SF6氣體在線監(jiān)測(cè)報(bào)警裝置系統(tǒng)

一、產(chǎn) 品 概 述

SH3611型配電室內(nèi)SF6氣體在線監(jiān)測(cè)報(bào)警裝置主要應(yīng)用在變電站內(nèi)35KV SF6開關(guān)室及500KV、220KV、110KV GIS室，對(duì)SF6組合電器設(shè)備室環(huán)境中SF6氣體泄漏情況和空氣中含氧量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
當(dāng)發(fā)生SF6氣體泄漏時(shí)，由于SF6氣體的密度是空氣的5倍多，積累于低層空間，并造成局部缺氧，引起重大事故。本系統(tǒng)上海蘇霍采用多組新型高靈敏度進(jìn)口SF6-O2傳感器及溫、濕度傳感器，當(dāng)室內(nèi)SF6及O2的濃度發(fā)生微小變化時(shí)，傳感器立即能響應(yīng)這一些變化，哪怕SF6濃度在10ppmv也能有效地監(jiān)測(cè)。傳感器監(jiān)測(cè)的濃度變化量通過變送器，A/D模塊、485通訊模塊及單片機(jī)控制轉(zhuǎn)換成485通訊數(shù)字信號(hào)，通過現(xiàn)場(chǎng)RS-485總線將信號(hào)送至主控制器內(nèi)，由主控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ)，并判斷是否報(bào)警，啟動(dòng)風(fēng)機(jī)及遠(yuǎn)程通訊等功能。
本系統(tǒng)多可監(jiān)控環(huán)境中64個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，也可采用多重主控單元組網(wǎng)控制，并與電站自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行通訊等功能。對(duì)室內(nèi)SF6濃度、O2的濃度進(jìn)行有效地監(jiān)控，極大地提高了無人值守變電站運(yùn)行的安全性，特別是對(duì)日常視和維護(hù)人員的人身安全得到可靠的保障。
熱導(dǎo)法是目前氣體定量檢測(cè)中常用檢測(cè)法，如色譜儀，英國(guó)IOCN公司SF6泄漏定量檢漏儀就是采用熱導(dǎo)法，熱導(dǎo)法優(yōu)點(diǎn)是物理方法檢測(cè)，傳感器壽命長(zhǎng)，線性度好，靈敏度稍低。
    SF6氣體作為目前發(fā)現(xiàn)的穩(wěn)定的溫室效應(yīng)氣體，踞實(shí)驗(yàn)證明在10.5um處具有強(qiáng)烈的光譜吸收特性。SF6激光變送器利用二氧化碳激光器、窄帶濾光片、高靈敏低噪聲光電探測(cè)電路、穩(wěn)定的光斬波器等*的設(shè)計(jì)方法和技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)待測(cè)區(qū)域中SF6氣體濃度的實(shí)時(shí)、在線高靈敏紅外激光光譜遙測(cè)。
用激光光譜吸收技術(shù)檢測(cè)，對(duì)SF6氣體泄露檢測(cè)，測(cè)量精度可高于百萬分之一，檢測(cè)分辨率達(dá)到1ppm量級(jí)，而且重復(fù)性好，穩(wěn)定可靠，使用壽命長(zhǎng)，定量分析，實(shí)現(xiàn)了大范圍的連續(xù)空間的監(jiān)測(cè)，操作簡(jiǎn)單，故障率少。

SF6氣體在線監(jiān)測(cè)報(bào)警裝置系統(tǒng)           SF6氣體在線監(jiān)測(cè)報(bào)警裝置系統(tǒng)

二、前  言

1、系統(tǒng)概述
室內(nèi)SF6氣體、氧氣在線監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，是針對(duì)新型無人值班變電站室內(nèi)SF6組合電器設(shè)備SF6絕緣氣體泄漏的在線式監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)。
本系統(tǒng)采用進(jìn)口新型高靈敏度SF6-O2傳感器和溫度、濕度傳感器。當(dāng)室內(nèi)SF6及O2的濃度發(fā)生微小變化時(shí)都能及時(shí)的反映出。傳感器將監(jiān)測(cè)的 SF6氣體通過熱裂解聯(lián)合成化學(xué)的方式轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，經(jīng)信號(hào)放大、抗干擾網(wǎng)絡(luò)，由16位高精度A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)送入單片計(jì)算機(jī)。單片機(jī)對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析處理，零點(diǎn)跟蹤將結(jié)果通過485總線模塊傳送到主控制器，主控制器對(duì)數(shù)據(jù)處理、存儲(chǔ)、彩色顯示、報(bào)警、風(fēng)機(jī)控制，并將結(jié)果傳送到遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)。

