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變電設備監測：GIS開關室六氟化硫氣體泄漏監測報警方案
來源：正瑞電子
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發布日期：2024-01-08
概述：
正瑞電子GIS開關室六氟化硫氣體SF6泄漏監測報警方案，運用多種智能環境監測傳感器，對高壓配電室內環境實行24小時全天候監測，能夠檢測環境空氣中SF6氣體含量和氧氣含量，當環境中SF6氣體含量超標或缺氧，能實時進行報警，同時自動啟動風機進行通風，并具有溫濕度檢測、紅外入侵報警等諸多豐富功能，為維護高壓配電室用電安全，保障工作人員人身健康安全提供了新思路。
本方案適用于：發電廠、電網變電站、煉化企業變電站、鋼鐵企業變電站、交通行業牽引變電站等。
項目背景：
六氟化硫（SF6）是一種無色、無臭、無毒、不燃的穩定負電性氣體，有吸附自由電子的能力，具有良好的滅弧和絕緣性能。在101.325kPa大氣壓力下的均勻電場中，六氟化硫氣體的耐電壓強度約為氮氣的2.5倍，而且六氟化硫的化學性質非常穩定，被廣泛用作絕緣氣體。六氟化硫氣體的卓越性能實現了裝置經濟化、低維護化的操作，與普通裝置相比，可以節省最多90％的空間。在眾多六氟化硫氣體的用途中，主要還是電力設備上用的六氟化硫氣體居多，已成為電力工業中一種很重要的介質，被廣泛用作高壓開關、大容量變壓器、高壓電纜的絕緣介質材料。
正常狀態下的六氟化硫氣體對人體沒有毒性。但在高壓電弧的作用下，SF6氣體會發生部分分解，而其分解產物往往含有劇毒，即便是微量，也能致人非命。當使用以SF6氣體為絕緣和滅弧介質的室內開關在使用過程中發生泄漏時，泄漏出來的SF6氣體及其分解產物會往室內低層空間積聚，造成局部缺氧和帶毒，對進入室內的工作人員的生命安全構成嚴重的危險。因此，在配電室中對六氟化硫氣體泄露監測很有必要。
建設目標：
GIS開關室六氟化硫氣體泄漏監測報警系統解決方案是集開關室內SF6/O2氣體監測、溫濕度、紅外人體探測等，風機聯動控制，以及智能環境監控云平臺于一體的智能配電室環境監測管理體系，其總體建設目標是實現對開關室內環境和設備的統一監控和管理，以保障用電安全。
具體建設目標：
（1）通過各種智能傳感器設備對六氟化硫濃度、氧氣濃度、溫濕度等要素進行實時數據監測，為配電室內各系統及設備運行提供高度穩定可靠的監測信息資源；
（2）監測區域內的氣體以及溫濕度數值高于/低于設定報警值時，系統自動發出聲光報警信號，并提供必要的遠程控制、智能控制；（3） 在監測區域內配備紅外感應器，系統在感應到人員進入時自動發出報警信號；
（4）對配電室發生的故障產生故障告警，通過多種方式通知相關管理人員，及時處理，及時解決，對即將發生的故障進行預警；（5） 促進配電室的自動化、智能化，明晰管理人員的權利和責任，提高機房的管理水平，節省配電所運行管理費用，達到短期投資、長期受益的目的；
（6）利用平臺完善的數據統計和分析功能，為配電室管理者提供可靠地參考依據，為配電室建設與改進提供充分的決策依據；
六氟化硫氣體泄漏監測報警系統介紹：
ZRDH2001X 六氟化硫SF6氣體泄漏報警監測系統，是根據當前電力系統強調安全生產的形勢，采用德國原裝進口SF6氣體傳感器，雙光束雙波長非分散式紅外吸收光譜技術（NDIR）原理，和電化學技術有效結合，以及數據采集、數據分析處理、通信技術于一體的開放系統平臺。整個系統采用模塊化設計，便于工程安裝及工程維護。在傳輸條件完備的情況下，可以依托網絡組建監控中心，在遠端監控中心可隨時掌握底端變電站、GIS開關室的溫濕度、氧氣含量等環境量以及SF6氣體泄露狀況。從而可實現對變電站、GIS開關室無人值守，提高管理效率，完善維護體制。監控中心以數據庫為核心，既可以實時監控變電站、開關室的環境及設備運行狀況，又可以根據以往的環境、設備運行數據進行統計、分析，為管理者提供決策依據。
ZRDH2001X 型SF6氣體泄漏在線監測報警系統組成：
系統由ZRDH2001X型監控主機，ZRCS-10型SF6/O2氣體變送器 ，溫濕度采集單元，人體紅外感應傳感器,聲光報警裝置，風機控制模塊以及LED顯示屏等組成。可實時SF6氣體濃度定量檢測、氧氣含量檢測、溫濕度檢測等。系統自動記錄各種報警數據，通風設備啟動數據，可以自由設定1~1000ppm SF6告警閥值,以及自動啟動通風時間，SF6泄露超過設定告警閥值時超標告警，氧氣含量＜18％時缺氧告警，并自動啟動通風設備以及,聲光報警器.根據用戶需要提供與遠程通信裝置的接口，實現遙控、遙測、遙信等功能。
ZRDH2001X型SF6氣體泄漏監測報警系統功能：
（1）氣體濃度檢測和顯示功能：
各傳感器連續檢測并由主機讀取和顯示GIS室內各監測點處的SF6濃度，當SF6濃度超過設定報警值（出廠默認值1000ppm）時，報警并顯示數值。
（2）氧氣濃度檢測和顯示功能：
各傳感器連續檢測，并由主機讀取和顯示GIS室內各監測點處的O2濃度。當濃度低于設定報警值（出廠默認值18%）時，報警并顯示數值。
（3）氣體和氧氣濃度控制功能：
SF6氣體濃度超標（≧1000ppm）或氧氣濃度低于（≦18%）時，控制風機啟動通風直到SF6和O2濃度恢復正常。
（4）溫度、濕度檢測和顯示功能：
由就地位置的溫濕度傳感器實時檢測，并由主機讀取和顯示GIS室內溫、濕度值。
（5）傳感器通信狀況顯示功能：
各傳感器連續檢測并由主機讀取和顯示GIS室各傳感器通信狀況，如果發生通信故障，則在界面上故障地址出現“--”和離線。
（6）定時通風功能：
系統可以按時段設定風機每天定時啟動和停止，以保證開關室每天都能按需要通風。
（7）風機自動啟動功能：
O2含量≤19.6%或SF6氣體濃度＞1000ppm時，自動啟動風機，每次啟動時間按時段自動設置，可手動控制或強制啟動風機；
（8）語音提示功能：
當主機開啟語言功能時，則系統會在滿足規定條件時語音提示告警，提示作業人員進入GIS室注意。
（9）聲、光報警功能：
當GIS室環境中SF6、O2氣體含量超限時，會發出報警聲和紅色燈光閃耀。
（10）人體紅外感應功能：
當作業人員要進入GIS室前，紅外感應器動作，主機會發出提示語音，加強現場工作人員的直觀感覺。
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