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1 SF6基本理論
1.1系統(tǒng)概述
在高壓、超高壓以及特高壓領(lǐng)域，SF6氣體幾乎成為斷路器和 GIS 的唯一絕緣和滅弧介質(zhì)。隨著 SF6設(shè)備的大量應(yīng)用，一方面使電力生產(chǎn)更加安全可靠，另一方面，SF6氣體本身對環(huán)境、設(shè)備，尤其是現(xiàn)場工作人員的人身健康安全造成危害的可能性也越來越大。為確保設(shè)備正常運(yùn)行，保障現(xiàn)場工作人員的人身健康安全，必須采取有效手段對設(shè)備區(qū)域的 SF6氣體泄漏進(jìn)行監(jiān)測，防止意外事故發(fā)生。
系統(tǒng)運(yùn)用激光技術(shù)，主動(dòng)取樣方式實(shí)現(xiàn)對空氣中 SF6和02的定量檢測，自動(dòng)記錄各種報(bào)警數(shù)據(jù)，當(dāng)環(huán)境中 SF6含量超標(biāo)或缺氧時(shí)，啟動(dòng)風(fēng)機(jī)通風(fēng)并發(fā)出報(bào)警信號。具備多種與遠(yuǎn)程通信裝置的接口，RS485方式上傳監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)遙信、遙測、遙控等功能。
1.2SF6
SF6是由兩位法國化學(xué)家 Moissan 和 Lebeau 在 1900 年合成。從60 年代起，SF6作為極其優(yōu)越的絕緣、滅弧介質(zhì)廣泛應(yīng)用于全世界電力行業(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中唯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 SFS,F2.SOF.HF,SO6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，從而對巡視、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。
1.3SF6《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)警的氧量儀和 SF6氣體濃度監(jiān)測報(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)境相對濕度不大于 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，并用檢漏儀測量SF6氣體含量，盡量避免一人進(jìn)入SF6配電裝置室進(jìn)行巡視，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)警的氧量儀和 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。
本裝置符合如下標(biāo)準(zhǔn):
GB8905-88
DL/T639-1997
DL/T595-1996
JB/T 10893-2008
GB4208-1993
GB/T17626.1-1998
GB/T17626.2-1998
GB/T17626.3-1998
GB/T17626.4-1998
GB/T17626.5-1998
GB/T17626.6-1998
GB/T17626.8-1998
GB/T17626.10-1998
GB/T17626.11-1998
GB/T17626.12-1998
DL476-1992
DL/T621-1997
DL/T630-1997
GB2423
GB/T 6593-1996
六氟化硫電氣設(shè)備中氣體管理和檢測導(dǎo)則六氟化硫電氣設(shè)備運(yùn)行、試驗(yàn)及檢修人員安全防護(hù)細(xì)則六氟化硫電氣設(shè)備氣體監(jiān)督導(dǎo)則
高壓組合電器配電室六氟化硫環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)
外殼防護(hù)等級(IP標(biāo)志)
電磁兼容試驗(yàn)和測量技術(shù)抗擾度試驗(yàn)總論
電磁兼容試驗(yàn)和測量技術(shù)靜電放電抗擾度試驗(yàn)
電磁兼容試驗(yàn)和測量技術(shù)射頻電磁場輻射抗擾度試驗(yàn)
電磁兼容試驗(yàn)和測量技術(shù) 電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗(yàn)
電磁兼容試驗(yàn)和測量技術(shù)浪涌(沖擊)抗擾度試驗(yàn)
