SF6在線(xiàn)監測系統的實(shí)施方案

　　項目必要性

高壓SF6開(kāi)關(guān)設備其內部充有SF6氣體，SF6氣體在電力行業(yè)主要是作為一種優(yōu)異的絕緣和滅弧介質(zhì)而成功地應用于高壓開(kāi)關(guān)及其設備，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的唯壹絕緣和滅弧介質(zhì)。

但在開(kāi)關(guān)分斷操作過(guò)程中，在電弧作用、電暈、火花放電和局部放電、高溫等因素下，SF6氣體會(huì )進(jìn)行分解，它的分解遇到水分后會(huì )變成腐蝕性電解質(zhì)，其中有些高毒性分解物，如SF4、S2F2、S2F10、SOF2、HF及SO2，它們會(huì )刺激皮膚、粘膜，如果吸入量大，還會(huì )引起頭暈和肺氣腫 ，甚至致人死亡。充有SF6氣體的設備大多安裝在室內，空氣流通速度相對較慢，如果SF6氣體一旦泄漏，將在室內沉積不易散發(fā)，SF6氣體本身又是無(wú)色無(wú)味的，泄漏后不易被發(fā)覺(jué)。另外由于SF6氣體的比重較氧大，往往是沉積于低層空間，容易造成局部缺氧，使人窒息。這樣就會(huì )對現場(chǎng)工作人員造成極大的**隱患。

一方面由于SF6其優(yōu)異的絕緣、滅弧特性，逐漸使SF6設備被廣泛地應用于高中壓領(lǐng)域，而另一方面，SF6氣體本身對設備、環(huán)境，尤其是現場(chǎng)工作人員生命健康**造成危害的可能性也越來(lái)越大。為了確保設備的正常**運行，充分保障現場(chǎng)人員的身體健康和人身**，必須采取有效手段對設備區域的SF6氣體泄漏進(jìn)行監測，防止意外事故發(fā)生。

《電業(yè)**工作規程》（發(fā)電廠(chǎng)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(fēng)裝置外還必須安裝能報警的氧量?jì)x和SF6氣體濃度監測報警儀等。

項 目 概 述

根據對SF6高壓開(kāi)關(guān)室的分析研究，結合用戶(hù)的實(shí)際要求，按照以*低價(jià)實(shí)現的使用效果的設計原則，進(jìn)行項目整體規劃，具體表述如下：

1、重點(diǎn)監測SF6高壓開(kāi)關(guān)室SF6氣體和02含量

由于設備區域的SF6裝置較多，為了全mian而準確地監控現場(chǎng)的情況，本項目根據現場(chǎng)監測范圍等實(shí)際情況，設置若干個(gè)SF6氣體和O2綜合監測點(diǎn)，同時(shí)溫濕度監測作為輔助的監測手段。

2、監控主機可全mian詳細監控SF6高壓開(kāi)關(guān)室的情況

根據現場(chǎng)勘察分析，GW8000B型主機放置在該站主控室（或SF6高壓開(kāi)關(guān)室入口處）較為適宜。巡視工作人員可直接通過(guò)監控主機，查閱各種數據，實(shí)時(shí)了解設備現場(chǎng)各種環(huán)境的變化，根據情況采取各種措施，在監控主機上進(jìn)行操作，如啟動(dòng)風(fēng)機等。（壁掛式、3U 19英寸標準機箱）

3、可實(shí)現與電站遠動(dòng)監控系統連接，進(jìn)行遙接、遙信、遙控等

本系統監控主機可通過(guò)I/O接口與主控室的遠動(dòng)監控系統連接，通過(guò)與其進(jìn)行歸約對接，可實(shí)現遠程遙信功能。整個(gè)監控報警系統可以實(shí)現遠距離在線(xiàn)監測、控制。

4、紅外人體感應啟動(dòng)語(yǔ)音，風(fēng)機自動(dòng)控制

當工作人員巡視到SF6開(kāi)關(guān)室門(mén)口，靠近SF6開(kāi)關(guān)室時(shí)，通過(guò)紅外探頭感應系統檢測到有人到來(lái)，此時(shí)可以聽(tīng)到語(yǔ)音提示。當現場(chǎng)發(fā)生SF6氣體泄漏或缺氧時(shí)，系統將會(huì )自動(dòng)進(jìn)行燈光報警，語(yǔ)音提示，風(fēng)機也會(huì )自動(dòng)啟動(dòng)。

5、SF6/O2氣體分析模塊

根據現場(chǎng)勘察分析，該模塊放置在該站SF6高壓開(kāi)關(guān)室入口處較為適宜。巡視工作人員可直接通過(guò)該模塊，查閱現場(chǎng)SF6/O2的含量，實(shí)時(shí)了解設備現場(chǎng)各種環(huán)境的變化。

6、SF6/O2氣體取樣模塊

該模塊放置在SF6/O2氣體分析模塊的下面，通過(guò)取樣模塊，可實(shí)事將現場(chǎng)每一個(gè)點(diǎn)的氣體抽取至分析模塊并分析。

7、風(fēng)機控制器

該控制器放置在風(fēng)機的控啟開(kāi)關(guān)的附近，并且控啟開(kāi)關(guān)有個(gè)聯(lián)動(dòng)。一旦出現了報警，就會(huì )和開(kāi)關(guān)聯(lián)動(dòng)并啟動(dòng)風(fēng)機。

