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监控及管理系统
SF6气体监控系统
SF6气体监控系统
产品说明:
  1.系统介绍
  纯净的SF6是一种无色、无嗅、基本无毒、不可燃的卤素化合物。SF6气体的化学性质非常稳定,在空气中不燃烧,不助燃,与水、强碱、氨、盐酸、硫酸等不反应,在低于150℃时,SF6气体呈化学惰性,极少溶于水,微溶于醇。对电器设备中常用的金属及其他有机材料不发生化学反应。然而,在大功率电弧、火花放电和电晕放电作用下,SF6能分解和游离出多种产物,主要是SF4和SF2,以及少量的S2、F2、S、F等。此类分解产物中往往含有剧毒,即便是微量,也会对人和动物造成危害。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威胁。因此,研制GIS开关室SF6气体泄漏环境智能化监控系统应用于工业现场,已经变得非常重要。
  开关室是变电站各种设备最集中的地方,尤其是装有SF6设备的开关室,平时因为通风不良可能会缺少新鲜空气,缺氧或因设备SF6气体泄漏而污染室内环境,使进入房间的操作人员,巡视、检修人员的健康甚至生命受到严重威胁,给电力安全运行带来挑战,因此,我国《电业安全工作规程》特别规定,在开关室等相关场所必须安装氧气和SF6检测报警装置,并安装必要的通风换气装置。
  SF6型气体监控系统是为了解决上述问题而专业设计的,系统由一台监控主机,智能模拟量采集器,气体探测器,温湿度变送器,多功能控制器等组成。气体探测器安装在SF6开关的下方,用以在线实时检测SF6开关下方的氧气浓度和SF6气体浓度;主机具有语音提示和语音报警等功能;主机通过RS-485总线轮询、显示每个气体探头的气体浓度数据和SF6气体含量状况,并在危险情况时给出语音报警信息以及控制风机工作;还可以通过RS-485总线实现与上位计算机的数据传输和信息交换,组成计算机对SF6开关室环境在线自动监测系统。
  监控系统可实时检测SF6气体、环境温湿度、氧气含量等,也可以检测交、直流电压电流等,还可以控制风机、空调等的开关等。系统自动记录各种报警数据;记录风机每次的动作情况;按照设定的定时时间控制风机定时工作;泄露超标自动启动风机排风;根据用户需要提供与远动通信装置的接口,实现遥控、遥测、遥信等功能。
  SF6气体监控系统是集气体监测、模拟量输入、开关量输入、协议转换、通信接口转换、传输和开关量输出控制等功能于一体,覆盖了工业控制及监测系统的现场采集所需功能,能根据各种应用场合的具体要求进行灵活配置的智能型采集系统。

  2.系统特点
  2.1、系统显示区域采用了6英寸液晶显示器,显示文字清晰,并采用LED背光,比EL背光增加了发光亮度且延长了使用寿命。
  2.2、系统采用嵌入式高性能微处理,软硬件辅以多种补偿措施,解决了传感器的一致性问题,从而保证了测量的精确度和稳定性。
  2.3、系统主机具有人体红外探测和语音报警提示功能,而且语音提示功能可以屏蔽,解决了现场电瞬间语音芯片发生抹片现象的问题。
  2.4、气体探头采用具有国际先进水平的界限电流式氧传感器和新型SF6气体半导体传感器作为核心敏感元件,并以高性能嵌入式微控制器和高性能放大器构成信号处理单元,具有精度高,稳定可靠和长寿命的显著特点。

  3.系统功能
  3.1 SF6气体浓度超标检测
  轮流显示各气体探头处的SF6气体浓度状况,当SF6气体浓度超过1000ppm时,显示浓度超标信息。
  3.2氧气浓度检测
  轮流显示开关室内各气体探头处的氧气浓度值。
  3.3缺氧报警
  当氧气浓度低于18%时,输出触点报警信号,并进行现场语音报警。
  3.4风机控制时间
  SF6气体浓度超标(≥1000ppm)或氧气浓度过低(≤19.6%)时,控制风机启动通风,每次通风时间至少15分钟。
  3.5定时通风
  系统可以设定风机每天定时启动和停止的时间,以保证开关室每天至少通风一次。
  3.6强制通风
  风机在停止状态时,按下强制按钮,系统可以强制通风15分钟。
  3.7显示风机上次启动和停止的时间
  工作人员可以根据该信息判断在进入开关室前是否需要强制通风。
  3.8温度和湿度显示
  系统可以测量并显示当前开关室的温度和湿度。
  3.9语音功能
  系统可以语音提示通风,并在通风结束后播报当前开关室的氧气浓度和SF6气体浓度状况,以提醒工作人员是否可以安全地进入开关室。
  3.10红外探测功能
  当人员接近开关室门1.5米(距离可调)时,系统可以探测并在风机没有工作时语音提示通风,直到人员离开或风机启动。
  3.11液晶显示自动点/熄背照明灯
  当有人体接近时,系统自动点亮背景照明灯,在人员离开后40秒,液晶背照明灯自动熄灭。

