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電力配電開(kāi)關(guān)室六氟化硫氣體SF6泄漏監測報警系統方案
來(lái)源:正瑞電子        瀏覽:417         發(fā)布日期:2024-03-05

一、概述:

山東正瑞GIS開(kāi)關(guān)室六氟化硫氣體SF6泄漏監測報警方案,運用多種智能環(huán)境監測傳感器,對高壓配電室內環(huán)境實(shí)行24小時(shí)全天候監測,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(shí)時(shí)進(jìn)行報警,同時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)風(fēng)機進(jìn)行通風(fēng),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(chǎng)、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。

  二、項目概述

1、項目背景

六氟化硫(SF6)是一種無(wú)色、無(wú)臭、無(wú)毒、不燃的穩定負電性氣體,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(chǎng)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(xué)性質(zhì)非常穩定,被廣泛用作絕緣氣體。六氟化硫氣體的卓越性能實(shí)現了裝置經(jīng)濟化、低維護化的操作,與普通裝置相比,可以節省最多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(zhì),被廣泛用作高壓開(kāi)關(guān)、大容量變壓器、高壓電纜的絕緣介質(zhì)材料。

  正常狀態(tài)下的六氟化硫氣體對人體沒(méi)有毒性。但在高壓電弧的作用下,SF6氣體會(huì )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(zhì)的室內開(kāi)關(guān)在使用過(guò)程中發(fā)生泄漏時(shí),泄漏出來(lái)的SF6氣體及其分解產(chǎn)物會(huì )往室內低層空間積聚,造成局部缺氧和帶毒,對進(jìn)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漏監測很有必要。

2、建設目標

  高壓組合電器配電室六氟化硫監測系統解決方案是集配電室內環(huán)境監測(除了對SF6/O2氣體監測外,還包括了溫濕度、紅外人體探測等),風(fēng)機聯(lián)動(dòng)控制,以及智能環(huán)境監控云平臺于一體的智能配電室環(huán)境監測管理體系,其總體建設目標是實(shí)現對配電室內環(huán)境和設備的統一監控和管理,以保障用電安全。

具體建設目標:
(1)通過(guò)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(jìn)行實(shí)時(shí)數據監測,為配電室內各系統及設備運行提供高度穩定可靠的監測信息資源;
(2)監測區域內的氣體以及溫濕度數值高于/低于設定報警值時(shí),系統自動(dòng)發(fā)出聲光報警信號,并提供必要的遠程控制、智能控制;
(3)在監測區域內配備紅外感應器,系統在感應到人員進(jìn)入時(shí)自動(dòng)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(guò)多種方式通知相關(guān)管理人員,及時(shí)處理,及時(shí)解決,對即將發(fā)生的故障進(jìn)行預警;
(5)促進(jìn)配電室的自動(dòng)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,節省配電所運行管理費用,達到短期投資、長(cháng)期受益的目的;
(6)利用平臺完善的數據統計和分析功能,為配電室管理者提供可靠地參考依據,為配電室建設與改進(jìn)提供充分的決策依據;

三、項目介紹

1、高壓組合電器配電室六氟化硫監測系統介紹

為了充分保障配電室內設備運行的環(huán)境安全,需要對其內部環(huán)境進(jìn)行監測,以達到實(shí)時(shí)自動(dòng)監測、控制配電室環(huán)境的目的,該系統主要涉及到配電室內的SF6/O2氣體濃度、溫濕度、紅外人體探測等環(huán)境監測要素。

通過(guò)對配電室內的各種環(huán)境監測及報警數據進(jìn)行分析,實(shí)時(shí)反映現場(chǎng)設備運行的環(huán)境情況以及設備本身運行情況,通過(guò)聯(lián)動(dòng)控制風(fēng)機,保障配電室的電力設備安全運行,防止因環(huán)境改變、設備狀態(tài)變化而引起的事故,滿(mǎn)足配電室遠程運維的可靠管控要求,為新型現代化配電室的智能化、可視化、自動(dòng)化、互動(dòng)化做有效支撐;通過(guò)設立統一監控管理站,對分布在配電室不同區域的多個(gè)設備和信息進(jìn)行全數字化集中監控管理,實(shí)現配電室的少人或無(wú)人值守,滿(mǎn)足現代化智能配電室管理的需要,使用戶(hù)的維護模式從“被動(dòng)搶修模式”變?yōu)椤爸鲃?dòng)預防模式”。

本監測系統施工部署簡(jiǎn)單方便,細節考慮周到,擴容方便。所有的監測設備都采用RS485總線(xiàn)布線(xiàn)方式傳輸至氣體報警控制器,再通過(guò)4G/RJ45網(wǎng)口的方式上傳至云平臺,用戶(hù)可根據實(shí)際情況自主選擇上傳方式,便于實(shí)際操作與管理;監控管理平臺也非常人性化,界面友好、操作簡(jiǎn)單、功能全面,監控設備的管理采用即插即用,監控平臺能夠自動(dòng)搜索新增的設備,無(wú)需手動(dòng)添加,維護非常方便。實(shí)現了即插即用系統集成擴容的平滑過(guò)渡,這樣需求方可以很方便地根據自身的需求和投資預算進(jìn)行項目的投資,不會(huì )造成重復投資浪費。