電磁兼容試驗(yàn)和測量技術(shù) 射頻場感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾抗擾度
電磁兼容試驗(yàn)和測量技術(shù)工頻磁場抗擾度試驗(yàn)
電磁兼容試驗(yàn)和測量技術(shù)阻尼振蕩磁場抗擾度試驗(yàn)
電磁兼容試驗(yàn)和測量技術(shù) 電壓中斷和電壓變化抗擾度試驗(yàn)
電磁兼容試驗(yàn)和測量技術(shù) 振蕩波抗擾度試驗(yàn)
電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通信應(yīng)用層協(xié)議
交流電氣裝置的接地
交流采樣遠(yuǎn)動(dòng)終端技術(shù)條件電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗(yàn)規(guī)程
電子測量儀器質(zhì)量檢測規(guī)則
系統(tǒng)組成
系統(tǒng)由主機(jī)單元、分析單元、溫濕度傳感器、風(fēng)機(jī)控制器、LED 顯示屏、聲光報(bào)警器等組成，主要檢測環(huán)境中 SF6含量和氧氣含量，當(dāng)環(huán)境中 SF6含量超標(biāo)或缺氧時(shí)，啟動(dòng)風(fēng)機(jī)通風(fēng)并發(fā)出報(bào)警信號，自動(dòng)記錄各種報(bào)警數(shù)據(jù)，系統(tǒng)可通過 RS485 方式上傳監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)遙信、遙測、遙控等功能。
2主要技術(shù)指標(biāo)參數(shù)
2.1、
SF6檢測范圍:0~1500ppm，精度: 10ppm，分辨率: 1ppm0.檢測范圍:0~25.0% ，精度: 士0.5%，分辨率: 0.1%溫度檢測范圍:-50~125C 精度: 1C，分辨率: 0.1C濕度檢測范圍:0~100% 精度: 士3%SF6泄漏報(bào)警閥值: 1000ppm (可調(diào))0,缺氧報(bào)警閥值: 18.0% (可調(diào))
彩色液晶顯示屏，顯示界面內(nèi)容豐富，操作便捷海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)(保存 10 年)設(shè)備自身故障診斷功能多組無源繼電器輸出、無源輸入觸點(diǎn)，方便聯(lián)動(dòng)現(xiàn)場設(shè)備四組風(fēng)機(jī)定制功能使用環(huán)境室內(nèi)，海拔高度小于 4000M，工作溫度 -30℃~85℃。
2.2、SF6濃度檢測循環(huán)顯示各氣體傳感器處的 SF6 濃度，當(dāng)開關(guān)室內(nèi) SF6氣體濃度超過1000ppm 時(shí)，報(bào)警顯示濃度超標(biāo)信息，并啟動(dòng)風(fēng)機(jī)通風(fēng)。
2.3、氧氣濃度檢測循環(huán)顯示開關(guān)室內(nèi)各氣體傳感器處的氧氣濃度值，當(dāng)開關(guān)室內(nèi)氧氣氣體濃度小于 18%時(shí)，報(bào)警顯示缺氧信息，并啟動(dòng)風(fēng)機(jī)通風(fēng)。
2.4、顯示功能
彩色液晶顯示屏，主機(jī)采用壁掛式安裝在 GIS室的門口，實(shí)時(shí)顯示測量數(shù)據(jù):進(jìn)門口上方安裝報(bào)警顯示屏，通過 LED顯示屏顯示開關(guān)室內(nèi)環(huán)境狀況。
2.5、多種方式、方便快捷的數(shù)據(jù)查詢功能
系統(tǒng)主機(jī)采用全觸摸操作模式，操作界面簡潔、美觀、操作便捷，可查詢當(dāng)前檢測數(shù)據(jù)和報(bào)警數(shù)據(jù)。
2.6、智能化的風(fēng)機(jī)自動(dòng)控制
根據(jù)檢測的 SF6值自動(dòng)控制風(fēng)機(jī)和報(bào)警器的啟停，可控制風(fēng)機(jī)定時(shí)啟?；蚴謩?dòng)遠(yuǎn)程控制風(fēng)機(jī)等。
(1) 氣體超標(biāo)通風(fēng): SF6氣體濃度超標(biāo)(≥1000ppm)或氧氣濃度過低(≤18%)時(shí)，啟動(dòng)控制風(fēng)機(jī)通風(fēng)。
(2)四組定時(shí)通風(fēng):系統(tǒng)可以設(shè)定風(fēng)機(jī)每天定時(shí)啟動(dòng)和停止的時(shí)間，以保證開關(guān)室每天至少通風(fēng)一次。
(3)手動(dòng)通風(fēng):風(fēng)機(jī)在停止?fàn)顟B(tài)時(shí)，按下手動(dòng)啟動(dòng)按鈕，系統(tǒng)進(jìn)行通風(fēng)。
