CN107748039A - 基于氦示踪的gis设备气体泄漏快速不停电定量检测方法 - Google Patents

基于氦示踪的gis设备气体泄漏快速不停电定量检测方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107748039A
CN107748039A CN201710828319.7A CN201710828319A CN107748039A CN 107748039 A CN107748039 A CN 107748039A CN 201710828319 A CN201710828319 A CN 201710828319A CN 107748039 A CN107748039 A CN 107748039A
Authority
CN
China
Prior art keywords
helium
mrow
registration
mass analyzer
leakage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201710828319.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107748039B (zh
Inventor
蔡萱
瞿子涵
张驰
彭天波
张莹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hubei Fangyuan Dongli Electric Power Science & Research Ltd Co
State Grid Corp of China SGCC
Electric Power Research Institute of State Grid Hubei Electric Power Co Ltd
Original Assignee
Hubei Fangyuan Dongli Electric Power Science & Research Ltd Co
State Grid Corp of China SGCC
Electric Power Research Institute of State Grid Hubei Electric Power Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hubei Fangyuan Dongli Electric Power Science & Research Ltd Co, State Grid Corp of China SGCC, Electric Power Research Institute of State Grid Hubei Electric Power Co Ltd filed Critical Hubei Fangyuan Dongli Electric Power Science & Research Ltd Co
Priority to CN201710828319.7A priority Critical patent/CN107748039B/zh
Publication of CN107748039A publication Critical patent/CN107748039A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107748039B publication Critical patent/CN107748039B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/04—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point
    • G01M3/20—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using special tracer materials, e.g. dye, fluorescent material, radioactive material
    • G01M3/202—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using special tracer materials, e.g. dye, fluorescent material, radioactive material using mass spectrometer detection systems
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/04—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point
    • G01M3/20—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using special tracer materials, e.g. dye, fluorescent material, radioactive material
