《SF6N2混合比检测仪检测校验方法》及编制说明

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号T/CEC

中国电力企业联合会标准

T/CECXXXXX—XXXX

SF6/N2混合比检测仪检测校验方法

TestandverificationmethodofSF6/N2mixingratiodetector

（征求意见稿）

XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施

中国电力企业联合会发布

目  次

前言......................................................................................................................................................................II

1范围.................................................................................................................................................................1

2规范性引用文件............................................................................................................................................1

3术语和定义....................................................................................................................................................1

4检测方法........................................................................................................................................................1

5校验方法........................................................................................................................................................3

6安全防护........................................................................................................................................................5

附录A（资料性附录）SF6/N2混合比检测仪检测校验报告内容................................................................6

编制说明...............................................................................................................................................................7

1

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SF6/N2混合比检测仪检测校验方法

1范围

本标准规定了SF6/N2混合气体混合比检测仪的检测、校验方法。

本标准适用于热导原理、红外原理和电化学原理的SF6/N2混合比检测仪（以下简称检测仪），其他原

理的检测仪可参照本标准进行检测校验。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

JJF1001通用计量术语及定义

GB/T8979纯氮、高纯氮和超纯氮

GB/T12022工业六氟化硫

GB/T16927.1高电压试验技术第1部分：一般定义及试验要求

DL/T693六氟化硫电气设备运行、试验及检修人员安全防护导则

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

SF6/N2混合气体SF6/N2mixture

SF6与N2按一定比例（体积比）混合的混合物。

3.2

混合比mixingratio

混合气体中SF6与N2的体积比，本标准用SF6占混合气体总体积的百分数表示。

4检测方法

采用热导法或红外法检测SF6和N2的混合比，采用电化学传感器检测气体中的O2含量。检测流程见图1。

2

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说明：

1、2——流量调节阀

3、4——流量传感器

5——热导传感器

6——氧气传感器

7、8——氧气传感器保护阀

9——旁路调节阀

10——尾气收集装置

图1检测流程示意图

4.1使用环境条件

检测仪使用的环境条件要求如下：

a）环境温度：-10℃~40℃；

-20℃~40℃。

b）相对湿度：15%~90%。

注：-10℃~40℃为仪器正常使用温度，-20℃~40℃为低温地区仪器使用温度，需要进行低温性能试

验。

4.2仪器要求

检测仪应具备下列条件：

a）检测组分：SF6、N2、O2；

b）检测原理：宜采用热导法或红外吸收法检测SF6，宜采用电化学法检测O2；

c）检测量程：SF60~100%，N20~100%，O20~1%；

d）准确度：SF6≤±0.5%，N2≤±0.5%，O2≤±0.05%；

e）重复性：SF6≤1%，O2≤2%；

f）响应时间：≤60s。

4.3检测步骤

检测仪的检测步骤要求如下：

a）开启检测仪电源，待检测仪预热完成后按说明书进行相应设置；

