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SF6在线监控报警系统常见方案

更新时间:2019-09-20   点击次数:1066次

SF6泄漏报警系统,是针对新型无人值班变电站室内SF6组合电器设备SF6绝缘气体泄漏的在线式监测报警系统。

本系统采用进口新型高灵敏度SF6/O2传感器和温度、湿度传感器。当室内SF6及O2的浓度发生微小变化时都能及时的反映出。传感器将监测的 SF6气体通过热裂解联合成化学的方式转换成电信号,经信号放大、抗干扰网络,由16位高精度A/D转换成数字信号送入单片计算机。单片机对信号进行分析处理,零点跟踪将结果通过485总线模块传送到主控制器,主控制器对数据处理、存储、彩色显示、报警、风机控制,并将结果传送到远程计算机。

SF6特点及其危害论述

SF6是由两位法国化学家Moissan和Lebeau在1900年合成。从60年代起,SF6作为极其优越的绝缘、灭弧介质广泛应用于*电力行业中的高压断路器及变电设备中。在今天,SF6气体几乎成为高压、超高压断路器和GIS中唯yi的绝缘和灭弧介质。

纯净的SF6气体无色、无味、不燃,在常温下化学性能特别稳定,是空气比重的5倍多。但在电力系统中,由于SF6气体主要充当绝缘和灭弧介质,在电弧及局部放电、高温等因素影响下,SF6气体会进行分解。它的分解物遇水份后生成腐蚀性电解质,尤其是某些高毒性分解物,如SF4、S2F2、SOF2、HF、SO2等,如大量吸入人体会引起头晕和肺水肿,甚至昏迷及死亡。

在相对密封的室内,由于空气流通不畅,SF6及其分解物在室内沉积,加上SF6气体无色、无味,从而对巡shi、检修人员产生极大的危害。当GIS产生泄漏后,SF6气体积聚在地坪上方低层空间,造成局部缺氧,使人窒息而造成重大事故。

有关SF6安全法则

《电业安全工作规程》(发电厂和变电站部分)特别规定,装有SF6设备的配电装置室必须保证SF6气体浓度小于1000ppm,除须装设强力通风装置外还必须安装能报警的氧量仪和SF6气体浓度监测报警仪等。

SF6安全法规摘录

第191条  装有SF6设备的配电装置室和SF6气体实验室,必须装设强力通风装置。风口应设置在室内低部。

第192条  在室内,设备充装SF6气体时,周围环境相对湿度80%,同时必须开启通风系统,并避免SF6气体泄漏工作区。工作区空气中SF6气体含量不得超过1000ppm。

第196条  工作人员进入SF6配电装置室,必须先通风15min,并用检漏仪测量SF6气体含量,尽量避免一人进入SF6配电装置室进行巡shi,不准一人进入从事检修工作。

第198条  工作人员进入SF6配电装置室低位区或电缆沟进行工作应先检测含氧量(不低于18%)和SF6气体含量是否合格。

第199条  SF6配电装置室低位区安装能报警的氧量仪和SF6气体泄漏报警仪。这些仪器应定期试验,保证完好。

第203条  发生紧急事故应立即开启全部通风系统进行通风。发生设备防爆破膜破裂事故时,应停电处理,并用汽油或丙酮擦拭干净。

产品背景

SF6气体作为目前发现的稳定的温室效应气体,踞实验证明在10.5um处具有强烈的光谱吸收特性。SF6激光变送器利用二氧化碳激光器、窄带滤光片、高灵敏低噪声光电探测电路、稳定的光斩波器等先进的设计方法和技术实现了对待测区域中SF6气体浓度的实时、在线高灵敏红外激光光谱遥测。

用激光光谱吸收技术检测,对SF6气体泄漏检测,测量精度可高于百万分之一,检测分辨率达到1ppm量级,而且重复性好,稳定可靠,使用寿命长,定量分析,实现了大范围的连续空间的监测,操作简单,故障率少。

产品概况

SF6泄漏报警系统主要应用在变电站内35KV SF6开关室及500KV、220KV、110KV GIS室,对SF6组合电器设备室环境中SF6气体泄漏情况和空气中含氧量进行实时监测。

当发生SF6气体泄漏时,由于SF6气体的密度是空气的5倍多,积累于低层空间,并造成局部缺氧,引起重大事故。本系统采用多组新型高灵敏度进口SF6/O2传感器及温、湿度传感器,当室内SF6及O2的浓度发生微小变化时,传感器立即能响应这一些变化,哪怕SF6浓度在10ppmv也能有效地监测。传感器监测的浓度变化量通过变送器,A/D模块、485通讯模块及单片机控制转换成485通讯数字信号,通过现场RS-485总线将信号送至主控制器内,由主控制器进行数据处理和存储,并判断是否报警,启动风机及远程通讯等功能。

本系统多可监控环境中64个监测点,也可采用多重主控单元组网控制,并与电站自动化系统进行通讯等功能。对室内SF6浓度、O2的浓度进行有效地监控,极大地提高了无人值守变电站运行的安全性,特别是对日常巡shi和维护人员的人身安全得到可靠的保障。

