GIS室SF6监控报警系统应用

GIS室SF6监控报警系统应用①

齐昌明

(神华宁煤集团煤化工公司烯烃公司电气车间 宁夏银川 750001)

摘 要:本文介绍了宁煤烯烃项目110kV变电所GIS室SF6监控报警系统的应用情况,重点论述了SF6气体的特性及GIS室SF6监控报警系统的主要功能、系统组成、使用维护等内容。高精度,稳定性、长寿命、经济性使GIS室SF6监控报警系统得以推广应用。关键词:SF6 GIS室 监控报警中图分类号:TQ53文献标识码:A文章编号:1672-3791(2012)12(b)-0102-01

.com.cn. All Rights Reserved.1 GIS室SF6监控报警系统应用

从20世纪60年代起,SF6气体以其优异的绝缘和灭弧性能,在电力系统中得到广

无味、泛应用。常态下,SF6气体是一种无色、

密度比空气重、不易与空气混和的惰性气体,对人体没有毒性。但是,在高压电弧的作用下,SF6气体会发生部分分解,而其分解产物遇到水份后会产生一些剧毒物质,如

四氟化硫(SF4)、二氟化氟化亚硫酰(SOF2)、

硫(SF2)等,即便是微量也能致人非命。泄漏出来的SF6气体及其分解物会往室内低层空间积聚,且不易散发,造成局部缺氧和带毒,对进入室内的检修及巡视人员的安全构成严重危险。

由于SF6气体的大量使用,其安全性已受到人们的广泛关注。针对SF6气体国家有关部门已制订了一系列响应的行业安全法规,法规中明确规定了人员在进入SF6配电装置室时必须先通风15分钟,对空气中的SF6浓度及氧气含量进行监测,在SF6配电装置的低位区应安装能报警的氧量测试仪和SF6气体泄漏报警仪。

GIS室SF6监控报警系统由一台主机(具有人体红外探测、语音提示和语音报警等功能)、8只双气体探头、温湿度模块和风机驱动模块等组成。气体探头安装在GIS设备的下方,用以实时在线检测GIS设备下方的

主机通过RS-485氧气含量和SF6气体浓度。

总线轮询、监测各气体探头的气体浓度数据并在危险时给出语音报警信息和控制风机工作。主机还可以通过RS-485总线实现与上位计算机的数据传输和系统参数修改,组成计算机对GIS室环境在线自动监测系统。

1.1系统主要功能

(1)SF6气体浓度检测及超标报警:当GIS室内SF6气体浓度超过1000ppm时,监控主机显示浓度超标信息,风机输出触点闭合启动GIS室风机并发出报警信号,同时现场进行语音提示。(2)氧气浓度检测及超标报警:监控主机轮流显示GIS室内各气体探头处的氧气浓度值;当氧气浓度低于18%时,风机输出触点闭合启动GIS室风机并发出报警信号,同时现场进行语音提示。(3)通风控制功能:系统可以进行温度启动风机、湿度启动风机、定时启动风机程序设定。通

过系统可以手动启动停止风机。监控主机

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GIS室前是否需要进行强制通风。(4)温度、湿度显示:系统可以测量并显示当前GIS室内的温度和湿度值。(5)语音功能:系统可以进行语音提示通风,并在通风结束后播报当前GIS室内的氧气浓度和SF6气体含量状况,以提醒工作人员是否可以安全进入GIS室。(6)红外探测功能:系统可以探测到想要进入GIS室的工作人员,并且在风机没有工作时进行语音提示通风,直到人员离开或者启动风机为止。

1.2系统的组成及安装原则

(1)监控主机:包括CPU主控单元、报警单元、显示单元、风机控制单元。液晶显示现场监测的环境数据,可以定时自动排风,允许强制风机排风,报警时自动启动风机排风,自动记录风机上次排风时间。通过现场总线与监控计算机相连,可实现远程监控,在控制中心实现数据查询,控制风机的功能。壁挂式安装,一般安装在GIS室门口墙面上,高度以便于观察显示、操作为宜。

氧气探头模块:检测SF6设备区(2)SF6气体、

域中SF6气体浓度和氧气的含量。安装在开关SF6气体最容易聚集的地方,固定在SF6开关下方地面上。所有模块的通讯、电源线采用并联方式连接,然后接入监控主机。(3)温湿度模块:检测SF6设备区域中温度和湿度值。安装在GIS室内远离热源和湿源且气流比较平稳的地方。(4)人体红外探头:探测是否有工作人员要进入GIS室。接受主机的语音信号时则会自动开启语音提示系统,告知安全规程及室内的环境监测结果。安装在GIS室门的附近,或者其它适合需要人体

氧气浓探测的地方。(5)声光报警器:对SF6、

度超标进行声光报警,提醒现场工作人员。(6)风机:强力通风装置,风口应设置在室内底部。

1.3系统的特点

(1)双气体检测:同时检测SF6气体和氧气浓度,最低能检测到环境中1000ppm的SF6气体,符合《电业安全工作规程》要求。(2)现场总线设计:一根电缆连接所有的变送器及主机,安装方便,调试简单,有很高的现场适应性。(3)多点组网功能:最多可以64台下位机同时监测,满足不同现场环境需要,

提高检测的可靠性。(4)遥测、遥信、遥控功能:与上位计算机连接,可实现远程监控,在控制中心实现数据查询,控制风机的功能。(5)长寿命设计:采用进口元件,传感器使用寿命长,满足实时检测要求。1.4系统的使用维护

(1)进入GIS室前,确认系统语音提示信息正常,检查监控主机显示信息正常,按系统“手动启动”按钮进行通风15分钟。(2)声光报警器报警时,说明GIS室内SF6浓度超过设定值或氧气浓度低于18%,工作人员应

氧气立即离开GIS室。(3)定期检查SF6气体、

探头模块、温湿度模块、人体红外探头、声光报警器上无杂物覆盖遮挡,运行状态正常。(4)气体探头在使用过程中应该避免大量灰尘和化学药品的侵入,定期对气体模块进行清洁工作。(5)定期测试温度启动风机功能、湿度启动风机功能、定时启动风机功能正常。(6)不可在系统各部件附近使用易燃的喷雾剂和易燃溶剂清洁系统各部件。(7)如发现系统周围有烟雾、异味、奇怪的声音或其它任何异常时,应立即关闭系统电源。

2 结语

GIS室SF6监控报警系统,采用具有国际先进水平的界限电流式氧传感器和新型半导体传感器作为核心敏感元件,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,采用现场总线设计,具有多点组网功能及遥测、遥信、遥控功能,具备了高精度、稳定性、长寿命、经济性的显著特点,必将在SF6配电装置场所得以广泛应用。

参考文献

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[4]彭静.电力系统SF6气体泄露监测系统

的设计[J].电器工业,2011(2).

①作者简介:齐昌明(1982—),男,2007年毕业于中国石油大学电气工程及其自动化专业,现工作于神华宁煤集团煤化工公司烯烃公

司电气车间。

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