b）确认检测仪进气口阀处于关闭状态，连接气源取气口与检测仪取样口，将尾气收集装置与检测仪

排气口相连；

c）保持氧气传感器保护阀处于关闭状态，缓慢开启气路流量调节阀，打开旁路阀，冲洗管路3min~5

min；

d）开始检测，将气体流量调节至设置范围后，打开氧气传感器保护阀，待检测数据稳定后，记录SF6、

N2、O2检测结果；

e）测量完毕后，仪器应用纯N2吹扫3min~5min，先关闭氧气传感器保护阀，再关闭仪器，最后关

闭电源及气源；

f）将尾气收集装置中的气体进行回收处理。

4.4检测结果

取平行两次测定结果的算术平均值作为检测结果，以体积分数表示。

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5校验方法

5.1校验环境条件

校验环境条件要求如下：

a）环境温度：15℃~35℃；

b）相对湿度：≤75%RH；

c）大气压强：80kPa~110kPa；

d）检测场所应无影响仪器正常工作的电磁场及干扰气体，并保持通风和采取安全措施。

5.2校验材料准备

校验应准备的材料要求如下：

a）SF6气体：纯度（质量分数）≥99.999%；

b）N2气体：纯度（体积分数）≥99.999%；

c）氮中氧气体标准物质，须具有国家标准物质证书，附带检验合格证并在有效使用期内；

d）混合气体配气装置：须具有相关资质单位出具的校准证书；

e）气体管路：聚四氟乙烯材料，或其它不吸附SF6、N2和O2的材料，管路内壁应光滑清洁；

f）管路连接接头：内垫宜用聚四氟乙烯垫片，接头应清洁，无焊剂或油脂等污染物；

g）减压阀：输出压力为0~0.6MPa；

h）秒表：分度值不大于0.1s，具有有效的检定或校准证书。

5.3校验气体制备

使用合格的配气装置，配制不同混合比的SF6/N2（含一定量的O2）混合气体。

5.4外观检查

采用目测和手触法，对检测仪的结构和外观进行检查，应符合以下要求：

a）应有铭牌，铭牌应清洁，文字清晰；

b）外壳应无明显毛刺和粗糙不平，各部件接合处应平整；

c）各调节件应能正常调节，各紧固件应无松动；

d）显示屏的显示内容应清晰完整。

5.5准确度试验

检测仪的准确度试验要求如下：

a）仪器通电预热稳定后，按检测仪使用说明书要求，用纯N2冲洗气体管路和检测仪15min，对有软

件置零功能的检测仪清零。分别将不同混合比的混合气体通入检测仪，示值稳定后记录测试结果。检测仪

示值稳定时间不应超过5min。混合比可参考表1。

表1准确度试验气体浓度参考值

组分SF6N2O2

10.090.00

浓度参考值27.572.50

（%）30.070.00

32.567.50

4

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35.065.00

37.562.50

70.030.00

32.567.40.10

32.467.40.20

32.367.30.40

32.267.20.60

32.167.10.80

32.067.01.00

b）每次混合气体检测完成后，用纯N2冲洗气体管路和检测仪至检测仪示值为0，冲洗时间应不超过

10min。

c）同一混合比的混合气体重复测试3次，采用式（1）计算检测仪的准确度。

准确度计算方法如下：

（）

CCCs1

式中，ΔC为示值误差；C为检测仪示值的三次平均值；Cs为标准气体浓度值。

取不同混合比的混合气体重复步骤a）~b），混合比类型不应少于5组（其中，含氧量非零的混

合气体不少于2组）。

d）判定检测结果是否满足4.2d）的要求。

5.6重复性试验

检测仪的重复性试验要求如下：

a）根据表1，采用一组混合比的混合气体连续进行6次分析，按式（2）计算测量结果的重复性：

6

2

(CiC)

i1

61（）

Cv100%2

C

式中，Cv为重复性；Ci为第i次的仪器示值；C为仪器示值的算术平均值。

b）判定结果是否满足4.2e）的要求。

5.7响应时间试验

检测仪的响应时间要求如下：

a）通入纯N2冲洗管路及检测仪并清零；

b）将SF6、N2、O2含量分别为30%、69.2%、0.8%的样气通入检测仪，读取三种气体组分的稳定示值

后，撤去样气；

c）通入纯N2，使检测仪SF6、O2示值为零；

d）再次通入上述浓度的样气，记录从通入样气开始到各组分示值达到稳定值90%的时间；

e）重复步骤c）、d）3次，计算3次测量结果的算术平均值作为检测仪的响应时间。

f）判定结果是否满足4.2f）的要求。。

5.8校验周期

5

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校准时间间隔建议为1年。用户也可根据实际使用情况决定校验时间间隔。

5.9校验记录

校验数据记录格式参见资料性附录A。

6安全防护

仪器校验人员的安全防护应按照DL/T639的规定执行。

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附录A

（资料性附录）

SF6/N2混合比检测仪检测校验报告内容

送校单位：证书编号：

仪器名称：仪器型号：仪器编号：

制造厂商：

测量范围：

检测环境温度：℃相对湿度：%

检测用气体标准物质及主要设备：

检测地点：

1、准确度

序号组分标准值(%)仪器示值(%)示值误差(%)

SF6

1N2

O2

2、重复性

仪器示值(%)

组分标准值(%)重复性

123456

SF6

N2

O2

3、响应时间

响应时间测量值（s）响应时间（s）

校验员：

核验员：

校验日期：

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SF6/N2混合比检测仪检测校验方法

编制说明

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目次

1编制背景........................................................................................................................................................16