    • G01M3/207—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using special tracer materials, e.g. dye, fluorescent material, radioactive material calibration arrangements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Examining Or Testing Airtightness (AREA)

Abstract

本发明提供一种基于氦示踪的GIS设备气体泄漏快速不停电定量检测方法，包括以下具体步骤：在GIS气室中充入一定量氦气至氦气体积百分数为τ；标定所使用的真空氦质谱仪的示数与氦气气体泄露率之间的关系；开启真空氦质谱仪进行检漏工作；使用真空氦质谱仪探头沿被检设备表面移动；根据仪器响应时间及探头移动速度寻找可疑漏点，将探头依次停留在可疑漏点处及附近不同位置；探头吸入口对准泄漏点，测定泄漏点的氦气泄露率，记录趋于平稳后的示数，取平均值；推算绝缘气体的泄露率；本发明可以在不进行包扎的情况下进行泄露率的定量检测，缩短了定量泄漏检测所需的时间，解决了目前GIS设备气体泄漏定量检测需要进行局部包扎的问题。

Description

基于氦示踪的GIS设备气体泄漏快速不停电定量检测方法
技术领域
本发明提供一种基于氦示踪的GIS设备气体泄漏定量检测方法，特别是一种利用真空氦质谱仪在不停电、无局部包扎情况下直接进行气体泄漏率快速测定的方法。
背景技术
随着电网电压等级的不断提升，电网的不断加强，SF6气体或SF6/N2混合气体绝缘电气设备运行数量不断增长。由于GIS设备运行时，绝缘气体处于正压状态，气体泄漏问题导致的绝缘性能下降给设备的运行带来了安全隐患，气体泄漏速率的定量检测对于保障电网安全稳定运行具有重要意义。
目前GIS设备气体泄漏率的定量检测一般基于定量检漏仪SF6气体的含量检测，且在进行投运设备的定量检漏工作时，通常需结合包扎法，现场包扎工作力量大，且部分部位包扎难度大，包扎完成后需等待24小时才可以进行检漏工作【佟智勇，2010，SF6开关设备检漏及漏点处理现场实践】。
因此，发展一种速度快、精度、无需包扎的气体泄漏率测定方法将对现场定量检漏工作提供极大的帮助。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于氦示踪的GIS设备气体泄漏快速不停电定量检测方法，用于解决低漏率难以测量及需要使用包扎法的问题。
本发明的技术方案：一种基于氦示踪的GIS设备气体泄漏快速不停电定量检测方法，包括以下具体步骤：
S1、检漏工作前，在GIS设备气室中充入一定量氦气至氦气体积百分数为τ值，氦气体积百分数为τ值的计算方法如下：
P1为测得的气室内气体压力值，P1+ΔP为充入一定量氦气后气室内气体压力值；
S2、标定所使用的真空氦质谱仪的示数与氦气气体泄露率之间的关系：
Q-Q0＝kF
其中，Q为真空氦质谱仪示数，k为斜率，F为气体泄露率，Q0为真空氦质谱仪测量空气时的示数，Q-Q0为真空质谱仪在大气背景下调零后示数；
S3、开启真空氦质谱仪进行检漏工作，使用真空氦质谱仪的吸枪探头对空气进行检测，待真空氦质谱仪示数稳定后，调零；
S4、使用真空氦质谱仪探头以20mm/s的速度沿被检设备表面移动，观察氦质谱仪示数，当示数变大时，停止移动；
S5、根据仪器响应时间及探头移动速度寻找可疑漏点，将探头依次停留在可疑漏点处及附近不同位置，出现示数变大幅度最显著处可确定为漏气点；
S6、探头吸入口对准泄漏点，测定泄漏点的氦气泄露率，记录趋于平稳后的示数，取平均值ave(Q-Q0)；
S7、推算绝缘气体的泄露率ave(F):
所述步骤S2中斜率k为4.05×10-6。
本发明的技术效果：本发明可以在不进行包扎的情况下进行泄露率的定量检测，缩短了定量泄漏检测所需的时间，解决了目前GIS设备气体泄漏定量检测需要进行局部包扎的问题，可以为气体绝缘设备的泄露率检测和运行状态评估提供重要支持。
附图说明
图1是本发明的整体流程图；
图2是真空氦质谱仪的示数与氦气泄露率的标准曲线图；
图3是案例1实验室检测试验氦质谱示数随时间变化曲线；
图4是案例2现场检测试验氦质谱示数随时间变化曲线。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
S1、检漏工作前，在GIS气室充气口连接一高精度电子压力表，测得气室内气体压力为P1，充入一定量氦气至压力表示数为P1+ΔP，则氦气体积百分数τ为
S2、使用动态配气仪，通过设置不同的气体流速，配制以六氟化硫为背景气体的不同浓度的氦气，动态配气仪出气口连接可调节流速的标准泄漏发生仪，调节标准泄漏发生仪的流速，流速范围为0.03～20mL.min-1，产生的氦气绝对泄漏速率范围为0.00064～0.52mL.min-1。用真空氦质谱仪吸枪探头对准泄漏孔观察氦质谱仪示数大小，记录下稳定后氦质谱仪示数以对真空氦质谱仪进行标定，标定数据如下表所示：
