SF6气体在线监测报警装置系统

一、产 品 概 述

SH3611型配电室内SF6气体在线监测报警装置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。本系统精准内部资料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，特别是对日常视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IOCN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。
    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*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气体泄露检测，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。

SF6气体在线监测报警装置系统           SF6气体在线监测报警装置系统

二、前  言

1、系统概述
室内SF6气体、氧气在线监测报警系统，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。

2、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*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中一的绝缘和灭弧介质。
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、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。

3、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xun视，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气体泄露报警仪。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。

 三、技术规范
（一）系统基本功能
1、环境中SF6气体含量定量检测功能。
2、SF6气体含量超标报警功能。
3、空气中氧气含量检测功能。
4、缺氧报警功能。
5、缺氧或SF6含量超标，强制排风功能。
6、人工设置报警点。
7、环境中温、湿度检测显示功能。
8、定时排风功能。
9、定点采集功能。
10、人工强制排风功能。
11、上次排风时间显示功能。
12、实时显示各种参数功能。
13、历史数据查询功能。
14、监控系统客户端软件。
15、系统具有自我诊断能力，防止死机
（二）主要技术参数
（1）设备寿命：10年以上
（2）工作环境
温度范围：－25℃～＋50 ℃
        湿度范围：≤95%RH
        地震等级：7度
        大气压力：86kPa～106kPa
（3）SF6测量指标
测量范围：0～2000ppmv
报警点：可在测量范围内设置，默认1000ppmv
测量误差：  ≤±2%FS
重复性误差：<2%FS
（4）氧气测量指标
检测浓度：0～35%
氧气浓度报警点：18%（默认值，可自行设定）
氧气测量灵敏度：0.1%
测量误差：< 0.5%
（5）其它指标
温度测量范围： -25℃ ～ +99℃
湿度测量范围： 0～99%RH
工作电源：AC 220V，可选DC 110V、220V
开关量输出容量：24V/48V/110V/220V，3A
风机输出触点电流:AC380/45A（可根据用户需求定制）
风机通风时间设定：可设置，默认15MIN/次
通讯方式： RS-485总线方式
通讯规约：通用电力通信规约
绝缘性能 外壳与电源间：>10MΩ
抗电强度 外壳与电源间：>2000V
电磁兼容特性：快速瞬变脉冲群 GB/T17626.4-1999 3级
雷击（浪涌） GB/T17626.5-1999 3级
（三）功能特点
1、宽范围内实时、定量检测SF6气体浓度
系统可以在0～2000PPM范围内精确测量空气中SF6气体含量，全量程定量显示。
2、报警阈值调整功能
SF6报警阈值可在50～2000PPM内自行设定。缺氧报警阈值可在15～20%内自行设定。
3、通用电力规约，与综自系统无缝集成
系统对外提供CDT、MODBUS、103等通用电力规约接口，可与国内多家综自厂家如南瑞、南自、许继、四方、东方电子等系统无缝集成。
4、多参数输出
通过电力规约，系统可将各采集器SF6、O2含量，温湿度数值，各节点通讯、工作、报警状态等多个参数实时传输至综自系统，真正实现无人值守功能。
5、多状态输出
系统可同时提供报警信号、主机状态信号、采集器状态信号等多个开关量输出。除SF6泄露报警、缺氧报警外，系统还能实时检测自身状态，如发生通讯或采集异常、系统停电停止运行时，也可以分别输出开关量信号。
6、多种风机控制方式
风机有全天6时段定时自启动、告警启动、强制启动、人员感应启动等多种启动方式，更有效地保证人身安全。
7、丰富语音提示功能
系统主机具有人体感应功能，当有工作人员接近开关室时，系统会根据当前状态启动语音提示，告知工作人员当前室内是否存有SF6或氧气报警，报警具体的方位，是否存在设备状态异常，设备异常方位，是否需要通风后进入等多种信息。 
8、可选直流电源
系统可以采选直流屏提供DC110V或DC220V作为系统电源，可有效防止交流停电时系统即停止运行的问题。
9、监控软件
具有数据组态、图形组态、曲线分析、数据报表、历史数据查询等功能。
10、长寿型设计
本装置是采用红外技术原理，真正意义上实现了SF6浓度实时定量采样分析，充分利用单片机的工作灵活性，传感器采取间歇式工作测量，大大提高了传感器的工作稳定性和使用寿命，系统运行寿命在10年以上。
11、免维护设计
尽心的电气设计，整机无可调节器件，高等级、*的元器件选用，优异的抗干扰性能。