变配电所SF6气体泄漏及环境安全在线监测系统

发布于:2022-11-29 ⋅ 阅读:(226) ⋅ 点赞:(0)

一、六氟化硫是什么?

六氟化硫又称为SF6,这种气体在常温常压下为无色无臭无毒的气体。不燃烧。对热稳定,没有腐蚀性,可以作为通用材料。电绝缘性能和消弧性能好,绝缘性能为空气的2~3倍,而且气体压力越大,绝缘性能越增高。

六氟化硫气体是无色、无味、无毒、不易燃的惰性气体,具有优良的绝缘性能,主要用作高压开关、大容量变压器、高压电缆的绝缘介质材料,比如:六氟化硫高压开关,GIS(gas insulated substation)组合电气等的绝缘介质就是我们要说的六氟化硫(SF6),所以,在电力系统中,SF6(六氟化硫)气体的作用还是比较明显的。 作为气绝缘体多用作电子设备、雷达波导、粒子加速器、变压器、避雷器等设备,在电力、环境监测、冶金、医学、军事上有着广泛的应用空间。

SF6气体以其优异的绝缘和灭弧性能,在电力系统中获得了广泛的应用,几乎成了中压、高压和超高压开关中所使用的绝缘和灭弧介质。但其安全性也受到了人们的广泛关注,常态的SF6气体是一种无色、无味、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,而其分解产物往往含毒,即便是微量,也能致人非命。当使用以SF6气体为绝缘和灭弧介质的室内开关在使用过程中发生泄漏时,泄漏出来的SF6气体及其分解产物会往室内低层空间积聚,造成局部缺氧和带毒,对进入室内的工作人员的生命安全构成了严重的危险。因此,变电站SF6智能环境监控系统检测环境空气中SF6气体含量和氧气含量,已经变得非常重要。

 

二、六氟化硫(SF6)气体泄露的处理

发生SF6气体泄漏时,由于SF6气体较空气重一般往室内空间低层积聚,造成局部缺氧,所以,通风是非常必要的,下面看下是如何处理。

(1)所有人员应迅速撤离现场,并开启所有排风机进行排风,在事故发生15分钟以内,所有人员不准进入室内(抢救人员除外);15分钟以后,4小时以内任何人员进入室内都必须穿防护衣,戴手套及防毒面具;4小时以后进入室内虽然可不用上述措施,但在清扫时仍须采取上述安全措施,只有用仪器检测含氧量(不低于18%)合格后。

(2)当发生大量SF6气体泄漏时,需采取紧急防护措施,撤离气体泄漏现场,并应立即上报,当发生作业人员中毒时,应立即将人员撤离现场,转移到通风良好处休息。

三、SF6气体泄漏智能环境监控系统的开发思路

利用变配电所已经具备的条件,在正常运行的同时通过合理、经济的方法对变配电所环境实施监控。整体结构以及方案为:对变配电所的实际情况进行充分的了解,合理选择监控软件并进行安装,监控软件可以实现设置好各个设备上传数据的频率,比如:一般情况下每天可以定时上传数据,如果出现异常可以实时上传,像这样根据实际情况进行适当的调整,不仅能够实时了解现场的情况,又能在一定程度上降低成本。

 

 

四、变配电所SF6气体泄漏及环境安全在线监测系统架构

电科恒钛变配电所SF6气体泄漏及环境安全在线监测系统主要检测在电力开关室SF6气体的浓度和含氧量同时对电缆温度、环境温湿度、进水水位、漏水、明火烟雾、防凝露等信息采集监测,实现变配电所内动力环境各数据的检测与设备控制,优化动力环境,从而可实现对变电站、GIS开关室无人值守,提高管理效率,完善维护体制。系统可以实时监控变电站、开关室的环境及设备运行状况,又可以根据以往的环境、设备运行数据进行统计、分析,为管理者提供决策依据。

