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          SF6氣體泄漏報警系統

           

           

          一、產 品 概 述

          HT3603型SF6氣體泄漏報警系統主要應用在變電站內35KV SF6開關室及500KV、220KV、110KV GIS室,對SF6組合電器設備室環境中SF6氣體泄漏情況和空氣中含氧量進行實時監測。
          當發生SF6氣體泄漏時,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。本系統采用多組新型高靈敏度進口SF6-O2傳感器及溫、濕度傳感器,當室內SF6及O2的濃度發生微小變化時,傳感器立即能響應這一些變化,哪怕SF6濃度在10ppmv也能有效地監測。傳感器監測的濃度變化量通過變送器,A/D模塊、485通訊模塊及單片機控制轉換成485通訊數字信號,通過現場RS-485總線將信號送至主控制器內,由主控制器進行數據處理和存儲,并判斷是否報警,啟動風機及遠程通訊等功能。
          本系統最多可監控環境中64個監測點,也可采用多重主控單元組網控制,并與電站自動化系統進行通訊等功能。對室內SF6濃度、O2的濃度進行有效地監控,極大地提高了無人值守變電站運行的安全性,特別是對日常視和維護人員的人身安全得到可靠的保障。
          熱導法是目前氣體定量檢測中常用檢測法,如色譜儀,英國IOCN公司SF6泄漏定量檢漏儀就是采用熱導法,熱導法優點是物理方法檢測,傳感器壽命長,線性度好,靈敏度稍低。
          SF6氣體作為目前發現的最穩定的溫室效應氣體,踞實驗證明在10.5um處具有強烈的光譜吸收特性。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電路、穩定的光斬波器等先進的設計方法和技術實現了對待測區域中SF6氣體濃度的實時、在線高靈敏紅外激光光譜遙測。
          用激光光譜吸收技術檢測,對SF6氣體泄露檢測,測量精度可高于百萬分之一,檢測分辨率達到1ppm量級,而且重復性好,穩定可靠,使用壽命長,定量分析,實現了大范圍的連續空間的監測,操作簡單,故障率少。

          二、前 言

          1、系統概述
          室內SF6氣體、氧氣在線監測報警系統,是針對新型無人值班變電站室內SF6組合電器設備SF6絕緣氣體泄漏的在線式監測報警系統。
          本系統采用進口新型高靈敏度SF6-O2傳感器和溫度、濕度傳感器。當室內SF6及O2的濃度發生微小變化時都能及時的反映出。傳感器將監測的 SF6氣體通過熱裂解聯合成化學的方式轉換成電信號,經信號放大、抗干擾網絡,由16位高精度A/D轉換成數字信號送入單片計算機。單片機對信號進行分析處理,零點跟蹤將結果通過485總線模塊傳送到主控制器,主控制器對數據處理、存儲、彩色顯示、報警、風機控制,并將結果傳送到遠程計算機。

          2、SF6特點及其危害論述
          SF6是由兩位法國化學家Moissan和Lebeau在1900年合成。從60年代起,SF6作為極其優越的絕緣、滅弧介質廣泛應用于全世界電力行業中的高壓斷路器及變電設備中。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。
          純凈的SF6氣體無色、無味、不燃,在常溫下化學性能特別穩定,是空氣比重的5倍多。但在電力系統中,由于SF6氣體主要充當絕緣和滅弧介質,在電弧及局部放電、高溫等因素影響下,SF6氣體會進行分解。它的分解物遇水份后生成腐蝕性電解質,尤其是某些高毒性分解物,如SF4、S2F2、SOF2、HF、SO2等,如大量吸入人體會引起頭暈和肺水腫,甚至昏迷及死亡。
          在相對密封的室內,由于空氣流通不暢,SF6及其分解物在室內沉積,加上SF6氣體無色、無味,從而對巡、檢修人員產生極大的危害。當GIS產生泄漏后,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SF6安全法則
          《電業安全工作規程》(發電廠和變電站部分)特別規定,裝有SF6設備的配電裝置室必須保證SF6氣體濃度小于1000ppm,除須裝設強力通風裝置外還必須安裝能報警的氧量儀和SF6氣體濃度監測報警儀等。

          SF6安全法規摘錄:
          第191條 裝有SF6設備的配電裝置室和SF6氣體實驗室,必須裝設強力通風裝置。風口應設置在室內低部。
          第192條 在室內,設備充裝SF6氣體時,周圍環境相對濕度80%,同時必須開啟通風系統,并避免SF6氣體泄漏工作區。工作區空氣中SF6氣體含量不得超過1000ppm。

          第196條 工作人員進入SF6配電裝置室,必須先通風15min,并用檢漏儀測量SF6氣體含量,盡量避免一人進入SF6配電裝置室進行xun視,不準一人進入從事檢修工作。

