SF6泄漏子系统实施方案

1WLD2000-1开关室SF6泄漏监测子系统实施方案北京天都铂远科技发展有限公司二○○六年三月2目录一、方案概述...............................31.项目必要性.....................................32.项目概述......................................43.系统主要功能...................................54.系统特点......................................6二、系统配置选型分析...........................81.系统主要配置...................................82.监控主机.....................................11三、系统工作原理..............................151.传感器原理介绍................................152.系统原理图....................................16四、项目售后服务..............................193一、方案概述1.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的唯一绝缘和灭弧介质。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安全隐患。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安全造成危害的可能性也越来越大。为了确保设备的正常安全运行，充分保障现场人员的身体健康和人身安全，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。《电业安全工作规程》（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。4SF6安全法规摘录第191条装有SF6设备的配电装置室和SF6气体实验室，必须装设强力通风装置。风口应设置在室内低部。第192条在室内，设备充装SF6气体时，周围环境相对湿度应小于80%，同时必须开启通风系统，并避免SF6气体泄漏到工作区。工作区空气中SF6气体含量不得超过1000ppm。第196条工作人员进入SF6配电装置室，必须先通风15分钟，并用检漏仪测量SF6气体含量，尽量避免一人进入SF6配电装置室进行巡视，不准一人进入从事检修工作。第198条工作人员进入SF6配电装置室低位区或电缆沟进行工作应先监测含氧量（不低于18%）和SF6气体含量是否合格。第199条SF6配电装置室低位区安装能报警的氧量仪和SF6气体泄露报警仪。这些仪器应定期试验，保证完好。第203条发生紧急事故应立即开启全部通风系统进行通风。发生设备防爆破膜破裂事故时，应停电处理，并用汽油或丙酮擦拭干净。2.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，按照以最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，为了全面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，计划设置5个SF6气体和O2综合监测点(基本配置，也可按用户需要配置)，1个温湿度监测作为辅助的监测手段。2)监控主机可全面详细监控SF6高压开关室的情况根据现场勘察分析，WLD2000-1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，5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。3)可实现与变电站远动监控系统连接，进行遥测、遥信、遥控。监控主机可通过I/O接口与主控室的变电站综合环境监测控制系统连接，通过与其进行规约对接，可实现远程遥信、遥控等功能。整个监控报警系统可以实现远距离在线监测、控制。4)红外人体自动检测，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，此时可自动启动风机。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。3.系统主要功能根据项目的整体规划，WLD2000-1SF6气体泄漏监控报警系统主要具有以下功能：◇空气中氧气含量监测功能。◇环境中SF6气体含量监测功能。◇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。◇缺氧或SF6含量超标，强制排风功能。◇定时排风功能。◇人工强制排风功能。◇实时显示各种参数功能。◇大空量存储，历史资料查询功能。◇显示比较稳定，很好地解决了数据漂移的问题◇红外检测，语音自动提示。6◇支持与变电站综合环境监测控制系统的对接，实现系统的实时在线监测、控制，实现远程遥测、遥信、遥控等。4.系统特点经过精心特别设计，本项目具有如下特点：1)集多重监测功能于一身主要针对最重要的SF6气体和氧气浓度进行监测，并兼有温度、湿度等环境数据的辅助监测功能。完全符合《电业安全工作规程》要求。2)先进的气体传感器选用先进的高灵敏度进口传感器(具体原理及方法可参阅附件一)，最低能监测到环境中100ppm的SF6气体，报警误差5%，氧气报警误差0.5%。