  4.系统组成
  主要由温湿度、气体传感探头、监控中心主机等组成。

  5.系统主要指标
  5.1主要技术参数
  (1)额定工作电源:交流85V~265V 50HZ或直流110V~340V
  (2)功耗:主机≤25W气体探头模块≤6W
  (3)风机触点容量:AC220V/15A常开
  报警触点容量:AC220V/15A常开或常闭
  5.2主要技术性能指标
  (1)探头检测精度:氧气浓度±1%SF6<10%阀值
  (2)探头检测量程:氧气(1.0~25.0)%SF6>1000ppm
  (3)探头稳定性:氧气±0.5%FS
  (4)探头重复性:氧气±0.5%FS
  (5)氧气浓度报警点:18.0%
  (6)风机启动浓度点:氧气19.6%SF6>1000ppm
  (7)风机每次非定时启动时间:不少于15分钟
  (8)通讯接口:RS-485总线,MODBUS通讯协议;波特率:4800bps(可定义)
  (9)温度显示范围:-55.0℃~125.0℃;湿度显示范围;10-95%RH
  5.3绝缘性能:符合IEC255-2
  (1)抗电强度(外壳金属部分与电源之间):>2000V
  (2)电磁兼容性:
  静电放电GB/T14598.10-1998 3级
  快速瞬间变脉冲群GB/T14598.14-19999 4级
  雷击(浪涌)GB/T17626.5-1999 3级
  (3)环境条件:
  温度:工作温度﹣30℃~﹢50℃
  湿度:不大于95%RH
  大气压力:86KPa~106Kpa

  附录1:电力安全规程摘录
  《电业安全工作规程》(发电厂和变电所电气部分)
  第191条装有SF6设备的配电装置室和SF6气体实验室,必须装设强力通风装置。风口应设置在室内底部。
  第192条在室内,设备充装SF6气体时,周围环境相对湿度应小于等于80%,同时必须开启通风系统,并避免SF6气体泄漏到工作区。工作区空气中SF6气体含量不得超过1000PPM。
  第193条工作人员进入SF6配电装置室,必须先通风15分钟,并用检漏仪测量SF6气体含量。尽量避免一人进入SF6配电装置室进行巡视,不准一人进入从事检修工作。
  第194条进入SF6配电装置室低位区或电缆沟进行工作应先检测含氧量(不低于18%)和SF6气体含量是否合格。
  第195条在SF6配电装置室低位区应安装能报警的氧量仪和SF6气体泄漏报警仪。这些仪器应定期试验,保证完好。
  第196条发生紧急事故应立即开启全部通风系统进行通风。发生设备防爆膜破裂事故时,应停电处理,并用汽油或丙酮擦拭干净。

  附录2:SF6经过高温拉弧放电的分解物分析
  氟化亚硫酰(SOF2)
  无色,强烈恶心臭味,剧毒气体,引起肺组织急性水肿,影响肺部氧气交换,导致缺氧而窒息性死亡。(白鼠和兔子的致死浓度分别为10PPM和50PPM。)
  氟化硫酰(SO2F2)
  无色无臭痉挛性化合物,对肺组织有刺激作用,引起肺泡出血。
  白鼠和兔子的致死浓度分别为200PPM和400PPM。
  四氟化硫(SF4)
  无色,有类似SO2的刺激性臭味的气体,毒性与光气相当,对肺有危害。
  二氟化硫(SF2)
  易水解成S,O2,HF等,毒性与HF相当。
  氟化硫(S2F2)
  常温下为无色气体,毒性很强,遇水后生成HF。
  氟化氢(HF)
  无色,具有强烈刺激性臭味的气体或液体,极易溶解于水形成氢氟酸,氢氟酸是一种强腐蚀性物质
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