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

          第199條 SF6配電裝置室低位區安裝能報警的氧量儀和SF6氣體泄露報警儀。這些儀器應定期試驗,保證完好。

          第203條 發生緊急事故應立即開啟全部通風系統進行通風。發生設備防爆破膜破裂事故時,應停電處理,并用汽油或丙酮擦拭干凈。

          三、技術規范
          (一)系統基本功能
          1、環境中SF6氣體含量定量檢測功能。
          2、SF6氣體含量超標報警功能。
          3、空氣中氧氣含量檢測功能。
          4、缺氧報警功能。
          5、缺氧或SF6含量超標,強制排風功能。
          6、人工設置報警點。
          7、環境中溫、濕度檢測顯示功能。
          8、定時排風功能。
          9、定點采集功能。
          10、人工強制排風功能。
          11、上次排風時間顯示功能。
          12、實時顯示各種參數功能。
          13、歷史數據查詢功能。
          14、監控系統客戶端軟件。
          15、系統具有自我診斷能力,防止死機
          (二)主要技術參數
          (1)設備壽命:10年以上
          (2)工作環境
          溫度范圍:-25℃~+50 ℃
          濕度范圍:≤95%RH
          地震等級:7度
          大氣壓力:86kPa~106kPa
          (3)SF6測量指標
          測量范圍:0~2000ppmv
          報警點:可在測量范圍內設置,默認1000ppmv
          測量誤差: ≤±2%FS
          重復性誤差:<2%FS
          (4)氧氣測量指標
          檢測濃度:0~35%
          氧氣濃度報警點:18%(默認值,可自行設定)
          氧氣測量靈敏度:0.1%
          測量誤差:< 0.5%
          (5)其它指標
          溫度測量范圍: -25℃ ~ +99℃
          濕度測量范圍: 0~99%RH
          工作電源:AC 220V,可選DC 110V、220V
          開關量輸出容量:24V/48V/110V/220V,3A
          風機輸出觸點電流:AC380/45A(可根據用戶需求定制)
          風機通風時間設定:可設置,默認15MIN/次
          通訊方式: RS-485總線方式
          通訊規約:通用電力通信規約
          絕緣性能 外殼與電源間:>10MΩ
          抗電強度 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
          雷擊(浪涌) GB/T17626.5-1999 3級
          (三)功能特點
          1、寬范圍內實時、定量檢測SF6氣體濃度
          系統可以在0~2000PPM范圍內精確測量空氣中SF6氣體含量,全量程定量顯示。
          2、報警閾值調整功能
          SF6報警閾值可在50~2000PPM內自行設定。缺氧報警閾值可在15~20%內自行設定。
          3、通用電力規約,與綜自系統無縫集成
          系統對外提供CDT、MODBUS、103等通用電力規約接口,可與國內多家綜自廠家如南瑞、南自、許繼、四方、東方電子等系統無縫集成。
          4、多參數輸出
          通過電力規約,系統可將各采集器SF6、O2含量,溫濕度數值,各節點通訊、工作、報警狀態等多個參數實時傳輸至綜自系統,真正實現無人值守功能。
          5、多狀態輸出
          系統可同時提供報警信號、主機狀態信號、采集器狀態信號等多個開關量輸出。除SF6泄露報警、缺氧報警外,系統還能實時檢測自身狀態,如發生通訊或采集異常、系統停電停止運行時,也可以分別輸出開關量信號。
          6、多種風機控制方式
          風機有全天6時段定時自啟動、告警啟動、強制啟動、人員感應啟動等多種啟動方式,更有效地保證人身安全。
          7、豐富語音提示功能
          系統主機具有人體感應功能,當有工作人員接近開關室時,系統會根據當前狀態啟動語音提示,告知工作人員當前室內是否存有SF6或氧氣報警,報警具體的方位,是否存在設備狀態異常,設備異常方位,是否需要通風后進入等多種信息。
          8、可選直流電源
          系統可以采選直流屏提供DC110V或DC220V作為系統電源,可有效防止交流停電時系統即停止運行的問題。
          9、監控軟件
          具有數據組態、圖形組態、曲線分析、數據報表、歷史數據查詢等功能。
          10、長壽型設計
          本裝置是采用紅外技術原理,真正意義上實現了SF6濃度實時定量采樣分析,充分利用單片機的工作靈活性,傳感器采取間歇式工作測量,大大提高了傳感器的工作穩定性和使用壽命,系統運行壽命在10年以上。
          11、免維護設計
          盡心的電氣設計,整機無可調節器件,高等級、品質保證的元器件選用,優異的抗干擾性能。

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