2、SF6特點(diǎn)及其危害論述
SF6是由兩位法國(guó)化學(xué)家Moissan和Lebeau在1900年合成。從60年代起，SF6作為極其*的絕緣、滅弧介質(zhì)廣泛應(yīng)用于*電力行業(yè)中的高壓斷路器及變電設(shè)備中。在今天，SF6氣體幾乎成為高壓、超高壓斷路器和GIS中一的絕緣和滅弧介質(zhì)。
純凈的SF6氣體無色、無味、不燃，在常溫下化學(xué)性能特別穩(wěn)定，是空氣比重的5倍多。但在電力系統(tǒng)中，由于SF6氣體主要充當(dāng)絕緣和滅弧介質(zhì)，在電弧及局部放電、高溫等因素影響下，SF6氣體會(huì)進(jìn)行分解。它的分解物遇水份后生成腐蝕性電解質(zhì)，尤其是某些高毒性分解物，如SF4、S2F2、SOF2、HF、SO2等，如大量吸入人體會(huì)引起頭暈和肺水腫，甚至昏迷及死亡。
在相對(duì)密封的室內(nèi)，由于空氣流通不暢，SF6及其分解物在室內(nèi)沉積，加上SF6氣體無色、無味，從而對(duì)巡、檢修人員產(chǎn)生極大的危害。當(dāng)GIS產(chǎn)生泄漏后，SF6氣體積聚在地坪上方低層空間，造成局部缺氧，使人窒息而造成重大事故。

3、有關(guān)SF6安全法則
《電業(yè)安全工作規(guī)程》（發(fā)電廠和變電站部分）特別規(guī)定，裝有SF6設(shè)備的配電裝置室必須保證SF6氣體濃度小于1000ppm，除須裝設(shè)強(qiáng)力通風(fēng)裝置外還必須安裝能報(bào)警的氧量?jī)x和SF6氣體濃度監(jiān)測(cè)報(bào)警儀等。

SF6安全法規(guī)摘錄：
第191條  裝有SF6設(shè)備的配電裝置室和SF6氣體實(shí)驗(yàn)室，必須裝設(shè)強(qiáng)力通風(fēng)裝置。風(fēng)口應(yīng)設(shè)置在室內(nèi)低部。
第192條  在室內(nèi)，設(shè)備充裝SF6氣體時(shí)，周圍環(huán)境相對(duì)濕度80%，同時(shí)必須開啟通風(fēng)系統(tǒng)，并避免SF6氣體泄漏工作區(qū)。工作區(qū)空氣中SF6氣體含量不得超過1000ppm。

第196條  工作人員進(jìn)入SF6配電裝置室，必須先通風(fēng)15min，并用檢漏儀測(cè)量SF6氣體含量，盡量避免一人進(jìn)入SF6配電裝置室進(jìn)行xun視，不準(zhǔn)一人進(jìn)入從事檢修工作。

第198條  工作人員進(jìn)入SF6配電裝置室低位區(qū)或電纜溝進(jìn)行工作應(yīng)先檢測(cè)含氧量（不低于18%）和SF6氣體含量是否合格。

第199條  SF6配電裝置室低位區(qū)安裝能報(bào)警的氧量?jī)x和SF6氣體泄露報(bào)警儀。這些儀器應(yīng)定期試驗(yàn)，保證完好。

第203條  發(fā)生緊急事故應(yīng)立即開啟全部通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行通風(fēng)。發(fā)生設(shè)備防爆破膜破裂事故時(shí)，應(yīng)停電處理，并用汽油或丙酮擦拭干凈。

