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SF6在线监测系统的实施方案

　　项目必要性

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的唯壹绝缘和灭弧介质。

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**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**造成危害的可能性也越来越大。为了确保设备的正常**运行，充分保障现场人员的身体健康和人身**，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**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。

项目概述

根据对SF6高压开关室的分析研究，结合用户的实际要求，按照以*低价实现的使用效果的设计原则，进行项目整体规划，具体表述如下：

1、重点监测SF6高压开关室SF6气体和02含量

由于设备区域的SF6装置较多，为了全mian而准确地监控现场的情况，本项目根据现场监测范围等实际情况，设置若干个SF6气体和O2综合监测点，同时温湿度监测作为辅助的监测手段。

2、监控主机可全mian详细监控SF6高压开关室的情况

根据现场勘察分析，GW8000B型主机放置在该站主控室（或SF6高压开关室入口处）较为适宜。巡视工作人员可直接通过监控主机，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，在监控主机上进行操作，如启动风机等。（壁挂式、3U 19英寸标准机箱）

3、可实现与电站远动监控系统连接，进行遥接、遥信、遥控等

本系统监控主机可通过I/O接口与主控室的远动监控系统连接，通过与其进行归约对接，可实现远程遥信功能。整个监控报警系统可以实现远距离在线监测、控制。

4、红外人体感应启动语音，风机自动控制

当工作人员巡视到SF6开关室门口，靠近SF6开关室时，通过红外探头感应系统检测到有人到来，此时可以听到语音提示。当现场发生SF6气体泄漏或缺氧时，系统将会自动进行灯光报警，语音提示，风机也会自动启动。

5、SF6/O2气体分析模块

根据现场勘察分析，该模块放置在该站SF6高压开关室入口处较为适宜。巡视工作人员可直接通过该模块，查阅现场SF6/O2的含量，实时了解设备现场各种环境的变化。

6、SF6/O2气体取样模块

该模块放置在SF6/O2气体分析模块的下面，通过取样模块，可实事将现场每一个点的气体抽取至分析模块并分析。

7、风机控制器

该控制器放置在风机的控启开关的附近，并且控启开关有个联动。一旦出现了报警，就会和开关联动并启动风机。

SF6检测原理

空气中微量SF6 气体的检测是比较困难的，国外广为应用的方法有：红外吸收法、放射源型电子捕获检定器法、高压放电电离法及热导法等。

放射源型电子捕获检定器法也是一种常用方法，它具有反应速度快、灵敏度高、价格较贵、设备体积大（检测室需要保持在真空状态）、线性范围窄等特点，适合做实验室高精度检测用。

高压放电电离法是目前手持式检漏仪中常采用的检测方法，优点是成本低，但缺点非常明显，寿命只有几十个小时，漂移大，易产生误报情况，因此零点需不断调整(一般手持式检漏仪都需人工调零)，不适合SF6定量及在线测量。

热导法是目前气体定量检测中常用检测法，如色谱仪，英国ION公司SF6泄漏定量检漏仪就是采用热导法，热导法优点是物理方法检测，传感器寿命长，线性度好，灵敏度稍低，如我公司GW8000型产品，就是采用热导法，目前国内已经有八十多套安装使用了。

SF6气体作为目前发现的*稳定的温室效应气体，踞实验证明在10.5um处具有强烈的光谱吸收特性。SF6激光变送器利用二氧化碳激光器、窄带滤光片、高灵敏低噪声光电探测电路、稳定的光斩波器等先进的设计方法和技术实现了对待测区域中SF6气体浓度的实时、在线高灵敏红外激光光谱遥测。

用红外光谱吸收技术检测，对SF6气体泄露检测，测量精度可高于百万分之一，检测分辨率达到1ppm量级，而且重复性好，稳定可靠，使用寿命长，定量分析，实现了大范围的连续空间的监测，操作简单，故障率少。

系统结构概述

系统分为三大模块：

(1)、气体取样模块，主要完成各测量点气体分别取样功能；(2)、气体分析模块，主要完成SF6定量分析，O2定量分析、温湿度测量功能；(3)、主机及辅助功能模块，主要完成各模块协调工作，显示、报警、启动风机等功能。

功能与参数：

检测点：12路；

样气流速：3L/min；气路管道可长达几百米；

采样管道：外径Ø6 PVC管，内径Ø 4，由于内径小，可迅速置换完管道气体；

取样方式：长寿命电��泵，低噪声；

内置5µ孔径的过滤器，可有效过滤空气杂质功能；

工作电源：185～250VAC，防浪泳和雷击功能；

(2)、气体分析模块

功能与参数：

SF6检测范围：0～1500ppm，精度不低于50ppm，分辨率：1ppm

O2检测范围：0～25.0% 误差：＜0.5% 分辨率：0.1%

温度检测范围：-30～+150℃ 精度：0.5℃

相对湿度检测范围：0～100% 精度：1%

工作电源：185～250VAC，防浪泳和雷击功能；

自动加强跟踪可疑测量点功能，有效防止误报。

支持现场显示：大屏幕中文显示；

系统主要功能

1、根据项目的整体规划， GW8000B系列SF6气体泄漏监控报报警系统主要具有以下功能：

环境中氧气含量监测显示功能。

环境中SF6气体含量监测显示功能。

环境中温、湿度监测显示功能。

缺氧报警功能。

SF6气体含量超标报警功能。

定时排风功能。

人工强制排风功能。

实时显示各种参数功能。

支持远动系统遥测遥信。

真正的定量检测SF6和O2,采用原装日本变送器，误差小于50ppm

开创的每天自动零点校准功能，自动克服漂移和误报。

巡检间隔用户可调。可疑检测点自动加强跟踪功能。

发生报警时，自动开启风机和声光报警。

用户可调整SF6、O2的报警参数

支持RTU遥测遥信功能。

海量报警数据记录存储功能,长寿命设计

超大彩屏液晶显示，仿Windows 界面，操作友好。

只需增加有限成本，检测点可扩充一倍，加大检测密度。

宽工作电源设计185～250VAC，防浪泳和雷击功能。

人体感应，自动启动风机或语音系统

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