[发明专利]一种在变电设备外部分析和计算运行期间气体产物的方法

说明书

本发明公开了一种在变电设备外部分析和计算运行期间气体产物的方法，涉及电力技术领域。本发明包括以下步骤：步骤1，确定目标设备及目标设备的测量位置；步骤2，基于目标设备及目标设备的测量位置搭建气体样本采集所需设备；步骤3，收集目标设备的气体样本；步骤4，使用气相色谱仪分析目标气体成分；步骤5，利用计算模型计算目标设备目标气体产物排放速率。本发明旨在解决现有的气体分析方法中的气体排放量计算的问题，研究变电设备运行期间设备气体排放的分析方法。

技术领域

本发明涉及电力技术领域，更具体的说是涉及一种在变电设备外部分析和计算运行期间气体产物的方法。

背景技术

变电设备运行期间，基于设备不同的工作状态和结构，会产生并排放不同气体到大气当中。在变电设备对其运行期间的气体产物进行收集与分析，一方面有助于收集温室气体，评估设备运行期间的温室气体排放量，进而对变电站运行期间的环境影响水平进行分析，有助于“双碳”目标推进；另一方面，通过对特征气体的收集与分析，可以评估设备的运行状态，是否存在过热、局部放电或漏气等故障及这些故障的程度，指导运维工作的开展。为了能够高效、准确地在外部对这些气体产物进行分析，使用合适的测量和计算方法开展分析具有一定的研究价值。

发明内容

针对现有方法的不足，本发明的目的在于提供一种在变电设备外部分析和计算运行期间气体产物的方法，旨在解决现有的气体分析方法中的气体排放量计算的问题，研究变电设备运行期间设备气体排放的分析方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种在变电设备外部分析和计算运行期间气体产物的方法，包括以下步骤：

步骤1，确定目标设备及目标设备的测量位置；

步骤2，基于目标设备及目标设备的测量位置搭建气体样本采集所需设备；

步骤3，收集目标设备的气体样本；

步骤4，使用气相色谱仪分析目标气体成分；

步骤5，利用计算模型计算目标设备目标气体产物排放速率。

可选的，气体样本采集所需设备具体设置如下：

第一尼龙软管一端与第一硬管对齐并粘贴固定，另一端与采集泵的第一进气阀连通；第二尼龙软管一端与铝箔集气袋连通，另一端与第二进气阀连通。

可选的，所述计算模型基于稳态下的二维气体线性扩散理论搭建，计算式为：

其中，J为气体的通量[g/(cm2·s)]，D为气体的扩散系数(cm2/s)，由气体及其所处的环境气氛所共同决定，为气体含量(g/cm3)，为在X方向上气体含量的变化率。

可选的，气体含量在空间X内线性降低：

基于上述计算式得出气体通量后，按照以下方法计算气体排放速率和周期内气体排放量：

其中，N为设备可能排放气体的边界面的数量，S为设备某一边界面的面积；之后倍乘周期的时间长度即可得到周期内气体的排放量。

可选的，所述步骤5包括：

步骤5.1，收集现场参数；

步骤5.2，计算气体扩散系数；

步骤5.3，基于现场参数和气体扩散系数进行计算目标设备目标气体产物排放速率。

可选的，现场参数包括：气体含量，设备目标位置边界面积和边界面数，环境温度和测量者与测量点的实际间距。