SF6氣體在線監測報警裝置系統

一、產 品 概 述

SH3611型配電室內SF6氣體在線監測報警裝置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。本系統上海蘇霍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*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。

SF6氣體在線監測報警裝置系統           SF6氣體在線監測報警裝置系統

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*的絕緣、滅弧介質廣泛應用于*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、*的元器件選用，優異的抗干擾性能。