GIS室SF6監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)應(yīng)用

摘 要：本文介紹了寧煤烯烴項(xiàng)目110 kV變電所GIS室SF6監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)的應(yīng)用情況，重點(diǎn)論述了SF6氣體的特性及GIS室SF6監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)的主要功能、系統(tǒng)組成、使用維護(hù)等內(nèi)容。高精度，穩(wěn)定性、長壽命、經(jīng)濟(jì)性使GIS室SF6監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)得以推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：SF6 GIS室 監(jiān)控報(bào)警

中圖分類號：TQ53 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）12（b）-0102-01

從20世紀(jì)60年代起，SF6氣體以其優(yōu)異的絕緣和滅弧性能，在電力系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。常態(tài)下，SF6氣體是一種無色、無味、密度比空氣重、不易與空氣混和的惰性氣體，對人體沒有毒性。但是，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)物遇到水份后會產(chǎn)生一些劇毒物質(zhì)，如氟化亞硫酰（SOF2）、四氟化硫（SF4）、二氟化硫（SF2）等，即便是微量也能致人非命。泄漏出來的SF6氣體及其分解物會往室內(nèi)低層空間積聚，且不易散發(fā)，造成局部缺氧和帶毒，對進(jìn)入室內(nèi)的檢修及巡視人員的安全構(gòu)成嚴(yán)重危險(xiǎn)。

由于SF6氣體的大量使用，其安全性已受到人們的廣泛關(guān)注。針對SF6氣體國家有關(guān)部門已制訂了一系列響應(yīng)的行業(yè)安全法規(guī)，法規(guī)中明確規(guī)定了人員在進(jìn)入SF6配電裝置室時(shí)必須先通風(fēng)15分鐘，對空氣中的SF6濃度及氧氣含量進(jìn)行監(jiān)測，在SF6配電裝置的低位區(qū)應(yīng)安裝能報(bào)警的氧量測試儀和SF6氣體泄漏報(bào)警儀。

1 GIS室SF6監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)應(yīng)用

GIS室SF6監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)由一臺主機(jī)（具有人體紅外探測、語音提示和語音報(bào)警等功能）、8只雙氣體探頭、溫濕度模塊和風(fēng)機(jī)驅(qū)動模塊等組成。氣體探頭安裝在GIS設(shè)備的下方，用以實(shí)時(shí)在線檢測GIS設(shè)備下方的氧氣含量和SF6氣體濃度。主機(jī)通過RS-485總線輪詢、監(jiān)測各氣體探頭的氣體濃度數(shù)據(jù)并在危險(xiǎn)時(shí)給出語音報(bào)警信息和控制風(fēng)機(jī)工作。主機(jī)還可以通過RS-485總線實(shí)現(xiàn)與上位計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸和系統(tǒng)參數(shù)修改，組成計(jì)算機(jī)對GIS室環(huán)境在線自動監(jiān)測系統(tǒng)。

1.1 系統(tǒng)主要功能

（1）SF6氣體濃度檢測及超標(biāo)報(bào)警：當(dāng)GIS室內(nèi)SF6氣體濃度超過1000 ppm時(shí)，監(jiān)控主機(jī)顯示濃度超標(biāo)信息，風(fēng)機(jī)輸出觸點(diǎn)閉合啟動GIS室風(fēng)機(jī)并發(fā)出報(bào)警信號，同時(shí)現(xiàn)場進(jìn)行語音提示。（2）氧氣濃度檢測及超標(biāo)報(bào)警：監(jiān)控主機(jī)輪流顯示GIS室內(nèi)各氣體探頭處的氧氣濃度值；當(dāng)氧氣濃度低于18%時(shí)，風(fēng)機(jī)輸出觸點(diǎn)閉合啟動GIS室風(fēng)機(jī)并發(fā)出報(bào)警信號，同時(shí)現(xiàn)場進(jìn)行語音提示。（3）通風(fēng)控制功能：系統(tǒng)可以進(jìn)行溫度啟動風(fēng)機(jī)、濕度啟動風(fēng)機(jī)、定時(shí)啟動風(fēng)機(jī)程序設(shè)定。通過系統(tǒng)可以手動啟動停止風(fēng)機(jī)。監(jiān)控主機(jī)顯示風(fēng)機(jī)上次啟動和停止的時(shí)間，工作人員可以根據(jù)該信息判斷在進(jìn)入GIS室前是否需要進(jìn)行強(qiáng)制通風(fēng)。（4）溫度、濕度顯示：系統(tǒng)可以測量并顯示當(dāng)前GIS室內(nèi)的溫度和濕度值。（5）語音功能：系統(tǒng)可以進(jìn)行語音提示通風(fēng)，并在通風(fēng)結(jié)束后播報(bào)當(dāng)前GIS室內(nèi)的氧氣濃度和SF6氣體含量狀況，以提醒工作人員是否可以安全進(jìn)入GIS室。（6）紅外探測功能：系統(tǒng)可以探測到想要進(jìn)入GIS室的工作人員，并且在風(fēng)機(jī)沒有工作時(shí)進(jìn)行語音提示通風(fēng)，直到人員離開或者啟動風(fēng)機(jī)為止。