标准曲线如图2所示，确定真空氦质谱仪示数与氦气气体泄露率之间的关系：
Q-Q0＝kF
其中，Q为真空氦质谱仪示数，k为斜率，F为气体泄露率，Q0为真空氦质谱仪测量空气时的示数，Q-Q0为在大气背景下调零后示数；
S3、开启真空氦质谱仪进行检漏工作，使用真空氦质谱仪的吸枪探头对空气进行检测，待真空氦质谱仪示数稳定后，调零；
S4、使用真空氦质谱仪探头以20mm.s-1的速度沿被检设备表面移动，观察氦质谱仪示数，当示数变大时，停止移动；
S5、根据仪器响应时间及探头移动速度寻找可疑漏点，将探头依次停留在可疑漏点处及附近不同位置，出现示数变大幅度最显著处可确定为漏气点；
S5、探头吸入口对准泄漏点，测定泄漏点的氦气泄露率，记录趋于平稳后的示数，取平均值ave(Q-Q0)；
S6、推算绝缘气体的泄露率ave(F):
通过在实验室及现场进行试验，我们测定了两台GIS设备三处泄漏点的气体泄露率。
案例1：实验室试验
某实验室试验GIS设备内充有六氟化硫/氦气混合气体，气室体积为102.7L。氦气体积百分数为此时气室中氦气体积百分数为2.25％。利用已标定的真空氦质谱仪进行检漏工作，用探头确定最大漏点后，探头吸气口对准漏点处，记录真空氦质谱仪示数趋于稳定后示数为ave(Q-Q0)＝3.95×10-11Pa.m3.s-1。
根据该真空氦质谱仪校准曲线
Q-Q0＝4.05×10-6×F
得氦气绝对泄漏率ave(F)＝9.73×10-6mL.min-1，
则氦气年泄漏率Fyr＝0.0051L.yr-1。
由于氦气在气室内体积百分数为2.25％，得
六氟化硫每秒泄漏率为F(SF6)＝7.05mL.s-1，
年泄漏率F(SF6)yr＝0.22L.yr-1，相对年泄漏率为0.045％。
案例2：现场试验
某变电站备用110kV母线气室已确定发生泄漏，已知气室体积为71.8L，补充入六氟化硫气体至450.3kPa(表压)后，继续充入氦气至表压463.3kPa(表压)，此时气室中氦气体积百分数为2.31％。14小时后，利用已标定的真空氦质谱仪进行检漏工作，用探头寻找漏点并确定最大漏点后，探头吸气口对准漏点处，记录真空氦质谱仪示数趋于稳定后示数，移开探头后再次对准泄漏点记录真空氦质谱仪示数，分别求取两次检测期间的平均值，并最终求得两次示数平均值的平均值ave(Q-Q0)＝4.27×10-7Pa.m3.s-1。
根据该真空氦质谱仪校准曲线
Q-Q0＝4.05×10-6×F
得氦气绝对泄漏率ave(F)＝0.105mL.min-1，年泄漏率Fyr＝55.27L.yr-1。
由于氦气在气室内体积百分数为2.31％，得
六氟化硫年泄漏率F(SF6)yr＝2339L.yr-1，相对年泄漏率为586％，泄漏极其严重。
以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种基于氦示踪的GIS设备气体泄漏快速不停电定量检测方法，其特征在于，包括以下具体步骤：
S1、检漏工作前，在GIS设备气室中充入一定量氦气至氦气体积百分数为τ值，氦气体积百分数为τ值的计算方法如下：
<mrow> <mi>&amp;tau;</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <mi>&amp;Delta;</mi> <mi>P</mi> </mrow> <mrow> <msub> <mi>P</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>+</mo> <mi>&amp;Delta;</mi> <mi>P</mi> </mrow> </mfrac> </mrow>
P1为测得的气室内气体压力值，P1+ΔP为充入一定量氦气后气室内气体压力值；
S2、标定所使用的真空氦质谱仪的示数与氦气气体泄露率之间的关系：
Q-Q0＝kF
其中，Q为真空氦质谱仪示数，k为斜率，F为气体泄露率，Q0为真空氦质谱仪测量空气时的示数，Q-Q0为真空质谱仪在大气背景下调零后示数；
S3、开启真空氦质谱仪进行检漏工作，使用真空氦质谱仪的吸枪探头对空气进行检测，待真空氦质谱仪示数稳定后，调零；
S4、使用真空氦质谱仪探头以20mm/s的速度沿被检设备表面移动，观察氦质谱仪示数，当示数变大时，停止移动；
S5、根据仪器响应时间及探头移动速度寻找可疑漏点，将探头依次停留在可疑漏点处及附近不同位置，出现示数变大幅度最显著处可确定为漏气点；
S6、探头吸入口对准泄漏点，测定泄漏点的氦气泄露率，记录趋于平稳后的示数，取平均值ave(Q-Q0)；
S7、推算绝缘气体的泄露率ave(F):
<mrow> <mi>a</mi> <mi>v</mi> <mi>e</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>F</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <mi>a</mi> <mi>v</mi> <mi>e</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>Q</mi> <mo>-</mo> <msub> <mi>Q</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mi>k</mi> </mfrac> <mo>.</mo> </mrow>
