一 前言
六氟化硫氣體(SF6)作為盡緣和滅弧介質(zhì)成功地應(yīng)用于高壓開關(guān)及其設(shè)備。但在斷路器或GIS操縱過程中,在電弧作用、電暈、火花放電和局部放電、高溫等因素影響下,SF6氣體會進行分解,它的分解物碰到水分后變成腐蝕性電解質(zhì),尤其是有些高毒性分解物,如SF4、S2F2、S2F10、SOF2、HF及SO2,它們會刺激皮膚、眼睛、粘膜,假如吸進量大,還會引起頭暈和肺水腫,甚致人死亡。在密閉空間,由于空氣流通緩慢,分解物在室內(nèi)沉積,不易排出,從而對檢驗與巡視職員產(chǎn)生極大的危險;而且由于SF6氣體的比重較O2大,當(dāng)發(fā)生SF6氣體泄漏事故時,SF6氣體會往低層空間積聚,造成局部缺氧,使人窒息。由于SF6氣體無色、無味,泄漏后也不易被發(fā)覺,一旦在SF6裝置室發(fā)生SF6氣體泄漏,給現(xiàn)場工作職員的人身健康帶來巨大威脅,極有可能造成惡性事故。為此《電網(wǎng)公司電力工作規(guī)程》(變電站和發(fā)電廠電氣部分)特別規(guī)定:在SF6配電裝置室低位區(qū)應(yīng)安裝能報警的氧量儀或SF6氣體泄漏報警儀,在工作職員進口處也要裝設(shè)顯示器。
二 SF6氣體泄露監(jiān)控報警系統(tǒng)的工作原理
SF6氣體泄漏監(jiān)控報警系統(tǒng)主要由三部分組成:變送器、系統(tǒng)主機、外圍設(shè)備。變送器負責(zé)SF6配電裝置室現(xiàn)場環(huán)境數(shù)據(jù)采集,并進行A/D轉(zhuǎn)換,傳送給系統(tǒng)主機,系統(tǒng)主機對采集數(shù)據(jù)分析、比較、判定,并運行相應(yīng)的處理程序。外圍設(shè)備包括報警設(shè)備、透風(fēng)設(shè)備、外設(shè)監(jiān)控系統(tǒng)等,受系統(tǒng)主機控制。
SF6氣體泄漏監(jiān)控報警系統(tǒng)系統(tǒng)圖
當(dāng)環(huán)境中SF6氣體濃度或氧氣含量發(fā)生變化時,SF6氣體變送器能立即捕捉到這一變化,并將檢測到變化量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號,通過RS-485現(xiàn)場總線傳送到系統(tǒng)主機,系統(tǒng)主機一方面將變送器傳來的采集數(shù)據(jù)在顯示屏上顯示出來,另一方面,通過運算分析,與儲存在主機內(nèi)的存儲器上的各種固有參數(shù)進行比較,作出判定——各項數(shù)據(jù)是否超標。當(dāng)SF6濃度高于報警設(shè)定值(一般為1000ppm)或氧氣含量低于報警設(shè)定值18%時,系統(tǒng)主機將自動進行聲光、語音報警,同時啟動風(fēng)機進行透風(fēng),并向遠動上傳報警信號。
三 系統(tǒng)實現(xiàn)的功能
1 環(huán)境中SF6氣體含量檢測功能
的檢測技術(shù)可實現(xiàn)實時在線監(jiān)測環(huán)境中SF6氣體濃度的微量變化。
2 環(huán)境中氧氣含量檢測功能
進口傳感器快速、正確監(jiān)測環(huán)境中氧氣含量的變化。
3 SF6氣體含量超標或缺氧報警功能
當(dāng)環(huán)境中的SF6氣體濃度>1000PPM,氧含量<18%時,系統(tǒng)自動通過報警燈、指示燈、蜂叫器、電腦音箱裝置(語音提示報警)等設(shè)備進行報警,提醒現(xiàn)場工作職員及時采取措施處理和防護。
4 報警時,風(fēng)機自動啟動功能
當(dāng)實現(xiàn)上述報警時,系統(tǒng)還將自動開啟風(fēng)機進行排風(fēng),將室內(nèi)SF6氣體及時排出,進步環(huán)境中氧氣濃度。
5 定時排風(fēng)功能
系統(tǒng)可自主設(shè)置風(fēng)機定時啟動時間,天天準時在設(shè)置時刻自動開啟風(fēng)機進行排風(fēng),時間長度按照《電網(wǎng)公司電力工作規(guī)程》(變電站和發(fā)電廠電氣部分)要求為十五分鐘。現(xiàn)場工作職員在日常巡視前可在系統(tǒng)主機上算好透風(fēng)時刻進行設(shè)定,當(dāng)巡視到SF6設(shè)備配電裝置室時,恰好透風(fēng)結(jié)束,不必再等候十五風(fēng)鐘,可直接進進巡視。
6 強制排風(fēng)功能
系統(tǒng)設(shè)置有風(fēng)機強制啟動按鈕,可直接通過本系統(tǒng)遠動開啟風(fēng)機功能,不必再到現(xiàn)場開啟風(fēng)機控制開關(guān),更便于現(xiàn)場工作職員操縱使用。
7 溫度、濕度顯示功能
檢測環(huán)境中溫度和濕度參數(shù),為實現(xiàn)SF6配電裝置室的、正確監(jiān)測提供有效的依據(jù)。
8 歷史事件存儲和查詢功能
系統(tǒng)能自動存儲包括報警記錄、風(fēng)機開啟和封閉記錄等歷史事件,的查詢軟件可實現(xiàn)歷史記錄的快捷查詢。
9 自動語音提示功能
當(dāng)現(xiàn)場工作職員接近系統(tǒng)主機時,系統(tǒng)將自動提取實時檢測結(jié)果,并運行語音提示程序,播報現(xiàn)場各項環(huán)境參數(shù)是否正常。
10 遠傳報警功能
系統(tǒng)主機采取通訊規(guī)約或報警觸點輸出等方式,可將報警信號上傳上位機或遠方集控中心進行報警。
11 遠方遠控操縱功能
系統(tǒng)主機通過RS485或RS232通訊接口與主控室的遠動監(jiān)控系統(tǒng)相連接,通過與其進行規(guī)約對接,可實現(xiàn)遠方遠控操縱,包括啟動風(fēng)機、查詢歷史數(shù)據(jù)等。
四 結(jié)語
本系統(tǒng)為在安裝有SF6設(shè)備的配電裝置室的工作職員提供人身健康而設(shè)計的型在線監(jiān)測系統(tǒng),應(yīng)用于各種電壓等級的SF6開關(guān)室、 組合電器室(GIS室)等,包括500kV GIS室、220kV本系統(tǒng)適應(yīng)了當(dāng)前電力系統(tǒng)生產(chǎn)的形勢,滿足了電力生產(chǎn)的需求。