SF6檢測原理

空氣中微量SF6 氣體的檢測是比較困難的，國外廣為應用的方法有：紅外吸收法、放射源型電子捕獲檢定器法、高壓放電電離法及熱導法等。

放射源型電子捕獲檢定器法也是一種常用方法，它具有反應速度快、靈敏度高、價(jià)格較貴、設備體積大（檢測室需要保持在真空狀態(tài)）、線(xiàn)性范圍窄等特點(diǎn)，適合做實(shí)驗室高精度檢測用。

高壓放電電離法是目前手持式檢漏儀中常采用的檢測方法，優(yōu)點(diǎn)是成本低，但缺點(diǎn)非常明顯，壽命只有幾十個(gè)小時(shí)，漂移大，易產(chǎn)生誤報情況，因此零點(diǎn)需不斷調整(一般手持式檢漏儀都需人工調零)，不適合SF6定量及在線(xiàn)測量。

熱導法是目前氣體定量檢測中常用檢測法，如色譜儀，英國ION公司SF6泄漏定量檢漏儀就是采用熱導法，熱導法優(yōu)點(diǎn)是物理方法檢測，傳感器壽命長(cháng)，線(xiàn)性度好，靈敏度稍低，如我公司GW8000型產(chǎn)品，就是采用熱導法，目前國內已經(jīng)有八十多套安裝使用了。

SF6氣體作為目前發(fā)現的*穩定的溫室效應氣體，踞實(shí)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、穩定的光斬波器等先進(jìn)的設計方法和技術(shù)實(shí)現了對待測區域中SF6氣體濃度的實(shí)時(shí)、在線(xiàn)高靈敏紅外激光光譜遙測。

用紅外光譜吸收技術(shù)檢測，對SF6氣體泄露檢測，測量精度可高于百萬(wàn)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(cháng)，定量分析，實(shí)現了大范圍的連續空間的監測，操作簡(jiǎn)單，故障率少。

系統結構概述

系統分為三大模塊：

(1)、氣體取樣模塊，主要完成各測量點(diǎn)氣體分別取樣功能；(2)、氣體分析模塊，主要完成SF6定量分析，O2定量分析、溫濕度測量功能；(3)、主機及輔助功能模塊，主要完成各模塊協(xié)調工作，顯示、報警、啟動(dòng)風(fēng)機等功能。

功能與參數：

檢測點(diǎn)：12路；

樣氣流速：3L/min；氣路管道可長(cháng)達幾百米；

采樣管道：外徑?6 PVC管，內徑? 4，由于內徑小，可迅速置換完管道氣體；

取樣方式：長(cháng)壽命電磁泵，低噪聲；

內置5μ孔徑的過(guò)濾器，可有效過(guò)濾空氣雜質(zhì)功能；

工作電源：185～250VAC，防浪泳和雷擊功能；

(2)、氣體分析模塊

功能與參數：

SF6檢測范圍：0～1500ppm，精度不低于50ppm，分辨率：1ppm

O2檢測范圍：0～25.0% 誤差：＜0.5%  分辨率：0.1%

溫度檢測范圍：-30～+150℃ 精度：0.5℃

相對濕度檢測范圍：0～100%  精度：1%

工作電源：185～250VAC，防浪泳和雷擊功能；

自動(dòng)加強跟蹤可疑測量點(diǎn)功能，有效防止誤報。

支持現場(chǎng)顯示：大屏幕中文顯示；

系統主要功能

1、根據項目的整體規劃， GW8000B系列SF6氣體泄漏監控報報警系統主要具有以下功能：

環(huán)境中氧氣含量監測顯示功能。

環(huán)境中SF6氣體含量監測顯示功能。

環(huán)境中溫、濕度監測顯示功能。

缺氧報警功能。

SF6氣體含量超標報警功能。

定時(shí)排風(fēng)功能。

人工強制排風(fēng)功能。

實(shí)時(shí)顯示各種參數功能。

支持遠動(dòng)系統遙測遙信。

真正的定量檢測SF6和O2,采用原裝日本變送器，誤差小于50ppm

開(kāi)創(chuàng )的每天自動(dòng)零點(diǎn)校準功能，自動(dòng)克服漂移和誤報。

巡檢間隔用戶(hù)可調?？梢蓹z測點(diǎn)自動(dòng)加強跟蹤功能。

發(fā)生報警時(shí)，自動(dòng)開(kāi)啟風(fēng)機和聲光報警。

用戶(hù)可調整SF6、O2的報警參數

支持RTU遙測遙信功能。

海量報警數據記錄存儲功能,長(cháng)壽命設計

超大彩屏液晶顯示，仿Windows 界面，操作友好。

只需增加有限成本，檢測點(diǎn)可擴充一倍，加大檢測密度。

寬工作電源設計185～250VAC，防浪泳和雷擊功能。

人體感應，自動(dòng)啟動(dòng)風(fēng)機或語(yǔ)音系統