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电力配电开关室六氟化硫气体SF6泄漏监测报警系统方案
来源:正瑞电子        浏览:359         发布日期:2024-03-05

一、概述:

山东正瑞GIS开关室六氟化硫气体SF6泄漏监测报警方案,运用多种智能环境监测传感器,对高压配电室内环境实行24小时全天候监测,能够检测环境空气中SF6气体含量和氧气含量,当环境中SF6气体含量超标或缺氧,能实时进行报警,同时自动启动风机进行通风,并具有温湿度检测、红外入侵报警等诸多丰富功能,为维护高压配电室用电安全,保障工作人员人身健康安全提供了新思路。

本方案适用于:发电厂、电网变电站、炼化企业变电站、钢铁企业变电站、交通行业牵引变电站等。

  二、项目概述

1、项目背景

六氟化硫(SF6)是一种无色、无臭、无毒、不燃的稳定负电性气体,有吸附自由电子的能力,具有良好的灭弧和绝缘性能。在101.325kPa大气压力下的均匀电场中,六氟化硫气体的耐电压强度约为氮气的2.5倍,而且六氟化硫的化学性质非常稳定,被广泛用作绝缘气体。六氟化硫气体的卓越性能实现了装置经济化、低维护化的操作,与普通装置相比,可以节省最多90%的空间。在众多六氟化硫气体的用途中,主要还是电力设备上用的六氟化硫气体居多,已成为电力工业中一种很重要的介质,被广泛用作高压开关、大容量变压器、高压电缆的绝缘介质材料。

  正常状态下的六氟化硫气体对人体没有毒性。但在高压电弧的作用下,SF6气体会发生部分分解,而其分解产物往往含有剧毒,即便是微量,也能致人非命。当使用以SF6气体为绝缘和灭弧介质的室内开关在使用过程中发生泄漏时,泄漏出来的SF6气体及其分解产物会往室内低层空间积聚,造成局部缺氧和带毒,对进入室内的工作人员的生命安全构成严重的危险。因此,在配电室中对六氟化硫气体泄漏监测很有必要。

2、建设目标

  高压组合电器配电室六氟化硫监测系统解决方案是集配电室内环境监测(除了对SF6/O2气体监测外,还包括了温湿度、红外人体探测等),风机联动控制,以及智能环境监控云平台于一体的智能配电室环境监测管理体系,其总体建设目标是实现对配电室内环境和设备的统一监控和管理,以保障用电安全。

具体建设目标:
(1)通过各种智能传感器设备对六氟化硫浓度、氧气浓度、温湿度等要素进行实时数据监测,为配电室内各系统及设备运行提供高度稳定可靠的监测信息资源;
(2)监测区域内的气体以及温湿度数值高于/低于设定报警值时,系统自动发出声光报警信号,并提供必要的远程控制、智能控制;
(3)在监测区域内配备红外感应器,系统在感应到人员进入时自动发出报警信号;
(4)对配电室发生的故障产生故障告警,通过多种方式通知相关管理人员,及时处理,及时解决,对即将发生的故障进行预警;
(5)促进配电室的自动化、智能化,明晰管理人员的权利和责任,提高机房的管理水平,节省配电所运行管理费用,达到短期投资、长期受益的目的;
(6)利用平台完善的数据统计和分析功能,为配电室管理者提供可靠地参考依据,为配电室建设与改进提供充分的决策依据;

三、项目介绍

1、高压组合电器配电室六氟化硫监测系统介绍

为了充分保障配电室内设备运行的环境安全,需要对其内部环境进行监测,以达到实时自动监测、控制配电室环境的目的,该系统主要涉及到配电室内的SF6/O2气体浓度、温湿度、红外人体探测等环境监测要素。

通过对配电室内的各种环境监测及报警数据进行分析,实时反映现场设备运行的环境情况以及设备本身运行情况,通过联动控制风机,保障配电室的电力设备安全运行,防止因环境改变、设备状态变化而引起的事故,满足配电室远程运维的可靠管控要求,为新型现代化配电室的智能化、可视化、自动化、互动化做有效支撑;通过设立统一监控管理站,对分布在配电室不同区域的多个设备和信息进行全数字化集中监控管理,实现配电室的少人或无人值守,满足现代化智能配电室管理的需要,使用户的维护模式从“被动抢修模式”变为“主动预防模式”。