1.2 系統(tǒng)的組成及安裝原則

（1）監(jiān)控主機(jī)：包括CPU主控單元、報(bào)警單元、顯示單元、風(fēng)機(jī)控制單元。液晶顯示現(xiàn)場監(jiān)測的環(huán)境數(shù)據(jù)，可以定時(shí)自動排風(fēng)，允許強(qiáng)制風(fēng)機(jī)排風(fēng)，報(bào)警時(shí)自動啟動風(fēng)機(jī)排風(fēng)，自動記錄風(fēng)機(jī)上次排風(fēng)時(shí)間。通過現(xiàn)場總線與監(jiān)控計(jì)算機(jī)相連，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，在控制中心實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)查詢，控制風(fēng)機(jī)的功能。壁掛式安裝，一般安裝在GIS室門口墻面上，高度以便于觀察顯示、操作為宜。（2）SF6氣體、氧氣探頭模塊：檢測SF6設(shè)備區(qū)域中SF6氣體濃度和氧氣的含量。安裝在開關(guān)SF6氣體最容易聚集的地方，固定在SF6開關(guān)下方地面上。所有模塊的通訊、電源線采用并聯(lián)方式連接，然后接入監(jiān)控主機(jī)。（3）溫濕度模塊：檢測SF6設(shè)備區(qū)域中溫度和濕度值。安裝在GIS室內(nèi)遠(yuǎn)離熱源和濕源且氣流比較平穩(wěn)的地方。（4）人體紅外探頭：探測是否有工作人員要進(jìn)入GIS室。接受主機(jī)的語音信號時(shí)則會自動開啟語音提示系統(tǒng)，告知安全規(guī)程及室內(nèi)的環(huán)境監(jiān)測結(jié)果。安裝在GIS室門的附近，或者其它適合需要人體探測的地方。（5）聲光報(bào)警器：對SF6、氧氣濃度超標(biāo)進(jìn)行聲光報(bào)警，提醒現(xiàn)場工作人員。（6）風(fēng)機(jī)：強(qiáng)力通風(fēng)裝置，風(fēng)口應(yīng)設(shè)置在室內(nèi)底部。

1.3 系統(tǒng)的特點(diǎn)

（1）雙氣體檢測：同時(shí)檢測SF6氣體和氧氣濃度，最低能檢測到環(huán)境中1000ppm的SF6氣體，符合《電業(yè)安全工作規(guī)程》要求。（2）現(xiàn)場總線設(shè)計(jì)：一根電纜連接所有的變送器及主機(jī)，安裝方便，調(diào)試簡單，有很高的現(xiàn)場適應(yīng)性。（3）多點(diǎn)組網(wǎng)功能：最多可以64臺下位機(jī)同時(shí)監(jiān)測，滿足不同現(xiàn)場環(huán)境需要，提高檢測的可靠性。（4）遙測、遙信、遙控功能：與上位計(jì)算機(jī)連接，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，在控制中心實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)查詢，控制風(fēng)機(jī)的功能。（5）長壽命設(shè)計(jì)：采用進(jìn)口元件，傳感器使用壽命長，滿足實(shí)時(shí)檢測要求。

1.4 系統(tǒng)的使用維護(hù)

（1）進(jìn)入GIS室前，確認(rèn)系統(tǒng)語音提示信息正常，檢查監(jiān)控主機(jī)顯示信息正常，按系統(tǒng)“手動啟動”按鈕進(jìn)行通風(fēng)15分鐘。（2）聲光報(bào)警器報(bào)警時(shí)，說明GIS室內(nèi)SF6濃度超過設(shè)定值或氧氣濃度低于18%，工作人員應(yīng)立即離開GIS室。（3）定期檢查SF6氣體、氧氣探頭模塊、溫濕度模塊、人體紅外探頭、聲光報(bào)警器上無雜物覆蓋遮擋，運(yùn)行狀態(tài)正常。（4）氣體探頭在使用過程中應(yīng)該避免大量灰塵和化學(xué)藥品的侵入，定期對氣體模塊進(jìn)行清潔工作。（5）定期測試溫度啟動風(fēng)機(jī)功能、濕度啟動風(fēng)機(jī)功能、定時(shí)啟動風(fēng)機(jī)功能正常。（6）不可在系統(tǒng)各部件附近使用易燃的噴霧劑和易燃溶劑清潔系統(tǒng)各部件。（7）如發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)周圍有煙霧、異味、奇怪的聲音或其它任何異常時(shí)，應(yīng)立即關(guān)閉系統(tǒng)電源。

2 結(jié)語

GIS室SF6監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)，采用具有國際先進(jìn)水平的界限電流式氧傳感器和新型半導(dǎo)體傳感器作為核心敏感元件，高性能嵌入式微控制器和高性能放大器構(gòu)成信號處理單元，采用現(xiàn)場總線設(shè)計(jì)，具有多點(diǎn)組網(wǎng)功能及遙測、遙信、遙控功能，具備了高精度、穩(wěn)定性、長壽命、經(jīng)濟(jì)性的顯著特點(diǎn)，必將在SF6配電裝置場所得以廣泛應(yīng)用。

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