2、高壓組合電器配電室六氟化硫泄漏報警監測系統拓撲圖

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四、項目方案設計

  高壓組合電器配電室六氟化硫泄漏報警監測系統要由三個(gè)工作模塊組成。第一部分:環(huán)境監測(SF6/O2氣體監測、溫濕度監測、紅外人體入侵監測等);第二部分:風(fēng)機聯(lián)動(dòng)控制;第三部分:智能氣體報警控制器與平臺軟件通信。
  該系統通過(guò)在配電室配置相應的傳感器以RS485布線(xiàn)方式連接氣體報警控制器將采集到的環(huán)境數據以4G/RJ45網(wǎng)口的方式上傳至環(huán)境監控云平臺,通過(guò)平臺軟件對每個(gè)測點(diǎn)的測量值及其傳感器設備工作狀態(tài)進(jìn)行連續采集。氣體報警控制器內含智能語(yǔ)音報警模塊,系統如發(fā)現數據異常,會(huì )自動(dòng)發(fā)出聲光、短信、語(yǔ)音、郵件告警,在感應到人體靠近或進(jìn)入時(shí)也會(huì )有語(yǔ)音報警提示,以便提醒注意環(huán)境安全,將可能出現的險情消滅在萌芽狀態(tài),出現意外情況時(shí)能夠及時(shí)通知相關(guān)管理人員,避免造成大的損失及影響配電室設備的正常工作。

1、SF6氣體監測報警系統功能特點(diǎn)

系統功能:

1)實(shí)時(shí)定量監測功能,主機屏幕應可顯示六氟化硫氣體含量、氧氣含量、環(huán)境溫度、濕度;

2)自動(dòng)語(yǔ)音報警、自動(dòng)啟停風(fēng)機、定時(shí)、手動(dòng)控制或強制啟停風(fēng)機、聲光報警等功能;

3)紅外監視功能,能支持人體感應,感應范圍應不小于3m,當有人員接近室內工作場(chǎng)所時(shí),系統自動(dòng)提示工作環(huán)境的安全狀況;

4)具備在線(xiàn)校驗模式和接口,具備自動(dòng)零點(diǎn)校準功能,自動(dòng)克服漂移和誤報警;

5)歷史數據記錄和查詢(xún),報警事件自動(dòng)記錄、自動(dòng)存儲、自動(dòng)更新功能;

6)數據上傳功能,接口宜采用 RS485,支持報警開(kāi)關(guān)量輸出,裝置采樣設備異常不工作時(shí),應具有故障報警信號提示功能;

 

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2、系統特點(diǎn):

(1)溫濕度、氧氣O2、六氟化硫SF6四合一設計;

(2)海量日志數據報警信息存儲設計;

(3)可帶開(kāi)關(guān)柜接點(diǎn)在線(xiàn)測溫功能;

(4)可根據用戶(hù)需求擴展氣體傳感器和其他功能;

(5)可編制5路獨立通風(fēng)系統;

(6)GIS室任意門(mén)進(jìn)入均可獲得語(yǔ)音提示,強制通風(fēng);

(7)RS485、LoRa、RJ45網(wǎng)口、4G等多種通訊方式;

(8)大屏幕液晶動(dòng)態(tài)中文顯示,具有屏幕自動(dòng)保護功能。界面友好,刷新速度快;

 

3、SF6氣體監測報警系統技術(shù)參數

主要技術(shù)參數

● SF6濃度超限報警點(diǎn):1000ppm,根據要求自由設定,精度<±5%;

● O2濃度檢測范圍0-25%,缺氧報警點(diǎn):18%,現場(chǎng)可調,精度<±0.5%;

● 溫度顯示范圍:-20~+99℃,精度<±0.5%;

● 濕度顯示范圍:0~99%RH,精度<±3%;

● 輸入電源:AC  220V±20%;

● 報警輸出接點(diǎn)功率:AC220/5A;

● 風(fēng)機輸出接點(diǎn):380V/15A(三相)或220V/15A;

● 風(fēng)機啟動(dòng):O2含量≤19.6%或SF6氣體濃度>1000ppm時(shí),自動(dòng)啟動(dòng)風(fēng)機,每次啟動(dòng)時(shí)間按時(shí)段自動(dòng)設置,可手動(dòng)控制或強制啟動(dòng)風(fēng)機;

● 海量報警信息存儲設計;

● 5路大容量報警觸點(diǎn)輸出。

● SF6、O2變送器采用進(jìn)口原裝的傳感器,壽命長(cháng);

● SF6氣體檢測報警誤差<1%,氧氣報警誤差<0.5%;

● 風(fēng)機控制器可控制原有風(fēng)機。

 

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   雖然六氟化硫SF6氣體合格品是無(wú)毒的,但是它有窒息的危險。平時(shí)儲存時(shí)應該放在通風(fēng)良好的地方,避免在陽(yáng)光下直射和潮濕的地方。在進(jìn)入低空區域之前,要進(jìn)行檢查區域的氧氣含量,確保氧氣含量充足,不低于18%。對六氟化硫氣體采樣操作和一般泄漏處理應在通風(fēng)條件下進(jìn)行時(shí),戴防毒面具。

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