變電設備監(jiān)測：GIS開關室六氟化硫氣體泄漏監(jiān)測報警方案

概述：       

       正瑞電子GIS開關室六氟化硫氣體SF6泄漏監(jiān)測報警方案，運用多種智能環(huán)境監(jiān)測傳感器，對高壓配電室內環(huán)境實行24小時全天候監(jiān)測，能夠檢測環(huán)境空氣中SF6氣體含量和氧氣含量，當環(huán)境中SF6氣體含量超標或缺氧，能實時進行報警，同時自動啟動風機進行通風，并具有溫濕度檢測、紅外入侵報警等諸多豐富功能，為維護高壓配電室用電安全，保障工作人員人身健康安全提供了新思路。

      本方案適用于：發(fā)電廠、電網(wǎng)變電站、煉化企業(yè)變電站、鋼鐵企業(yè)變電站、交通行業(yè)牽引變電站等。

項目背景：

        六氟化硫（SF6）是一種無色、無臭、無毒、不燃的穩(wěn)定負電性氣體，有吸附自由電子的能力，具有良好的滅弧和絕緣性能。在101.325kPa大氣壓力下的均勻電場中，六氟化硫氣體的耐電壓強度約為氮氣的2.5倍，而且六氟化硫的化學性質非常穩(wěn)定，被廣泛用作絕緣氣體。六氟化硫氣體的卓越性能實現(xiàn)了裝置經(jīng)濟化、低維護化的操作，與普通裝置相比，可以節(jié)省最多90％的空間。在眾多六氟化硫氣體的用途中，主要還是電力設備上用的六氟化硫氣體居多，已成為電力工業(yè)中一種很重要的介質，被廣泛用作高壓開關、大容量變壓器、高壓電纜的絕緣介質材料。

       正常狀態(tài)下的六氟化硫氣體對人體沒有毒性。但在高壓電弧的作用下，SF6氣體會發(fā)生部分分解，而其分解產(chǎn)物往往含有劇毒，即便是微量，也能致人非命。當使用以SF6氣體為絕緣和滅弧介質的室內開關在使用過程中發(fā)生泄漏時，泄漏出來的SF6氣體及其分解產(chǎn)物會往室內低層空間積聚，造成局部缺氧和帶毒，對進入室內的工作人員的生命安全構成嚴重的危險。因此，在配電室中對六氟化硫氣體泄露監(jiān)測很有必要。

建設目標：

      GIS開關室六氟化硫氣體泄漏監(jiān)測報警系統(tǒng)解決方案是集開關室內SF6/O2氣體監(jiān)測、溫濕度、紅外人體探測等，風機聯(lián)動控制，以及智能環(huán)境監(jiān)控云平臺于一體的智能配電室環(huán)境監(jiān)測管理體系，其總體建設目標是實現(xiàn)對開關室內環(huán)境和設備的統(tǒng)一監(jiān)控和管理，以保障用電安全。

具體建設目標：

（1）通過各種智能傳感器設備對六氟化硫濃度、氧氣濃度、溫濕度等要素進行實時數(shù)據(jù)監(jiān)測，為配電室內各系統(tǒng)及設備運行提供高度穩(wěn)定可靠的監(jiān)測信息資源；

（2）監(jiān)測區(qū)域內的氣體以及溫濕度數(shù)值高于/低于設定報警值時，系統(tǒng)自動發(fā)出聲光報警信號，并提供必要的遠程控制、智能控制；（3） 在監(jiān)測區(qū)域內配備紅外感應器，系統(tǒng)在感應到人員進入時自動發(fā)出報警信號；

（4）對配電室發(fā)生的故障產(chǎn)生故障告警，通過多種方式通知相關管理人員，及時處理，及時解決，對即將發(fā)生的故障進行預警；（5） 促進配電室的自動化、智能化，明晰管理人員的權利和責任，提高機房的管理水平，節(jié)省配電所運行管理費用，達到短期投資、長期受益的目的；

（6）利用平臺完善的數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析功能，為配電室管理者提供可靠地參考依據(jù)，為配電室建設與改進提供充分的決策依據(jù)；

