编制说明-六氟化硫混合绝缘气体充补气技术规

六氟化硫混合绝缘气体充补气技术规范编制说明编制背景本标准依据《国家能源局综合司关于下达2018年能源领域行业标准制（修）订计划及英文版翻译出版计划的通知》(国能综通科技〔2018〕100号文)（计划编号：能源20180657）的要求编写。由于SF6气体液化温度较高，在我国高纬度低温地区，电气设备运行的环境温度过低时，可能导致开关设备中SF6气体发生液化，引起绝缘击穿或开断失败等事故，因此该类地区大量使用SF6/CF4混合气体开关设备。另一方面，为适应国内外环保要求，减少电网温室气体（SF6）的用量，近年来，我国电力行业已开始使用混合绝缘气体替代纯SF6气体。国家电网有限公司组织开展了在GIS母线中使用SF6/N2混合气体的试点工作，并预计将在下一步进行全面推广。SF6混合绝缘气体充补气是混合气体绝缘设备应用的重要环节。与纯SF6气体不同，混合绝缘气体具有额定的混气比例，充补气方法不当会造成混气比例偏差，影响气体液化和绝缘性能，危及设备电网安全。针对混合气体绝缘设备应用需求，电力行业已经形成了SF6混合气体充补气技术与装备，实现设备现场快速精准配气充补气。但目前没有针对该类工作的相关技术标准和规范，急需制定有关标准。本标准编制的主要目的是规范SF6混合绝缘气体充补气方法、环境条件、仪器材料要求、工作流程、安全与防护等，指导混合气体绝缘设备的充补气工作，推进SF6混合气体绝缘设备的推广应用。2编制主要原则本标准主要根据以下原则编制：a)以行业先进的SF6混合气体现场配气充气技术为基础，参考国内相关标准规定；b)充分总结我国SF6/CF4混合气体开关和SF6/N2混合气体GIS母线充补气工作经验的基础上，从生产运维部门的实际出发，对SF6混合绝缘气体充补气方法、环境条件、仪器材料要求、工作流程、安全与防护等进行了规范；c)适应SF6混合气体绝缘设备中的气体运维要求。3与其他标准文件的关系本标准与相关技术领域的国家现行法律、法规和政策保持一致。本标准不涉及专利、软件著作权等知识产权使用问题。本标准主要参考文件：GB/T28537高压开关设备和控制设备中六氟化硫的使用和处理DL/T662六氟化硫气体回收装置技术条件DL/T1553六氟化硫气体净化处理工作规程4主要工作过程2018年8月，根据化学标委会和标准编制计划要求，成立了标准编写组。2018年9月至12月，编写组针对SF6混合气体充补气进行资料收集、现场调研及验证试验，确定充补气方法、仪器材料要求、工作流程等内容，完成标准的初稿。2019年1月至6月，编写组对标准初稿进行初步评审和多次小研讨，在初稿的基础上形成标准讨论稿。2019年7月，征求意见，并根据专家意见修改标准讨论稿。5标准结构和内容本标准的主要结构和内容如下：本标准主题章分为5章，由方法概要、环境要求、仪器材料要求、工作流程、安全与防护组成。本标准依据SF6混合气体现场运维经验以及近年混合气体先进的科研成果，本着先进性和实用性、操作性和可扩展性等原则，制定了SF6混合气体充补气技术规范，分别对充补气方法、工作环境、仪器材料、工作流程进行了规定，最后提出安全与防护要求。本标准规范了SF6混合气体充补气技术要求，为SF6混合气体绝缘金属封闭开关设备的应用推广做好技术支撑。6条文说明6.1本标准第4章方法概要中两种SF6混合气体充补气方法的说明：气体现场混合充补气方法利用SF6混合气体充补气装置，在设备现场将SF6气体与N2或CF4气体按照一定的比例进行混合后充入电气设备。预混合的气体充补气方法，预先将混合比例和气体质量满足要求的气体充入压力容器，在设备现场直接将压力容器中的气体充入电气设备中。气体现场混合充补气方法适合于大量气体充装或补气，预混合的气体充补气方法适合于少量气体的补气工作。6.2本标准第6.4条中预混合的SF6混合气体质量要求说明：预混合的SF6混合气体质量不应低于单一组分（SF6、N2、CF4）的气体质量。从表1的比较中获得预混合的SF6混合气体质量，即O2体积分数≤0.03%，H2O体积分数≤0.004%。气体混合比与目标气体混合比偏差应不超过±0.8%，以满足充补气后混合比偏差不超过±1%的技术要求。表1预混合的SF6混合气体与单一组分气体质量的比较气体种类O2含量（体积分数）H2O含量（体积分数）依据标准SF6气体≤0.03%*≤0.004%**GB/T12022-2014N2气体（纯度≥99.999%）≤0.0003%≤0.0003%GB/T8979-2008CF4气体（纯度≥99.99%）≤0.001%≤0.001%产品质量标准SF6混合气体≤0.03%≤0.004%/*GB/T12022-2014中规定的是空气含量，因混合气体中N2可能是有效组分，以O2含量代替空气含量，并折算为体积分数**GB/T12022-2014中H2O含量是质量分数，需折算为体积分数6.3本标准第7.3条中充装结束后气体质量的说明：充装结束后混合气体质量是综合电气设备运行技术要求和充补气装置的性能参数提出的，规定了气体混合比与设备额定气体混合比偏差不超过±1%。2017年8月、9月分别在山东泰开和河南平高组织了2次气体现场混合充补气试验，河南平高、日立信和北京泰普3个厂家的SF6混合气体充补气装置的参加了测试。表2气体现场混合充补气试验试验单位和人员序号试验单位试验人员1河南平高电气股份有限公司张建飞2泰普联合科技开发有限公司闫博3河南省日立信股份有限公司朱会按照本标准规定的充补气方法开展试验，气室充装至0.8MPa关闭充气装置。静置1小时后，用泰普联合混合比检测仪（STP1002PRO）进行气体混合比和O2含量测试，试验数据如表3～表5。表3河南平高充补气装置充气试验数据设定值%气室体积m3充气时间min充气速率m3/h充气后混合比%混合比偏差%O2混入量%101.88311.7110.000.000302.810714.1330.350.350701.21225.3170.230.230表4泰普联合充补气装置充气试验数据设定值%气室体积m3充气时间min充气速率m3/h充气后混合比%混合比偏差%O2混入量%101.245711.759.92-0.080301.244714.2530.350.350701.901765.8370.070.070表5河南日立信充补气装置充气试验数据设定值%气室体积m3充气时间min充气速率m3/h充气后混合比%混合比偏差%O2混入量%101.85617.3610.660.660302.811013.7530.490.490701.2827.9069.76-0.240从试验数据中可以看出利用河南平高、泰普联合和河南日立信3个厂家的充补气装置按照不小于5m3/h的速度进行充气，气体混合比偏差都小于±1%，O2混入量都为0。因此，本标准规定充装结束后，气体混合比与设备额定气体混合比偏差不超过±1%。目次1编制背景．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12编制主要原则．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13与其他标准文件的关系．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14主要工作过程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15标准结构和内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26条文说明．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2目次1编制背景．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12编制主要原则．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13与其他标准文件的关系．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14主要工作过程．．．．．．．．．．．．．．