系统可以检测环境中氧气含量、SF6含量、温湿度、烟雾探测、人体感应等信息进行采集,并可以根据预先设置的启动方式,根据以上监测设备的状态,分别对空调、视频系统、加热装置、除湿器、通风机等设备进行控制。同时,还引入火灾、烟雾等信号进行联动。该系统实现风机、空调、除湿机、加热装置等设备的遥控、遥信、遥测、遥调功能,对远程系统设备运行状况一目了然,并可通过联动防盗系统、火灾消防系统,实现突发时间的监控和管理。

 

四、变配电所SF6气体泄漏及环境安全在线监测系统功能特点:

1、实时显示SF6气体浓度

系统循环采集被检测区域的空气,在操作控制屏及后台监控计算机上显示该采样空气的SF6含量浓度;告警浓度可按要求在现场设定。

2、实时显示氧气浓度

检测主机内含有氧气检测传感器,在检测各区域采样气体中SF6气体的含量同时,检测氧气含量,在操作控制屏及后台监控计算机上显示该采样空气中的氧气浓度;告警浓度可按要求在现场设定。

3、告警输出

当SF6气体或氧气含量达到告警浓度时,操作控制屏将按设定的方式,产生声光、语音报警,并通过软件规约或干接点通知远端监控中心;

如果有工作人员接近开关时室,操作控制屏内的红外感应被触发,操作控制屏将启动语音提示,通知提示工作人员当前室内是否有SF6或氧气报警。

4、风机控制

风机有定时启动、告警启动与强制启动三种方式;

系统内有多个定时启动的时间,可根据用户的要求设定0~4次定时启动、每次启动的具体时间与时长;

当SF6气体或氧气浓度达到告警浓度时,可根据用户要求,设定系统是否启动风机进行通风;操作控制屏有风机开与风机关2个按钮,可以用来强制风机启动或关闭。

5、温湿度显示

温度显示范围:-40~65℃ 湿度显示范围:0~99.99%RH。

6、声光报警控制

可根据用户要求,声光报警在启动后一定时间内自动关闭,以免影响周围居民。

 

五、变配电所SF6气体泄漏及环境安全在线监测系统监控设备简述

1、HT500配电房综合监控装置:装置负责采集所有变送器采集到的数据,并根据设置条件对各个空间的空调与风机进行控制。对所有的事件能进行自动记录并可查询,主机具有 RS485/RS232数据远传接口,可连接到主站进行集中监控。

2、SF6气体变送器:具有使用寿命长、响应速度快、稳定可靠等特点,可检测环境中SF6气体含量,根据相关规定,在环境中SF6气体含量超过 l000ppm时迅速报警,同时启动风机进行排风换气。并将报警信号远传到集控中心,报警启动值可人工调整。

3、温湿度变送器:采用高精度数字式温湿度传感器,可实时采集现场温度和湿度数据,并根据系统设置,来启动相应的设备。

4、灯光控制器:根据开关量对其中的灯光进行调控。将本地控制和远程控制相互结合,对站内灯电源控制进行改造,改造之后实现灯源的远程控制,从而在需要用灯的时候打开,需要的时候远程关闭,

5、除湿机控制器:可在主机上设置相应温湿度采集器采集到的湿度控制,当湿度超标的时候启动除湿机。

6、水浸传感器:探测配电室重要区域是否有漏水现象的传感器。

7、烟雾传感器:系统还应支持接入烟雾探测器(即火灾报警器),也可接入消防系 统报警信号,并实现报警功能。同时,一旦发现火灾信号,系统将自动切断风机电源。

8、红外线人体感应探测器:具有红外线人体感应,当任何人进入开闭所(一键布防/撤防),系统将立即报警,并将报警信号传输到远程监控中心。

9、门禁控制系统:门禁系统在开闭所中是一个子系统模块,实现门禁系统的集中控制和管理。

10、风机控制器:可设置定时、SF6含量超标、氧气含量超标、温度超标、湿度超标 等风机启动条件,风机控制采用风机控制器模块。

11、空调控制器:对于采用红外遥控进行控制的空调,采用空调红外控制模块,由主机对空调红外控制模块发出预先学习的 “开机"、“关机"等红外指令。

 

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