3)早期现场报警微量监测技术能发出早期现场警报，并指示气体泄漏位置，及时通知危险地点内人员疏散，寻找及消除泄漏源，保护运行设备。4)现场总线设计一根电缆连接所有变送器及主机，可分立可组合，具有很高的现场适应性。5)多点组网监测多点同时监测，满足现场环境需要，提高监测可靠性。6)遥测遥信能力可将数据远传送到远动控制中心，控制中心也可以直接远距离查询、控制监控系统（可配接本公司的变电站综合环境监测控制系统软件，实现远程遥测、遥信、遥控等）。7)长寿型设计7SF6采用进口传感器(具体原理及方法可参阅附件一),正常开发情况，连续工作寿命≥5年。O2采用工业级进口长寿命传感器（比医用的寿命长，但价格高）。8)宽电压带设计185V～265VAC，满足不同现场环境需要。9)大屏幕液晶显示屏同步显示大屏幕液晶彩色显示屏，美观大方，运行状态一目了然。10)历史数据记录系统主机配套的大容量存储器记录报警发生和解除历史数据，性能卓越的查询系统软件保证了系统能在数秒内实现历史数据的快捷查询。8二、系统配置选型分析1.系统主要配置SF6高压开关室设计规划的WLD2000-1SF6气体泄漏监控报警系统可根据对SF6的定性检测或定量检测方法的不同而采取相应的技术及配置方案（采用超声波及电化学法定量分析的原理及方法见附件一）：1)SF6定性检测主要由以下部分组成：A.面积为120m2开关室配置如下：B.面积为100m2开关室配置如下：序号仪器名称规格型号数量单位备注1SF6泄漏监控报警系统主机WLD2000-11台3U19英寸或壁挂式2SF6/O2测量变送器WLD-T-34025（3）只进口传感器3温湿度测量变送器WLDT-5021只进口传感器4信号分配器(内置)WLD-F-0025只5风机控制器WLD-K-1321只标准配置(脉冲型)6报警灯1只标准配置7红外探头1只标准配置8电源及通信电缆1000米估计10走线槽10米估计92)超声波传感器SF6定量检测法由以下部分组成：序号仪器名称规格型号数量单位备注1SF6泄漏监控报警系统主机WLD2000-11台3U19英寸或壁挂式2SF6/O2测量变送器WLD-T-34023（2）只进口传感器3温湿度测量变送器WLD-T-5021只进口传感器4信号分配器(内置)WLD-T-0025只5风机控制器WLD-K-1321只标准配置(脉冲型)6报警灯1只标准配置7红外探头1只标准配置8电源及通信电缆800米估计10走线槽10米估计103)电化学法传感器SF6定量检测主要由以下部分组成：序号仪器名称规格型号数量单位备注1SF6泄漏监控报警系统主机WLD2000-21台3U19英寸或壁挂式2SF6/O2测量变送器WLD-T-3402C1套定量显示，进口传感器3取样系统WLD-C1套1套取样系统为8只取样点，可扩充为24个取样点4温湿度测量变送器WLDT-5021只进口传感器5信号分配器(内置)WLD-F-0025只6风机控制器WLD-K-1321只标准配置(脉冲型)7报警灯1只标准配置8红外探头1只标准配置9电源及通信电缆1000米估计10走线槽10米估计112.监控主机对以上主要部件的具体选型分析如下。1)监控主机(壁挂式或标准19英寸机柜)本项目选用WLD2000-1型SF6气体泄漏监测装置主机。◇外形尺寸长×宽×高：270mm×130mm×480mm。◇彩色液晶显示实时各种参数值，功能设置显示。◇功能键修改各种设置参数。◇背光键开点亮显示屏。◇风机开关，自动或强制排风。◇背插式安装。序号仪器名称规格型号数量单位备注1SF6泄漏监控报警系统主机WLD2000-21台3U19英寸或壁挂式2SF6/O2测量变送器WLD-T-3402D1套定量显示，进口传感器3取样系统WLD-D1套1套取样系统为8只取样点，可扩充为24个取样点4温湿度测量变送器WLDT-5021只进口传感器5信号分配器(内置)WLD-F-0025只6风机控制器WLD-K-1321只标准配置(脉冲型)7报警灯1只标准配置8红外探头1只标准配置9电源及通信电缆1000米估计10走线槽10米估计12◇具体使用方法见运行规程。功能：控制功能丰富。包括CPU主控单元、报警单元、显示单元和通风控制单元。配合自行设计的监控软件，通过与设备现场的各变送器相连接，可实现数据的采集、分析、处理。通过与远动控制中心的监控系统相连，可实现远动报警、遥测、遥信、遥控等诸多功能。控制：多类型、多数量变送器2)WLD-T-3402型SF6和O2气体综合变送器◇外形尺寸长×宽×高：180mm×70mm×140mm。◇通信接口：RS485方式。◇右侧航空接头连接电源及信号线。◇背面双螺丝固定在槽钢或支架上。功能：监测SF6设备区域中SF6气体和氧气的含量安装：需要监控间较低位置处，一般离地面10cm，可安装在SF6组合电器下部的槽钢底座上，离地100mm处。3)WLD-T-502型温湿度变送器通信接口电源接口氧气传感器WLD-T-3402SF6、O2气体综合变送器SF6传感器13◇外形尺寸长×宽×高：180mm×70mm×140mm。◇通信接口：RS485方式。◇右侧航空接头连接电源和信号线。◇背面双螺丝固定。功能：包括温度传感器和湿度传感器，监测SF6设备区域的温度和湿度。安装：监控空间靠近ST-2型气体探测单元的地方。4)WLD-K-132风机控制器功能：接受主机的风机控制信号，控制风机启动和停止；根据现场情况可选脉冲型和开关型。脉冲型主要可直接与原来风机系统相连，用户布线方便，推荐使用。5)WLD-F-002分配器(内置)◇左侧连接信号线至分配器连线。◇右侧连接开关电源连线。◇背后双螺丝固定功能：电源与信号分支器，一般采用内置式。6)声光报警器通信