本监测系统施工部署简单方便,细节考虑周到,扩容方便。所有的监测设备都采用RS485总线布线方式传输至气体报警控制器,再通过4G/RJ45网口的方式上传至云平台,用户可根据实际情况自主选择上传方式,便于实际操作与管理;监控管理平台也非常人性化,界面友好、操作简单、功能全面,监控设备的管理采用即插即用,监控平台能够自动搜索新增的设备,无需手动添加,维护非常方便。实现了即插即用系统集成扩容的平滑过渡,这样需求方可以很方便地根据自身的需求和投资预算进行项目的投资,不会造成重复投资浪费。

2、高压组合电器配电室六氟化硫泄漏报警监测系统拓扑图

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四、项目方案设计

  高压组合电器配电室六氟化硫泄漏报警监测系统要由三个工作模块组成。第一部分:环境监测(SF6/O2气体监测、温湿度监测、红外人体入侵监测等);第二部分:风机联动控制;第三部分:智能气体报警控制器与平台软件通信。
  该系统通过在配电室配置相应的传感器以RS485布线方式连接气体报警控制器将采集到的环境数据以4G/RJ45网口的方式上传至环境监控云平台,通过平台软件对每个测点的测量值及其传感器设备工作状态进行连续采集。气体报警控制器内含智能语音报警模块,系统如发现数据异常,会自动发出声光、短信、语音、邮件告警,在感应到人体靠近或进入时也会有语音报警提示,以便提醒注意环境安全,将可能出现的险情消灭在萌芽状态,出现意外情况时能够及时通知相关管理人员,避免造成大的损失及影响配电室设备的正常工作。

1、SF6气体监测报警系统功能特点

系统功能:

1)实时定量监测功能,主机屏幕应可显示六氟化硫气体含量、氧气含量、环境温度、湿度;

2)自动语音报警、自动启停风机、定时、手动控制或强制启停风机、声光报警等功能;

3)红外监视功能,能支持人体感应,感应范围应不小于3m,当有人员接近室内工作场所时,系统自动提示工作环境的安全状况;

4)具备在线校验模式和接口,具备自动零点校准功能,自动克服漂移和误报警;

5)历史数据记录和查询,报警事件自动记录、自动存储、自动更新功能;

6)数据上传功能,接口宜采用 RS485,支持报警开关量输出,装置采样设备异常不工作时,应具有故障报警信号提示功能;

 

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2、系统特点:

(1)温湿度、氧气O2、六氟化硫SF6四合一设计;

(2)海量日志数据报警信息存储设计;

(3)可带开关柜接点在线测温功能;

(4)可根据用户需求扩展气体传感器和其他功能;

(5)可编制5路独立通风系统;

(6)GIS室任意门进入均可获得语音提示,强制通风;

(7)RS485、LoRa、RJ45网口、4G等多种通讯方式;

(8)大屏幕液晶动态中文显示,具有屏幕自动保护功能。界面友好,刷新速度快;

 

3、SF6气体监测报警系统技术参数

主要技术参数

● SF6浓度超限报警点:1000ppm,根据要求自由设定,精度<±5%;

● O2浓度检测范围0-25%,缺氧报警点:18%,现场可调,精度<±0.5%;

● 温度显示范围:-20~+99℃,精度<±0.5%;

● 湿度显示范围:0~99%RH,精度<±3%;

● 输入电源:AC  220V±20%;

● 报警输出接点功率:AC220/5A;

● 风机输出接点:380V/15A(三相)或220V/15A;

● 风机启动:O2含量≤19.6%或SF6气体浓度>1000ppm时,自动启动风机,每次启动时间按时段自动设置,可手动控制或强制启动风机;

● 海量报警信息存储设计;

● 5路大容量报警触点输出。

● SF6、O2变送器采用进口原装的传感器,寿命长;

● SF6气体检测报警误差<1%,氧气报警误差<0.5%;

● 风机控制器可控制原有风机。

 

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   虽然六氟化硫SF6气体合格品是无毒的,但是它有窒息的危险。平时储存时应该放在通风良好的地方,避免在阳光下直射和潮湿的地方。在进入低空区域之前,要进行检查区域的氧气含量,确保氧气含量充足,不低于18%。对六氟化硫气体采样操作和一般泄漏处理应在通风条件下进行时,戴防毒面具。

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