(4)顯示風(fēng)機(jī)上次啟動(dòng)和停止的時(shí)間:工作人員可以根據(jù)該信息判斷在進(jìn)入開關(guān)室前是否需要進(jìn)行強(qiáng)制通風(fēng)。
(5)風(fēng)機(jī)聯(lián)動(dòng):裝置和現(xiàn)場風(fēng)機(jī)控制箱都可控制風(fēng)機(jī)并且不能相互影響，風(fēng)機(jī)控制箱啟動(dòng)風(fēng)機(jī)時(shí)可通過裝置關(guān)閉風(fēng)機(jī)，裝置啟動(dòng)風(fēng)機(jī)時(shí)可通過風(fēng)機(jī)控制箱關(guān)閉風(fēng)機(jī)。
2.7、通信組網(wǎng)
裝置可接入智能變電站輔助控制系統(tǒng)及監(jiān)控后臺(tái)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，在控制中心實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)查詢，控制風(fēng)機(jī)等功能。
2.8、人體紅外線感應(yīng)語音提示功能
當(dāng)工作人員準(zhǔn)備進(jìn)入設(shè)備室時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)語音提示告警，播報(bào)GIS室內(nèi)環(huán)境狀況。
(1)紅外探測功能
系統(tǒng)可以探測到想要進(jìn)入開關(guān)室的工作人員。
(2)語音功能
檢測到工作人員準(zhǔn)備進(jìn)入開關(guān)室時(shí)，語音播報(bào)開關(guān)室內(nèi)環(huán)境狀況，提醒工作人員是否可以安全進(jìn)入開關(guān)室。
(3)液晶顯示背光調(diào)節(jié)
人體紅外感應(yīng)到工作人員后，顯示器背光高亮度顯示，1 分鐘后液晶顯示器自動(dòng)變暗。
2.9、供電要求
85~265VAC，頻率50Hz。
3.0 主機(jī)系統(tǒng)接線圖
主機(jī)單元的電源端連接到系統(tǒng)電源中，主機(jī)單元的單元通訊連接到氣體傳感器和溫濕度傳感器的通訊端，主機(jī)單元的后臺(tái)通訊連接到后臺(tái)監(jiān)控電腦端。
主機(jī)的預(yù)警口為無源常開觸點(diǎn)，當(dāng)滿足預(yù)警條件時(shí)無源常開觸點(diǎn)閉合，預(yù)警對應(yīng)風(fēng)機(jī)啟動(dòng)狀態(tài)，預(yù)警條件取消后需要等待風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)長到達(dá)后才會(huì)斷開常開觸點(diǎn)（恢復(fù)常閉觸點(diǎn)）。
主機(jī)的報(bào)警口為無源常開觸點(diǎn)，當(dāng)滿足報(bào)警條件時(shí)無源常開觸點(diǎn)閉合，報(bào)警條件取消后才會(huì)斷開常開觸點(diǎn)（恢復(fù)常閉觸點(diǎn)）。
風(fēng)機(jī)控制 1 和風(fēng)機(jī)控制 2 用來直連風(fēng)機(jī)控制箱
3.1 氣體傳感器接線圖
氣體傳感器使用航空插頭連接，電源端連接到系統(tǒng)電源中，通訊端連接到主機(jī)系統(tǒng)的單元通訊端口上。
3.2 溫濕度傳感器接線圖
溫濕度傳感器使用航空插頭連接，電源端連接到系統(tǒng)電源中，通訊端連接到主機(jī)系統(tǒng)的單元通訊端口上。
3.3產(chǎn)品尺寸
系統(tǒng)操作界面
3.4、監(jiān)控?cái)?shù)據(jù):
監(jiān)測點(diǎn)、SF6 和氧氣實(shí)時(shí)顯示采樣點(diǎn) SF6 和氧氣測量值。
3.5、溫濕度數(shù)據(jù):
溫度、濕度測量值:實(shí)時(shí)顯示溫度和濕度測量值。
3.6、風(fēng)機(jī)控制:
1)啟動(dòng): 點(diǎn)擊“風(fēng)機(jī)啟動(dòng)”按鈕后啟動(dòng)風(fēng)機(jī)，并且記錄風(fēng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)間，達(dá)到風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)長后自動(dòng)關(guān)閉風(fēng)機(jī)。
2)關(guān)閉: 點(diǎn)擊“風(fēng)機(jī)關(guān)閉”按鈕后關(guān)閉風(fēng)機(jī)，并且記錄關(guān)閉時(shí)間。
3.7 測量記錄