2任务来源........................................................................................................................................................16

3编制主要原则................................................................................................................................................16

4主要工作过程.................................................................................................................................................17

5标准结构和内容............................................................................................................................................17

6条文说明........................................................................................................................................................18

7与其它标准文件的关系................................................................................................................................18

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1编制背景

六氟化硫（SF6）气体因其具有优异的绝缘和灭弧性能，被广泛应用于电气设备中，但SF6气体温

室效应是CO2的23900多倍，在空气中能够存在3200多年，是《京都议定书》禁止排放的6种温室气

体之一。随着国内外对SF6温室气体减排的重视，国内电网公司一直致力于减少SF6等温室气体使用和

排放等相关技术的研究。近年来，国内外科研机构开始研究混合绝缘气体的绝缘和灭弧特性，尝试应用

混合绝缘气体替代纯SF6气体，如果在不使电气设备绝缘性能明显降低的情况下，在GIS母线和GIL

中使用SF6/N2混合气体，可显著降低SF6使用量，同时降低设备生产成本，对加强节能减排和实现低碳

发展具有重要意义。

2016年起，国家电网公司运检部组织中国电科院、网省公司、GIS设备及相关仪器仪表厂家开展

了SF6/N2混合气体GIS母线和GIL应用技术研究，从理论、产品研制、试验、运维等方面开展了研究

工作。国内外GIS设备厂家积极配合，开展产品的研制和试验工作，混合气体GIS母线在设备结构不

变的情况下采用SF6/N2混合气体绝缘（SF6:N2=30%:70%），通过适当提高气体压力保证产品绝缘强度不

降低。截至2017年底，共有8个厂家的18类GIS产品通过型式试验和中国机械工业联合会主持的技

术鉴定，鉴定委员会一致认为产品具有SF6气体用量少、环保性能好的优点，技术水平达到国际先进水

平。混合气体现场充补气装置、混合比检测仪、密度继电器及现场校验装置、混合气体回收装置均有超

过3个厂家的产品通过了相应的性能试验，满足现场应用要求。2017年底，国家电网公司选取8座变

电站开展混合气体GIS母线试运行工作，涵盖平高、西开、泰开、新东北、思源和长高6家制造厂8

类产品，其中220kV变电站4座，110kV变电站4座。

SF6/N2混合气体混合比检测仪是SF6/N2混合气体绝缘GIS母线和GIL产品研制、试验和运行阶段

的关键仪器，有必要制定SF6/N2混合气体混合比检测仪技术条件和检测仪检测校验方法，指导检测仪

的产品研制、试验和应用。

2任务来源

本标准依据《关于印发2018年第一批中国电力企业联合会标准制订和英文版翻译计划的通知》（中

电联标准[2018]120号）的要求编写，本标准计划编号为T/CEC20181004。

3编制主要原则

本标准依据SF6/N2混合气体绝缘GIS母线应用技术研究的成果编制，标准规定了SF6/N2混合气体混

合比检测仪的检测、校验方法，适用于热导原理、红外原理和电化学原理的SF6/N2混合气体混合比检测

仪产品研制和试验。

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4主要工作过程

2018年4月，中国电力企业联合会发布《关于印发2018年第一批中国电力企业联合会标准制订和

英文版翻译计划的通知》（中电联标准[2018]120号文），下达了制定中电联标准《SF6/N2混合比检测仪

检测校验方法》的任务，标准编写工作正式启动。为保证项目的顺利实施，国网辽宁省电力有限公司电

力科学研究院和中国电力科学研究院有限公司共同组织国网陕西省电力有限公司电力科学研究院、国网

安徽省电力有限公司电力科学研究院、国网河北省电力有限公司电力科学研究院、河南平高电气股份有

限公司、泰普联合科技开发（北京）有限公司、河南日立信股份有限公司、福建亿榕信息技术有限公司、

厦门加华电力科技有限公司等单位成立了标准编写工作组。

2018年5月，工作组讨论确定SF6/N2混合气体混合比检测仪主要技术指标、检测校验方法及标准章

节构成，并根据讨论结果及前期试验结果编写了标准初稿。

2018年6月，工作组在北京召开标准工作会议，对标