2.根据权利要求1所述的一种基于氦示踪的GIS设备气体泄漏快速不停电定量检测方法，其特征在于，所述步骤S2中斜率k为4.05×10-6。
CN201710828319.7A 2017-09-14 2017-09-14 基于氦示踪的gis设备气体泄漏快速不停电定量检测方法 Active CN107748039B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710828319.7A CN107748039B (zh) 2017-09-14 2017-09-14 基于氦示踪的gis设备气体泄漏快速不停电定量检测方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710828319.7A CN107748039B (zh) 2017-09-14 2017-09-14 基于氦示踪的gis设备气体泄漏快速不停电定量检测方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107748039A true CN107748039A (zh) 2018-03-02
CN107748039B CN107748039B (zh) 2020-05-19

Family

ID=61254990

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710828319.7A Active CN107748039B (zh) 2017-09-14 2017-09-14 基于氦示踪的gis设备气体泄漏快速不停电定量检测方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107748039B (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109141771A (zh) * 2018-10-23 2019-01-04 安徽皖仪科技股份有限公司 氦质谱检漏仪实现氢气检漏的方法
CN109612652A (zh) * 2018-12-12 2019-04-12 云南电网有限责任公司电力科学研究院 一种n2绝缘开关柜气体泄漏检测方法
CN111141462A (zh) * 2020-01-03 2020-05-12 云南电网有限责任公司电力科学研究院 一种开关柜的气体检漏方法及装置
CN111458081A (zh) * 2019-01-22 2020-07-28 西安高压电器研究院有限责任公司 Gil母线的动态氦质谱检漏气密性试验方法及装置
CN114018493A (zh) * 2021-10-27 2022-02-08 华虹半导体(无锡)有限公司 检漏方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004336892A (ja) * 2003-05-08 2004-11-25 Fuji Electric Systems Co Ltd 密閉形ガス絶縁開閉装置
JP4879936B2 (ja) * 2008-06-18 2012-02-22 三菱電機株式会社 ガス充填検査装置及びガス漏れ検査方法
CN203798513U (zh) * 2013-11-13 2014-08-27 中国人民解放军96630部队 一种氦质谱仪数据变化检测附加装置
CN104458151A (zh) * 2014-12-25 2015-03-25 中国西电电气股份有限公司 一种避雷器密封试验装置及试验方法
CN105372013A (zh) * 2015-12-14 2016-03-02 贵州红林机械有限公司 查找充满氦气的温度传感器组件微泄漏点的方法
CN105571795A (zh) * 2016-03-15 2016-05-11 国网江苏省电力公司南京供电公司 一种gis漏气故障诊断系统及方法
CN205620094U (zh) * 2016-03-15 2016-10-05 国网江苏省电力公司南京供电公司 一种gis漏气故障诊断系统
CN106441746A (zh) * 2016-09-06 2017-02-22 国网山东省电力公司潍坊供电公司 Gis设备专用气体泄露速度检测装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004336892A (ja) * 2003-05-08 2004-11-25 Fuji Electric Systems Co Ltd 密閉形ガス絶縁開閉装置
JP4879936B2 (ja) * 2008-06-18 2012-02-22 三菱電機株式会社 ガス充填検査装置及びガス漏れ検査方法
CN203798513U (zh) * 2013-11-13 2014-08-27 中国人民解放军96630部队 一种氦质谱仪数据变化检测附加装置