 三、技術(shù)規(guī)范
（一）系統(tǒng)基本功能
1、環(huán)境中SF6氣體含量定量檢測(cè)功能。
2、SF6氣體含量超標(biāo)報(bào)警功能。
3、空氣中氧氣含量檢測(cè)功能。
4、缺氧報(bào)警功能。
5、缺氧或SF6含量超標(biāo)，強(qiáng)制排風(fēng)功能。
6、人工設(shè)置報(bào)警點(diǎn)。
7、環(huán)境中溫、濕度檢測(cè)顯示功能。
8、定時(shí)排風(fēng)功能。
9、定點(diǎn)采集功能。
10、人工強(qiáng)制排風(fēng)功能。
11、上次排風(fēng)時(shí)間顯示功能。
12、實(shí)時(shí)顯示各種參數(shù)功能。
13、歷史數(shù)據(jù)查詢功能。
14、監(jiān)控系統(tǒng)客戶端軟件。
15、系統(tǒng)具有自我診斷能力，防止死機(jī)
（二）主要技術(shù)參數(shù)
（1）設(shè)備壽命：10年以上
（2）工作環(huán)境
溫度范圍：－25℃～＋50 ℃
        濕度范圍：≤95%RH
        地震等級(jí)：7度
        大氣壓力：86kPa～106kPa
（3）SF6測(cè)量指標(biāo)
測(cè)量范圍：0～2000ppmv
報(bào)警點(diǎn)：可在測(cè)量范圍內(nèi)設(shè)置，默認(rèn)1000ppmv
測(cè)量誤差：  ≤±2%FS
重復(fù)性誤差：<2%FS
（4）氧氣測(cè)量指標(biāo)
檢測(cè)濃度：0～35%
氧氣濃度報(bào)警點(diǎn)：18%（默認(rèn)值，可自行設(shè)定）
氧氣測(cè)量靈敏度：0.1%
測(cè)量誤差：< 0.5%
（5）其它指標(biāo)
溫度測(cè)量范圍： -25℃ ～ +99℃
濕度測(cè)量范圍： 0～99%RH
工作電源：AC 220V，可選DC 110V、220V
開關(guān)量輸出容量：24V/48V/110V/220V，3A
風(fēng)機(jī)輸出觸點(diǎn)電流:AC380/45A（可根據(jù)用戶需求定制）
風(fēng)機(jī)通風(fēng)時(shí)間設(shè)定：可設(shè)置，默認(rèn)15MIN/次
通訊方式： RS-485總線方式
通訊規(guī)約：通用電力通信規(guī)約
絕緣性能 外殼與電源間：>10MΩ
抗電強(qiáng)度 外殼與電源間：>2000V
電磁兼容特性：快速瞬變脈沖群 GB/T17626.4-1999 3級(jí)
雷擊（浪涌） GB/T17626.5-1999 3級(jí)
（三）功能特點(diǎn)
1、寬范圍內(nèi)實(shí)時(shí)、定量檢測(cè)SF6氣體濃度
系統(tǒng)可以在0～2000PPM范圍內(nèi)精確測(cè)量空氣中SF6氣體含量，全量程定量顯示。
2、報(bào)警閾值調(diào)整功能
SF6報(bào)警閾值可在50～2000PPM內(nèi)自行設(shè)定。缺氧報(bào)警閾值可在15～20%內(nèi)自行設(shè)定。
3、通用電力規(guī)約，與綜自系統(tǒng)無縫集成
系統(tǒng)對(duì)外提供CDT、MODBUS、103等通用電力規(guī)約接口，可與國(guó)內(nèi)多家綜自廠家如南瑞、南自、許繼、四方、東方電子等系統(tǒng)無縫集成。
4、多參數(shù)輸出
通過電力規(guī)約，系統(tǒng)可將各采集器SF6、O2含量，溫濕度數(shù)值，各節(jié)點(diǎn)通訊、工作、報(bào)警狀態(tài)等多個(gè)參數(shù)實(shí)時(shí)傳輸至綜自系統(tǒng)，真正實(shí)現(xiàn)無人值守功能。
5、多狀態(tài)輸出
系統(tǒng)可同時(shí)提供報(bào)警信號(hào)、主機(jī)狀態(tài)信號(hào)、采集器狀態(tài)信號(hào)等多個(gè)開關(guān)量輸出。除SF6泄露報(bào)警、缺氧報(bào)警外，系統(tǒng)還能實(shí)時(shí)檢測(cè)自身狀態(tài)，如發(fā)生通訊或采集異常、系統(tǒng)停電停止運(yùn)行時(shí)，也可以分別輸出開關(guān)量信號(hào)。
6、多種風(fēng)機(jī)控制方式
風(fēng)機(jī)有全天6時(shí)段定時(shí)自啟動(dòng)、告警啟動(dòng)、強(qiáng)制啟動(dòng)、人員感應(yīng)啟動(dòng)等多種啟動(dòng)方式，更有效地保證人身安全。
7、豐富語音提示功能
系統(tǒng)主機(jī)具有人體感應(yīng)功能，當(dāng)有工作人員接近開關(guān)室時(shí)，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)當(dāng)前狀態(tài)啟動(dòng)語音提示，告知工作人員當(dāng)前室內(nèi)是否存有SF6或氧氣報(bào)警，報(bào)警具體的方位，是否存在設(shè)備狀態(tài)異常，設(shè)備異常方位，是否需要通風(fēng)后進(jìn)入等多種信息。 
8、可選直流電源
系統(tǒng)可以采選直流屏提供DC110V或DC220V作為系統(tǒng)電源，可有效防止交流停電時(shí)系統(tǒng)即停止運(yùn)行的問題。
9、監(jiān)控軟件
具有數(shù)據(jù)組態(tài)、圖形組態(tài)、曲線分析、數(shù)據(jù)報(bào)表、歷史數(shù)據(jù)查詢等功能。
10、長(zhǎng)壽型設(shè)計(jì)
本裝置是采用紅外技術(shù)原理，真正意義上實(shí)現(xiàn)了SF6濃度實(shí)時(shí)定量采樣分析，充分利用單片機(jī)的工作靈活性，傳感器采取間歇式工作測(cè)量，大大提高了傳感器的工作穩(wěn)定性和使用壽命，系統(tǒng)運(yùn)行壽命在10年以上。
11、免維護(hù)設(shè)計(jì)
盡心的電氣設(shè)計(jì)，整機(jī)無可調(diào)節(jié)器件，高等級(jí)、*的元器件選用，優(yōu)異的抗干擾性能。