江苏久创 SF6气体浓度泄漏报警系统 技术方案.docx

江苏久创 SF6气体浓度泄漏报警系统 技术方案.docx

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江苏久创SF6气体浓度泄漏报警系统技术方案

JC-DL/1

SF6气体浓度在线监测报警系统

技

术

方

案

江苏久创电气科技有限公司

一、前言

高压SF6开关设备其内部充有SF6气体，SF6气体在电力行业主要是作为一种优异的绝缘和灭弧介质而成功地应用于高压开关及其设备，在高压、超高压以及特高压领域，SF6气体几乎成为断路器和GIS的唯一绝缘和灭弧介质。

但在开关分断操作过程中，在电弧作用、电晕、火花放电和局部放电、高温等因素下，SF6气体会进行分解，它的分解遇到水分后会变成腐蚀性电解质，其中有些高毒性分解物，如SF4、S2F2、S2F10、SOF2、HF及SO2，它们会刺激皮肤、粘膜，如果吸入量大，还会引起头晕和肺气肿，甚至致人死亡。

充有SF6气体的设备大多安装在室内，空气流通速度相对较慢，如果SF6气体一旦泄漏，将在室内沉积不易散发，SF6气体本身又是无色无味的，泄漏后不易被发觉。

另外由于SF6气体的比重较氧大，往往是沉积于低层空间，容易造成局部缺氧，使人窒息。

这样就会对现场工作人员造成极大的安全隐患。

一方面由于SF6其优异的绝缘、灭弧特性，逐渐使SF6设备被广泛地应用于高中压领域，而另一方面，SF6气体本身对设备、环境，尤其是现场工作人员生命健康安全造成危害的可能性也越来越大。

为了确保设备的正常安全运行，充分保障现场人员的身体健康和人身安全，必须采取有效手段对设备区域的SF6气体泄漏进行监测，防止意外事故发生。

《电业安全工作规程》（发电厂和变电站部分）特别规定，装有SF6设备的配电装置室必须保证SF6气体浓度小于1000ppm，除须装设强力通风装置外还必须安装能报警的氧量仪和SF6气体浓度监测报警仪等。

二、设计依据

国电公司《电力安全工作规程》

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。

风口应设置在室内低部。

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196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198条工作人员进入SF6配电装置室低位区或电缆沟进行工作应先监测含氧量（不低于18%）和SF6气体含量是否合格。