热导法是目前气体定量检测中常用检测法,如色谱仪,英国ION公司SF6泄漏定量检漏仪就是采用热导法,热导法优点是物理方法检测,传感器寿命长,线性度好,灵敏度稍低。

产品功能及技术指标

系统分为三大模块:1. SF6现场检测单元,其中包括气体取样模块和气体分析模块,主要完成气体的取样和各测量点温度和湿度的测量以及SF6和O2定量分析;2. 主机及辅助功能模块,主要完成各模块协调工作,显示、报警;3. 风机控制器,主要完成启动风机的功能。

SF6现场检测单元

SF6现场检测单元有两种方案可供选择。一种是紧凑型SF6现场检测单元,即将SF6泄漏报警系统气体取样模块和气体分析模块综合在一起生产的SF6现场检测单元,适用于检测点≤4时推荐采用;另一种是标准型SF6现场检测单元,即SF6泄漏报警系统气体取样模块和气体分析模块分开成两个独立的单元。

SF6现场检测单元主要包括气体取样模块和气体分析模块两个部分。气体取样模块主要完成气体的取样;气体分析模块的核心部分即为温湿度传感器、氧气传感器和SF6传感器,主要完成各测量点的温湿度测量、SF6定量分析和O2定量分析等功能。

当检测点小于5个时,可以选用紧凑型的SF6现场检测单元。

标准型SF6现场检测单元

(1)取样模块

①功能与参数:

★ 检测点:12路+1路零点校准;可扩充到36路。

★ 样气流速:3L/min,气路管道可长达几百米。

★ 采样管道:外径Ø6 PU管,内径Ø 4。

★ 可迅速置换完管道气体。

★ 取样方式:长寿命电磁泵,低噪声。

★ 内置5µ孔径的过滤器,可有效过滤空气杂质功能。

★ 工作电源: 85~265VAC,防浪泳和雷击功能。

★ 尺寸:340×420×100

分析模块

①功能与参数:

★ SF6检测范围:0~1500ppm;精度不低于50ppm;分辨率:1ppm。

★ O2检测范围:0~25.0%;误差:小于0.5%;分辨率:0.1%。

★ 温度显示范围:-30~+99℃。

★ 湿度显示范围:0~99%RH。

★ 工作电源:85~265VAC,防浪泳和雷击功能。

★ 自动加强跟踪可疑测量点功能,有效防止误报。

★ 支持现场显示:大屏幕中文显示。

★ 尺寸:290×380×135

传感器参数

(1)SF6/O2传感器

功能与参数:

1. SF6检测范围:0~1500ppm;精度不低于50ppm;分辨率:1ppm。

2. O2检测范围:0~25.0%;误差:小于0.5%;分辨率:0.1%。

3.工作电源:85~265VAC,防浪泳和雷击功能。

4.自动加强跟踪可疑测量点功能,有效防止误报。

(2)温湿度传感器

功能与参数:

1.温度显示范围:-30~+99℃;

2.湿度显示范围:0~99%RH。

主机及辅助功能模块

主机

(1)主机功能

◇ 环境中氧气含量监测显示功能。

◇ 环境中SF6气体含量监测显示功能。

◇ 环境中温、湿度监测显示功能。

◇ SF6气体含量超标报警功能,缺氧报警功能。

◇ 定时排风功能,人工强制排风功能,缺氧或SF6含量超标,强制排风功能。

◇ 实时显示各种参数功能。

◇ 历史资料查询功能。

◇ 支持远动系统遥测遥信。

◇ 的每天自动零点校准功能,自动克服漂移和误报。

◇ 巡检间隔用户可调。可疑检测点自动加强跟踪功能。

◇ 发生报警时,自动开启风机和声光报警。

◇ 用户可调整SF6、O2的报警参数。

◇ 支持RTU遥测遥信功能。

◇ 海量报警数据记录存储功能,长寿命设计。

◇ 超大彩屏液晶LCD显示,人性化操作界面。

◇ 宽电压电源设计85~265VAC,防浪泳和雷击功能。

◇ 人体感应,自动启动风机或语音系统。

◇ 显示比较稳定,很好地解决了数据漂移地问题。

主机技术指标

★ SF6浓度检测范围:0~1500ppm或定制。

★ SF6气体检测灵敏度:±5%设置值。

★ 氧气浓度检测范围:0~25%。

★ 氧气测量精度:<0.5%。

★ 缺氧报警阀值:18.0%(可调)。

★ 温度显示范围:-30~99℃。

★ 湿度显示范围:0~99%RH。

★ 检测点:标准配置12点(可扩展到36点)。

★ 数据记录功能:报警事件自动记录,海量存储,自动更新。

★ 报警输出:继电器空接点输出,可与RTU相连,同时支持RS485报警输出。

★ 支持RTU远程启动风机功能。

★ 支技红外人体检测,自动启动风机或语音提示。

★ 风机控制器:开关型:直接控制风机电源;脉冲型:与风机控制开关相连。可根据现场情况选配。

★ 风机启动支持多种模式:定时启动、报警启动、有人时自动启动、远程启动、手动启动等。

★ 主机多种形式:壁挂式、3U 19英寸标准机箱;仿windows界面,用户界面友好。

★ 通过RS485支持测量数据远传输出如:门口安装大型LED显示屏,远处立即看到测量参数和系统运行情况

LED报警显示屏

(1)功能及参数

◇ 支持多通道测量参数显示功能。

◇ 支持人体红外检测功能。

◇ 支持语音播报功能。

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