記錄報(bào)警信息，報(bào)警信息包括:監(jiān)測點(diǎn)、日期、時(shí)間、六氟化硫值和氧氣值,報(bào)警狀態(tài)下自動(dòng)記錄報(bào)警信息，點(diǎn)擊“刪除記錄”按鈕后，報(bào)警記錄全部刪除。
3.8 風(fēng)機(jī)設(shè)置
風(fēng)機(jī)設(shè)置
1) 風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)長:手動(dòng)啟動(dòng)風(fēng)機(jī)或者報(bào)警狀態(tài)下啟動(dòng)風(fēng)機(jī)時(shí)，風(fēng)機(jī)單次運(yùn)行時(shí)間，默認(rèn) 15 分鐘。
2)風(fēng)機(jī)定時(shí)功能:每天最多四組風(fēng)機(jī)定時(shí)時(shí)段，設(shè)置風(fēng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)間和風(fēng)機(jī)通風(fēng)時(shí)間，風(fēng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)間到達(dá)后風(fēng)機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)，通風(fēng)時(shí)長到達(dá)后風(fēng)機(jī)自動(dòng)關(guān)閉。
3.9 運(yùn)行設(shè)置
運(yùn)行設(shè)置:
1) 六氟化硫:預(yù)警值:當(dāng)六氟化硫含量高于設(shè)置值后自動(dòng)啟動(dòng)風(fēng)機(jī)，默認(rèn)值為 800:當(dāng)六氟化硫含量高于報(bào)警值后自動(dòng)啟動(dòng)報(bào)警功能，報(bào)警值默認(rèn)為 1000;預(yù)警和報(bào)警值設(shè)置范圍為:0~2000。
2) 氧氣:
預(yù)警值:當(dāng)氧氣含量低于設(shè)置值后自動(dòng)啟動(dòng)風(fēng)機(jī)，默認(rèn)值為 19.6，當(dāng)氧氣含量低于報(bào)警值后自動(dòng)啟動(dòng)報(bào)警功能，報(bào)警值默認(rèn)為 18.0，預(yù)警和報(bào)警值設(shè)置范圍為: 0~25.0%。
3) 語音音量用來設(shè)置音量的大小，設(shè)置范圍是 0~7 ，0 時(shí)為關(guān)閉語音功能。
4)日期和時(shí)間設(shè)置用來設(shè)置系統(tǒng)時(shí)間。
5) 通訊地址和通訊波特率用來設(shè)置上位機(jī)通訊參數(shù)。
3.5 產(chǎn)品配置
4、系統(tǒng)維護(hù)
4.1 電源開關(guān)
電源開關(guān)在機(jī)箱的側(cè)面，開啟電源后電源指示燈亮，系統(tǒng)受電后主機(jī)顯示傳感器的測量數(shù)據(jù)。如發(fā)生裝置異常時(shí)，請重新啟動(dòng)電源一次即可正常工作。
4.2、系統(tǒng)運(yùn)行狀況
正常運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)各信號燈及開關(guān)應(yīng)處于下述位置:
(1)、系統(tǒng)指示燈位于主機(jī)右側(cè)面。
(2)、電源指示燈亮，運(yùn)行指示燈閃爍。
(3)、系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，通過人機(jī)界面操作系統(tǒng)和設(shè)置數(shù)據(jù)。
(4)、主機(jī)與傳感器之間正常通訊時(shí)，“單元通訊”指示燈閃爍。
(5)、風(fēng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，“風(fēng)機(jī)啟動(dòng)”指示燈點(diǎn)亮。
(6)氣體超標(biāo)報(bào)警時(shí)，“氣體超標(biāo)”指示燈燈點(diǎn)亮。
4.3、使用注意事項(xiàng)
未經(jīng)廠家允許不得隨意對本系統(tǒng)進(jìn)行拆裝!
本系統(tǒng)工作電源為 220VAC!
傳感器表面保持清潔!
系統(tǒng)失靈請立即關(guān)閉電源，再重新啟動(dòng)!
4.4、維護(hù)保養(yǎng)
定期清除傳感器表面的灰塵(每半年一次)。
定期巡視檢查主機(jī)顯示器是否顯示(三個(gè)月一次)。
定期清除機(jī)殼表面的積灰(每月一次)。
定期巡視檢查各種開關(guān)功能的有效性 (三個(gè)月一次)。
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