第199条SF6配电装置室低位区安装能报警的氧量仪和SF6气体浓度报警仪。

这些仪器应定期试验，保证完好。

第203条发生紧急事故应立即开启全部通风系统进行通风。

发生设备防爆破膜破裂事故时，应停电处理，并用汽油或丙酮擦拭干净。

国电发【1997】72号《高压开关设备反事故技术措施》

DL/T639—1997《六氟化硫电气设备运行、试验及检修人员安全防护细则》

GB8905—1996《六氟化硫电气设备中气体管理和检测导则》

DLT595—1996六氟化硫电气设备气体监督细则

GB11023-1989高压开关设备六氟化硫气体密封试验方法

GBT8905-1996六氟化硫电气设备中气体管理和检测导则（1074）

GB191《包装储运图示标志》

GB4793.1《测量控制和试验室用电气设备的安全要求第一部分：

通用要求》

GB6587.1《电子测量仪器环境试验总纲》

GB6587.2《电子测量仪器温度试验》

GB6587.3《电子测量仪器湿度试验》

GB6587.4《电子测量仪器振动试验》

GB6587.5《电子测量仪器冲击试验》

GB6587.6《电子测量仪器运输试验》

GB6587.8《电子测量仪器电源频率与电压试验》

GB/T6592-1996《电工电子测量设备性能表示》

GB/T6593-1996《电子测量仪器质量检验规则》

三、技术方案

根据对现场分析研究，结合用户的实际要求，进行项目整体规划，具体表述如下：

1、SF6监测主机

根据现场勘察分析，主机安装在GIS室主入口处。

巡视工作人员可直接通过SF6监测主机，查阅各种数据，实时了解设备现场各种环境的变化，根据情况采取各种措施，在SF6监测主机上进行操作，如启动风机等。

2、SF6+O2气体检测器

GIS室内配置12只SF6+O2气体检测器，安装于现场组合电气正下方，用于实时监测室内环境中SF6气体浓及O2含量，配安装支架。

3、温湿度变送器

GIS室内配置1只温湿度变送器，用于实时监测室内环境中温湿度含量，安装方式和气体检测器一样，配安装支架。

4、风机控制器

由于SF6气体密度大于空气密度，因此，该系统控制下层空间的风机即可实现有效换气。

配置一只风机控制器安装在现场风机控制动力箱内，用于联动现场风机。

四、系统主要功能

根据项目的整体规划，SF6气体浓度在线监测报警系统主要具有以下功能：

（1）环境中SF6气体含量定量检测功能。

（2）SF6气体含量超标报警功能。

（3）空气中氧气含量检测功能。

（4）缺氧报警功能。

（5）人工设置报警点。

（6）环境中温、湿度检测显示功能。

（7）实时显示各种参数功能。

（8）历史数据查询功能。

（9）红外检测语音提示功能。

（10）手动排风功能

（11）超限自动排风功能

（12）在现场电磁干扰环境下具有良好的稳定性和可靠性

（13）系统具有自检功能。

（14）仪器采用大屏幕液晶显示器，全中文操作界面。

（15）具有数据存储。

具备RS-485/232通讯接口。

（16）定时排风功能。

（17）日志查询功能。

（18）声光报警功能

（19）报警信号远传功能

（20）触摸屏操作

（21）智能化屏幕保护功能

（22）数据上传远传功能

（23）产品使用年限不低于10年。

五、技术指标

SF6气体浓度测量范围：

0～3000ppm（µL/L）

SF6气体浓度报警点：

可在0～3000ppm（µL/L）间任意设置

SF6气体检测灵敏度：

50ppm（µL/L）

温度显示范围：

-40℃~+125℃

温度测量精度：

±1℃

风机每次非定时启动最少时间：

15min

报警触点容量：

AC220V/3A常开

主机数据记录时间：

0-5年

通讯方式：

串口（RS-232或RS-485）

电源:

控制电源交流220V；风机电源：

交流220V或380V

六、系统配置选型分析

1、系统主要配置清单及报价

GIS室设计规划的SF6气体浓度在线监测报警系统主要有以下部分组成：

序号

产品名称

产品型号

单位

数量

备注

1

SF6

监测主机

JC-DL/1-01H

台

1

彩色触摸屏主机，含远红外人体感应及语音功能，含风机手动启动开关

2

SF6+O2

气体检测器

JC-DL/1-02

台

12

3

风机控制器

JC-DL/1-04

只

1

实现风机联动控制

4

温湿度变送器

JC-DL/1-08

只

1

2、系统主要部件介绍

2.1．SF6监测主机（JC-DL/1-01H）

●功能简介

SF6监测主机包括CPU主控单元、报警单元、通信单元、显示单元和通风控制单元。

通过与现场的各检测器相连接，能准确无误的接收检测器传送过来的检测数据，通过运算分析，判断是否超标，超标则进行声光报警、启动风机等输出动作，主机采用大屏液晶，用于显示现场测量的实时数据，还可与键盘联合作业，进行历史数据查询、系统时间设置、检测模式设置等操作，操作界面简单、友好，还具有手动启动风机功能。

采用挂壁式安装方式。

●主机接口端子说明

SF6监测主机的接口端子如下图所示。

图1SF6监测主机接口端子图

从左向右分别为网口J0，12芯端子J1，14芯端子J2和6芯端子J3。

其中，J1、J2和J3端子的定义如图2所示。

图2J1、J2和J3端子定义图

J1是SF6监测主机的通信接口。

主要用于装置与后台、主机与终端的数据通信以及B码对时。

其中默认配置485A1、485B1和网口为后台主机远传通信接口，485A2、485B2为气体检测器与风机控制器接入，IRIGB+、IRIGB-为B码对时。

J2端子包含了SF6监测主机的开入开出以及DC24V输出，详细说明如下。

J2-1，J2-2：

声光报警无源空节点（可选配为通用开出节点）

J2-3，J2-4：

常闭接点，用于单路风机时关风机动作

J2-5，J2-6：

常开接点，用于单路风机时开风机动作

J2-7，J2-8：

装置报警空节点，需复归返回

J2-9，J2-10：

有源开入节点（DC24V），用于消防联动禁止启动风机

J2-11，J2-12：

无源开入节点，用于红外输入启动风机

J2-13，J2-14：

24V直流电源输出

J3是AC220V电源的输入输出接口，AC220V输出受控于装置电源开关的通断。

2.2SF6+O2气体检测器（JC-DL/1-02）

检测器包括六氟化硫检测单元、氧气检测单元、温度检测单元和通信单元，对六氟化硫的检测运用超声检测技术克服了使用寿命短、稳定性差等缺点，能实时监测到环境中SF6气体浓度、氧含量的变化，并将检测到的数据通过RS-485总线传送至SF6监测主机。

2.3温湿度变送器（JC-DL/1-08）

温湿度变送器主要温湿度传感器、通信单元及CPU主控单元组成，能实时监测到环境中温湿度的变化，并将检测到的数据通过RS-485总线传送至SF6监测主机。

2.4风机控制器（JC-DL/1-04）

风机控制器包括控制单元和通信单元，当有SF6气体浓度和氧气浓度超标时能通过通信模块与集控器进行通信，准确的接收SF6监测主机传送过来的信息，进行启动风机输出动作，对现场进行通风处理。

七、系统连接图