CN104458151A (zh) * 2014-12-25 2015-03-25 中国西电电气股份有限公司 一种避雷器密封试验装置及试验方法
CN105372013A (zh) * 2015-12-14 2016-03-02 贵州红林机械有限公司 查找充满氦气的温度传感器组件微泄漏点的方法
CN105571795A (zh) * 2016-03-15 2016-05-11 国网江苏省电力公司南京供电公司 一种gis漏气故障诊断系统及方法
CN205620094U (zh) * 2016-03-15 2016-10-05 国网江苏省电力公司南京供电公司 一种gis漏气故障诊断系统
CN106441746A (zh) * 2016-09-06 2017-02-22 国网山东省电力公司潍坊供电公司 Gis设备专用气体泄露速度检测装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109141771A (zh) * 2018-10-23 2019-01-04 安徽皖仪科技股份有限公司 氦质谱检漏仪实现氢气检漏的方法
CN109141771B (zh) * 2018-10-23 2020-02-04 安徽皖仪科技股份有限公司 氦质谱检漏仪实现氢气检漏的方法
CN109612652A (zh) * 2018-12-12 2019-04-12 云南电网有限责任公司电力科学研究院 一种n2绝缘开关柜气体泄漏检测方法
CN111458081A (zh) * 2019-01-22 2020-07-28 西安高压电器研究院有限责任公司 Gil母线的动态氦质谱检漏气密性试验方法及装置
CN111141462A (zh) * 2020-01-03 2020-05-12 云南电网有限责任公司电力科学研究院 一种开关柜的气体检漏方法及装置
CN114018493A (zh) * 2021-10-27 2022-02-08 华虹半导体(无锡)有限公司 检漏方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN107748039B (zh) 2020-05-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107748039A (zh) 基于氦示踪的gis设备气体泄漏快速不停电定量检测方法
CN106645531B (zh) 一种变压器油中溶解气体检测数据的修正方法
CN105738454B (zh) 一种基于绝缘油老化补偿的绝缘纸中水含量计算方法
US20140222353A1 (en) Method for helium mass spectrometric fine-leak test based on quantitative determination of maximum test-waiting time
WO2012097488A1 (zh) 六氟化硫在线湿度仪校验装置及其校验方法
JP2018533741A (ja) 酸素を用いたリーク検知
CN107907273A (zh) 一种产品局部密封外表面气密性检测方法
CN102928171B (zh) 航天器总漏率测试结果的不确定度确定方法
CN108088892A (zh) 一种sf6的在线快速测量装置及方法
CN103645013A (zh) 卫星总漏率测试用自动取放样系统及取放样方法
CN104764862B (zh) 一种气体浓度现场测试方法
CN101136378A (zh) 一种半导体器件及其封装气密性检测方法及配气装置
CN104807603A (zh) 氩粗漏氦细漏组合检测方法
CN109141770A (zh) 一种减少检漏仪状态变化对氦质谱吸枪积累法影响的方法
CN103278295A (zh) 一种多次压氦和预充氦压氦的氦质谱细检漏方法
RU2295710C1 (ru) Способ контроля герметичности
CN102288933A (zh) 一种用于低于10us/cm的溶液电导率测量的校准方法
KR102319682B1 (ko) 흡착 또는 탈착 특성 측정 시스템 및 흡착 또는 탈착 특성 측정 방법
CN206339467U (zh) 岩心孔隙度测量装置
RU2298774C1 (ru) Способ контроля герметичности емкостей
CN107024672B (zh) 一种sf6电气设备绝缘状态在线监测系统的运行标定方法
JP2002168854A (ja) 液体中溶解ガス量の測定装置およびその測定方法
CN106569253B (zh) 一种精细校准伽玛总量测量型活性炭测氡仪的方法
Wangkui et al. Intercomparison of vacuum standards between LIP and PTB
CN111458081B (zh) Gil母线的动态氦质谱检漏气密性试验方法及装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant