2023水电站电气设备运行环境监测技术规范.docx

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1、水电站电气设备运行环境监测技术规范1范围42规范性引用文件43术语和定义44总体要求45监测项目和监测点设置56温度和相对湿度监测67腐蚀监测68机械活性物质监测79生物条件监测810机械条件监测8H电磁条件监测912雷电监测1013化学活性物质监测10附录A（资料性）监测点设置12附录B（资料性）标准铜测试片环境腐蚀性监测17附录C（资料性）振动测试程序19参考文献20图B.1标准铜测试片17表1温湿度测量范围及仪器的精度要求6表2大气腐蚀环境严酷等级评价6表3电气设备腐蚀严酷等级评价7表4粉尘条件严酷等级评价7表5霉菌条件严酷等级评价8表6振动等级评价8表7工频电磁环境等级评价9表8射频电

2、磁环境等级评价9表9雷电等级评价10表10盐雾等级评价10表11腐蚀性气体监测方法和精度要求11表12腐蚀性气体浓度等级评价11表A.1户外电气设备运行环境监测点12表A.2户内电气设备运行环境监测点13表B.1主要腐蚀产物的特征还原电位18水电站电气设备运行环境监测技术规范1范围本文件规定了影响水电站电气设备生产运行的主要环境参数监测的总体要求、监测项目和监测点设置以及监测方法。本文件适用于已投入运行的水电站电气设备运行环境监测，对环保和健康有影响的环境监测参考其他相关标准。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的

3、版本适用于本文件；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。GBZ/T192.1工作场所空气中粉尘测定第1部分：总粉尘浓度GB4824工业、科学和医疗设备射频骚扰特性限值和测量方法GB/T10593.1电工电子产品环境参数测量方法第1部分：振动GB/T10593.2电工电子产品环境参数测量方法第2部分：盐雾GB/T19292.1金属和合金的腐蚀大气腐蚀性第1部分：分类、测定和评估GB/T34203金属和合金的腐蚀大气污染物的采集与分析方法GB/T38121雷电防护雷暴预警系统D1/T988高压交流架空送电线路、变电站工频电场和磁场测量方法3术语和定义本文件没有需要界定的术

4、语和定义。4总体要求4.1 根据电气设备技术要求，应对电气设备运行环境中的气候条件、化学与机械活性物质条件、生物条件、机械条件、电磁条件等环境条件进行监测。4.2 水电站电气设备运行环境监测包括户外电气设备运行环境监测和户内电气设备运行环境监测：a）户外电气设备包括但不限于发电厂房、中控楼、挡水建筑物、泄水建筑物、输水建筑物等区域建筑物外的电气设备以及户外开关站/升压站区域电气设备；b）户内电气设备包括发电厂房、中控楼、挡水建筑物、泄水建筑物、输水建筑物、地下辅助洞室等区域建筑物内的电气设备以及户内开关站/升压站区域电气设备。4.3 户外电气设备主要监测对象通常包括：a）气候条件中的温度、湿度

5、、凝露和雷电等；b）机械活性物质条件中的粉尘，生物条件中的霉菌等；c）机械条件中的振动以及电磁条件中的辐射干扰等；d）在靠近海洋、化工厂、矿区和污染物较严重的特殊环境下还应监测但不限于化学活性物质条件中的盐雾、有害气体等。4.4 户内电气设备主要监测对象通常包括：a）气候条件中的温度、湿度、凝露等；b）机械条件中的振动以及电磁条件中的辐射干扰等：c）其他环境条件根据户内电气设备服役环境实际需求选择性监测，包括机械活性物质条件中的粉尘，生物条件中的霉菌等，化学活性物质条件中的盐雾、有害气体等。4.5 户外电气设备、户内电气设备运行环境监测点设置应考虑电气盘柜外部环境监测和内部环境监测。根据现场情

6、况可采用自动化监测设备进行连续监测，或采用便携式仪器进行定期监测，也可采用自动化监测设备和便携式仪器进行交替监测。4.6 开展电气设备运行环境监测时，应对监测设备、监测过程、监测结果建立相应的过程记录。4.7 开展电气设备运行环境监测后，应对监测结果进行分析、预测和评估，并根据评估结论提出相应建议防护措施。5监测项目和监测点设置5.1 监测项目5.1.1 气候条件监测宜监测环境温度、相对湿度、凝露和雷暴状况，分析温度和相对湿度的最高值、平均值、最低值和变化率，以及露点温度、年平均雷暴日数等。5.1.2 腐蚀监测宜考虑气候条件和化学活性物质等对电气设备及其元器件的共同作用，监测分析腐蚀速率。5.

7、1.3 机械活性物质监测宜监测空气中的粉尘，分析粉尘质量浓度。5.1.4 生物条件监测宜监测电气设备或元器件表面的霉菌，分析霉菌覆盖面积百分比。5.1.5 机械条件监测宜监测电气设备所处环境的振动，分析百分位数、恒加速度和峰值位移。5.1.6 电磁条件监测宜监测电气设备或元器件所处环境的电场和磁场，分析电场强度和磁场强度。5.1.7 化学活性物质监测宜监测空气中的盐雾和二氧化硫（硫化物）、二氧化氮、氨、硫化氢等腐蚀性气体，分析盐雾含量、盐雾沉降率和腐蚀性气体浓度。5.1.8 对于气候条件、腐蚀、机械活性物质、生物条件、机械条件和电磁条件的监测为水电站通用监测项目，而雷电监测和化学活性物质监测应

8、根据设备实际运行环境选择是否进行。5.2 监测点设置5.2.1一般要求5.2.1.1监测点宜设置在受环境因素影响较大的户外电气设备和户内电气设备附近5m以内。5.2.1.2监测点的设置应考虑供电和信号传输便利性，方便巡检和检修。5.2.2户外电气设备监测点设置5.2.2.1户外电气设备运行环境监测点可按附录A中表A.1设置。5.2.2.2沿海地区的水电站所处位置盐雾水平对电气设备有较大影响时，宜设置户外化学活性物质监测点。5.2.2.3水电站周围有化学活性物质散发源时，可设置户外化学活性物质监测点。5.2.2.4水电站所处区域有沙尘天气时，可设置户外机械活性物质监测点。5.2.2.5水电站由于

9、泄洪、冲沙、发电等原因导致发电厂房或户外开关站振动较大时，可设置户外机械条件监测点。5.2.2.6单个建筑物户外运行环境监测点可仅设置一个监测点，监测点的位置应设置在开阔地点。5.2.2.7当不同建筑物相距较近时，监测点可合并设置。5.2.2.8户外设备监测点数量可根据场地大小、电气设备重要程度等实际情况增加或减少。5.2.3户内电气设备监测点设置5.2.3.1户内电气设备运行环境监测点可按附录A中表A.2设置。5.2.3.2户内空气含有化学活性物质，使电气设备的金属外壳、裸露铜排、裸露铜绞线、印刷电路板、电气连接线等易受侵蚀时，宜设置户内化学活性物质监测点。5.2.3.3户内二氧化硫、硫化氢

10、、氨气、二氧化氮等化学活性物质监测点宜设置在接近泄露源或容易聚集的部位。5.2.3.4户内电磁条件监测点宜设置在受电磁环境影响的控制、保护及通信设备附近。5.2.3.5户内机械条件监测点宜设置在距振动源（如发电机组、液压油泵、空压机、水泵、风机、高压断路器、泄洪设施）较近或距易受振动影响的设备较近位置。5.2.3.6户内电气设备监测点数量可根据设备重要程度、大小、暧通系统设置等实际情况增加或减少。6温度和相对湿度监测6.1 环境温度和相对湿度监测宜采用温湿度传感器在线监测或定期使用温湿度记录仪检测。如需监测凝露，宜采用具有露点温度测量功能的温湿度传感器或记录仪。温湿度测量范围及仪器的精度要求见

11、表b6.2 水电站可根据实际情况选择监测方法和频次。表1温湿度测量范围及仪器的精度要求气候条件参数测量范围精度要求环境温度-40C+60C-2(TC+80C士0.1C相对湿度10%-100%2%（当相对湿度不大于90%时）5%（当相对湿度大于90%时）露点温度-20C+60C0.rc注：温湿度传感器应具有抗干扰功能，具体要求满足GB/T2423.63的规定。6.3环境温度和相对湿度监测评价应按相关设备技术规范进行判断是否符合要求。6.4 当设备温度小于等于露点温度时，存在凝露风险，应按相关设备技术规范进行判断是否符合要求。6.5 温度、湿度环境不满足设备技术规范时，宜采取的防护措施：a）高温环

12、境防护通常采用强制散热措施，通过安装空冷或水冷装置对运行环境区域进行强制散热，也可采用隔热材料减小热辐射对电气设备的影响；b）低温环境防护可采用加热装置调节环境温度，也可采用保温材料减少热量流失；c）湿热环境防护可采用控温控湿装置调节，如通过温湿度传感器和温湿度控制器、加热器、风扇、空调等设备实现温湿度监测和控制。7腐蚀监测7.1 大气环境腐蚀监测7.1.1 户内、外空旷场地的大气腐蚀环境监测方法按GB/T19292.1中的标准金属腐蚀失重法进行。7.1.2 大气环境腐蚀监测的频次宜为5年，水电站也可根据实际情况增加或减少监测频次。7.1.3 大气腐蚀严酷等级按标准金属试样第一年的腐蚀速率划分

13、为CkC2、C3、C4、C5和CX六级：a） C1级：电气设备所在大气环境腐蚀性很低，腐蚀不是决定电气设备可靠性的因素。b） C2级：电气设备所在大气环境腐蚀性低，腐蚀可能是决定电气设备可靠性的因素之一。c） C3级：电气设备所在大气环境腐蚀性中等，腐蚀可能是决定电气设备可靠性的因素之一。d） C4级：电气设备所在大气环境腐蚀性高，腐蚀是决定电气设备可靠性的主要因素。e） C5级：电气设备所在大气环境腐蚀性很高，腐蚀严重影响电气设备可靠性，需采取防护措施。f） CX级：电气设备所在大气环境腐蚀性极高，为极端情况。7.1.4 大气腐蚀环境严酷等级评价见表2o表2大气腐蚀环境严酷等级评价严酷等级腐

14、蚀性程度金属腐蚀速率r单位碳钢锌铜C1很低r10r1.3r0.7r0.1r0.9r0.1C2低g/(ma)Um/a10r2001.3r250.7r50.1r0.70.9r50.1r0.6C3中等200r40025r505r150.7r2.15r120.6r1.3C4高400r65015r3012r25严酷等级腐蚀性程度金属腐波速率r50r802.1r4.21.3r2.8C5很高650r150080r20030r604.2r8.425r502.8r5.6CX极高1500r5500200r70060r1808.4r2550r905.6r107. 7.2电气设备运行环境腐蚀监测8. 2.1受组合环境因素影响，电气设备内部环境腐蚀监测采用铜标准表征测试片，具体方法按附录B要求进行。9. 2.2设备运行环境腐蚀监测的频次宜为3个月或1年，水电站也可根据实际情况增加或减少监测频次。10. 2.3腐蚀严酷等级按铜标准表征测试片测得的腐蚀速率划分为G1,G2、G3和GX四级：a） G1级（良好）：环境控制的足够好，腐蚀不是决定电气设备可靠性的因素。b） G2级（中等）：环境存在可控的腐蚀性，腐蚀可能是决定电气设备可靠性的因素之一。c） G3级（严酷）：环境存在很高的腐蚀性，腐蚀是决定电气设备可靠性的主要因素。d） GX级（极其严酷）：环境存在很严重的腐蚀性。