鍵合固定相;另一類由有機化合物聚合制成。

        在使用固定相時,應(yīng)注意以下四個方面:

        1)使用前要進行活化,使用時要避免一些腐蝕性氣體使之失活;

        2)對組分不能吸附太強,防止發(fā)生不可逆吸附,組分滯留不出;

        3)進樣量減少才可減小等溫吸附線非線性造成的色譜峰不對稱;

        4)應(yīng)盡量使用同批產(chǎn)品,免除產(chǎn)品制備重復(fù)性差導(dǎo)致的性能差異,特別是無機材料制成的產(chǎn)品。

        可以將少量固定液涂漬在固定相表面,使其選擇性發(fā)生改變,有利于特定組分的分離。SF6-N2、SF6-CF4混合氣體分解產(chǎn)物的分離分別采用無機材料和有機材料制成的固定相,分別為分子篩和高分子多孔聚合物固定相。

        3.3.2 試驗條件的確定

        針對CF4、CH4、NF3分離度不符合要求及CO色譜峰拖尾的情況,通過降低柱溫、減小流速、加長色譜柱等方法改變試驗條件實現(xiàn)混合氣體分解產(chǎn)物的有效分離。由于不銹鋼材質(zhì)對硫化物組分產(chǎn)生吸附,采用鈍化管道的方法防止吸附。試驗時檢測器溫度為180 ℃,具體試驗條件見表1。

        適當(dāng)減小流速,并對硫化物管道進行鈍化處理,分解產(chǎn)物中無機物組分均能出峰,且峰形較好,該試驗條件下無機組分色譜峰如圖3所示。通過降低柱溫、減小流速、鈍化管道后,硫化物組分色譜峰如圖4所示。通過降低柱溫、減小流速、鈍化管道后,C3F8、SO2色譜峰如圖5所示。圖中標(biāo)注數(shù)據(jù)為各色譜峰保留時間。

        表1 試驗條件Table 1 Test conditions

        圖3 無機組分色譜峰譜圖Fig.3 Peak chromatogram of inorganic components

        圖4 硫化物組分色譜峰Fig.4 Chromatographic peaks of sulfide components

        圖5 C3F8和SO2組分色譜峰Fig.5 Chromatographic peak of C3F8 and SO2 component

        由圖3可以看出,通過增加色譜柱的長度,提高CF4、CH4、NF3的分離效果,整體無機組分達到分離目的。

        圖4和圖5為硫化物、C3F8、SO2的色譜峰,不銹鋼材質(zhì)對硫化物組分產(chǎn)生吸附。由于在同一通道,并且共用一個色譜柱,通過鈍化管道的方法防止吸附可達到有效分離目的。

        圖3~5表明,該試驗條件下分解產(chǎn)物中各組分的分離度均達到試驗要求,能夠?qū)崿F(xiàn)運用氣相色譜法對SF6混合氣體分解產(chǎn)物進行檢測。

        4 結(jié) 語

        通過實驗室和現(xiàn)場檢測證實,氣相色譜法檢測混合氣體分解產(chǎn)物具有靈敏度高、準(zhǔn)確性好、穩(wěn)定性強等優(yōu)勢,且不易受外界環(huán)境干擾,能夠縮短排查故障的時間,提高檢測效率,已逐漸成為運行設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷的有效手段。

        1)基于準(zhǔn)確度、靈敏度的要求,氣相色譜法是SF6混合氣體分解產(chǎn)物檢測的最佳方法。實現(xiàn)了SO2、H2S、HF、SOF2、O2、N2、CF4、 SO2F2、CO、CO2等氣體的有效分離和檢測。

        2)綜合考慮各組分的分離效果和檢出限,色譜儀采用3個十通閥和2個六通閥進行中心切割,選擇分子篩13X、Paropak-Q及Paropak-N三種色譜柱填料實現(xiàn)組分分離,配備2個脈沖氦離子化檢測器同時進行檢測,實現(xiàn)了一次進樣16種分解產(chǎn)物的檢測。

        3)提出了中心切割技術(shù),通過閥切換、載氣反吹,實現(xiàn)了氣體的選擇性排空,提高痕量分解產(chǎn)物的檢測效率。

        該項技術(shù)的應(yīng)用,對SF6混合電氣設(shè)備的運行狀態(tài)評估及潛伏性故障診斷提供了有力的技術(shù)支撐,為電網(wǎng)安全運行提供保障。

        猜你喜歡
        檢測
        QC 檢測
        “不等式”檢測題
        “一元一次不等式”檢測題
        “一元一次不等式組”檢測題
        “幾何圖形”檢測題
        “角”檢測題
        “有理數(shù)的乘除法”檢測題
        “有理數(shù)”檢測題
        “角”檢測題
        “幾何圖形”檢測題
        青青草免费手机视频在线观看| 在线丝袜欧美日韩制服| 亚洲av粉色一区二区三区| 九七青青草视频在线观看| 亚洲精品国产一区二区| 亚洲国产高清在线一区二区三区| 精品国产91久久综合| 久久亚洲国产高清av一级| 日日噜噜夜夜狠狠久久丁香五月 | 国产乱人伦av在线a| 999久久66久6只有精品| 国产av麻豆精品第一页| 国产精品无码一区二区三区在 | 视频一区中文字幕亚洲| 精品粉嫩av一区二区三区| 天天综合网在线观看视频 | 国产av天堂亚洲国产av麻豆| 精品婷婷国产综合久久| 亚洲av成人片在线观看| 亚洲乱码日产精品bd在线观看 | 日本一区二区三区爆乳| 免费无码又爽又刺激网站| 国产精品无码久久久久久蜜臀AV | 丰满岳妇乱一区二区三区| 超碰日韩AV在线| 日本高清在线播放一区二区 | 国产农村三片免费网站| 国产高清不卡二区三区在线观看 | av中文字幕潮喷人妻系列| 国产精品一区二区久久| 亚洲熟女国产熟女二区三区| 亚洲精品视频中文字幕| 99精品国产一区二区| 天天狠天天透天干天天| 精品一区2区3区4区| 国产乱人偷精品人妻a片| 国产精品午睡沙发系列 | 亚洲AV无码资源在线观看| 少妇高潮免费在线观看| 精品乱人伦一区二区三区| 亚洲久热无码av中文字幕|