六氟化硫氣體泄漏監(jiān)測報警系統(tǒng)介紹：

        ZRDH2001X 六氟化硫SF6氣體泄漏報警監(jiān)測系統(tǒng)，是根據(jù)當前電力系統(tǒng)強調安全生產(chǎn)的形勢，采用德國原裝進口SF6氣體傳感器，雙光束雙波長非分散式紅外吸收光譜技術（NDIR）原理，和電化學技術有效結合，以及數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析處理、通信技術于一體的開放系統(tǒng)平臺。整個系統(tǒng)采用模塊化設計，便于工程安裝及工程維護。在傳輸條件完備的情況下，可以依托網(wǎng)絡組建監(jiān)控中心，在遠端監(jiān)控中心可隨時掌握底端變電站、GIS開關室的溫濕度、氧氣含量等環(huán)境量以及SF6氣體泄露狀況。從而可實現(xiàn)對變電站、GIS開關室無人值守，提高管理效率，完善維護體制。監(jiān)控中心以數(shù)據(jù)庫為核心，既可以實時監(jiān)控變電站、開關室的環(huán)境及設備運行狀況，又可以根據(jù)以往的環(huán)境、設備運行數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計、分析，為管理者提供決策依據(jù)。

ZRDH2001X  型SF6氣體泄漏在線監(jiān)測報警系統(tǒng)組成：

       系統(tǒng)由ZRDH2001X型監(jiān)控主機，ZRCS-10型SF6/O2氣體變送器 ，溫濕度采集單元，人體紅外感應傳感器,聲光報警裝置，風機控制模塊以及LED顯示屏等組成?？蓪崟rSF6氣體濃度定量檢測、氧氣含量檢測、溫濕度檢測等。系統(tǒng)自動記錄各種報警數(shù)據(jù)，通風設備啟動數(shù)據(jù)，可以自由設定1~1000ppm SF6告警閥值,以及自動啟動通風時間，SF6泄露超過設定告警閥值時超標告警，氧氣含量＜18％時缺氧告警，并自動啟動通風設備以及,聲光報警器.根據(jù)用戶需要提供與遠程通信裝置的接口，實現(xiàn)遙控、遙測、遙信等功能。

ZRDH2001X型SF6氣體泄漏監(jiān)測報警系統(tǒng)功能：

（1）氣體濃度檢測和顯示功能：

       各傳感器連續(xù)檢測并由主機讀取和顯示GIS室內各監(jiān)測點處的SF6濃度，當SF6濃度超過設定報警值（出廠默認值1000ppm）時，報警并顯示數(shù)值。

（2）氧氣濃度檢測和顯示功能：

       各傳感器連續(xù)檢測，并由主機讀取和顯示GIS室內各監(jiān)測點處的O2濃度。當濃度低于設定報警值（出廠默認值18%）時，報警并顯示數(shù)值。

（3）氣體和氧氣濃度控制功能：

        SF6氣體濃度超標（≧1000ppm）或氧氣濃度低于（≦18%）時，控制風機啟動通風直到SF6和O2濃度恢復正常。

（4）溫度、濕度檢測和顯示功能：

          由就地位置的溫濕度傳感器實時檢測，并由主機讀取和顯示GIS室內溫、濕度值。

（5）傳感器通信狀況顯示功能：

         各傳感器連續(xù)檢測并由主機讀取和顯示GIS室各傳感器通信狀況，如果發(fā)生通信故障，則在界面上故障地址出現(xiàn)“--”和離線。

（6）定時通風功能：

        系統(tǒng)可以按時段設定風機每天定時啟動和停止，以保證開關室每天都能按需要通風。

（7）風機自動啟動功能：

         O2含量≤19.6%或SF6氣體濃度＞1000ppm時，自動啟動風機，每次啟動時間按時段自動設置，可手動控制或強制啟動風機；

（8）語音提示功能：

          當主機開啟語言功能時，則系統(tǒng)會在滿足規(guī)定條件時語音提示告警，提示作業(yè)人員進入GIS室注意。

（9）聲、光報警功能：

        當GIS室環(huán)境中SF6、O2氣體含量超限時，會發(fā)出報警聲和紅色燈光閃耀。

（10）人體紅外感應功能：

         當作業(yè)人員要進入GIS室前，紅外感應器動作，主機會發(fā)出提示語音，加強現(xiàn)場工作人員的直觀感覺。

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