[发明专利]全氟异丁腈混合气体密度监测方法

说明书

本发明提供了一种全氟异丁腈混合气体密度监测方法，该方法包括：第一计算步骤，计算全氟异丁腈气体在全氟异丁腈混合气体中的分压与温度之间的变化关系式；拟合步骤，拟合计算CO₂气压随温度的变化关系式；第二计算步骤，计算全氟异丁腈气体的饱和蒸气压与温度的变化曲线；第一确定步骤，确定全氟异丁腈气体的液化温度；第二确定步骤，确定全氟异丁腈混合气体的T‑P曲线；第三确定步骤，确定温度补偿关系式；判断步骤，根据计算出的20℃时的实际气压与全氟异丁腈混合气体20℃时的电气设备气压，确定全氟异丁腈混合气体的密度是否减小。本发明能够准确监测全氟异丁腈混合气体的电气设备的气体密度，进而确定电气设备是否漏气，有效提高了监测的准确度。

技术领域

本发明涉及输电设备技术领域，具体而言，涉及一种全氟异丁腈混合气体密度监测方法。

背景技术

六氟化硫(SF₆)气体作为优良的绝缘和灭弧介质在电气设备中广泛应用，但SF₆的温室效应是CO₂的23500倍，在大气中存续的寿命高达3200年，对环境存在较大的不利影响。国内外研究表明，全氟异丁腈(C₄F₇N)与CO₂构成的混合气体绝缘强度高，温室效应低，被认为是极具潜力的SF₆环保替代气体。目前，SF₆气体绝缘设备采用密度继电器显示20℃时气压监测设备中SF₆气体的密度来表征SF₆气体绝缘设备是否漏气。然而，C₄F₇N与SF₆特性差异较大，现用的SF₆气压表并不适于监测C₄F₇N/CO₂混合气体的密度，则无法准确监测C₄F₇N/CO₂混合气体的密度，也就无法准确检测C₄F₇N/CO₂混合气体电气设备的漏气情况。

发明内容

鉴于此，本发明提出了一种全氟异丁腈混合气体密度监测方法，旨在解决现有技术无法准确监测C₄F₇N/CO₂混合气体密度的问题。

本发明提出了一种全氟异丁腈混合气体密度监测方法，该方法包括如下步骤：第一计算步骤，根据气体状态方程，计算全氟异丁腈气体在全氟异丁腈混合气体中的分压与温度之间的变化关系式；拟合步骤，在全氟异丁腈混合气体中，根据20℃时CO₂的气压拟合计算CO₂气压随温度的变化关系式；第二计算步骤，计算全氟异丁腈气体的饱和蒸气压与温度的变化曲线；第一确定步骤，根据全氟异丁腈气体在全氟异丁腈混合气体中的分压与温度之间的变化关系式以及全氟异丁腈气体的饱和蒸气压与温度的变化曲线，确定全氟异丁腈气体的液化温度；第二确定步骤，根据全氟异丁腈气体在全氟异丁腈混合气体中的分压与温度之间的变化关系式、CO₂气压随温度的变化关系式以及全氟异丁腈气体的饱和蒸气压与温度的变化曲线，确定全氟异丁腈混合气体的T-P曲线；第三确定步骤，根据全氟异丁腈混合气体的T-P曲线和全氟异丁腈混合气体20℃时的电气设备气压，确定温度补偿关系式；判断步骤，根据温度补偿关系式、实际采集的气体温度和气体压力计算20℃时的实际气压，根据计算出的20℃时的实际气压与全氟异丁腈混合气体20℃时的电气设备气压，确定全氟异丁腈混合气体的密度是否减小。

进一步地，上述全氟异丁腈混合气体密度监测方法中，第一计算步骤中，全氟异丁腈气体在全氟异丁腈混合气体中的分压与温度之间的变化关系式为：

式中，P_C4为全氟异丁腈气体在全氟异丁腈混合气体中的的分压，T为温度，V_C4为全氟异丁腈气体的单位质量体积；其中，T的取值范围为-40℃～100℃。