GIS室SF6设备报警系统

SF6泄露报警系统改造

【摘要】：

六氟化硫气体（SF6）作为绝缘和灭弧介质成功地应用于高压开关及其设备。但在断路器或GIS操作过程中，在电弧作用、电晕、火花放电和局部放电、高温等因素影响下，SF6气体会进行分解，它的分解物遇到水分后变成腐蚀性电解质，尤其是有些高毒性分解物，如SF4、S2F2、S2F10、SOF2、HF及SO2，它们会刺激皮肤、眼睛、粘膜，如果吸入量大，还会引起头晕和肺水肿，甚至致人死亡。在密闭空间，由于空气流通缓慢，分解物在室内沉积，不易排出，从而对检修与巡视人员产生极大的危险；而且由于SF6气体的比重较O2大，当发生SF6气体泄漏事故时，SF6气体会往低层空间积聚，造成局部缺氧，使人窒息。由于SF6气体无色、无味，泄漏后也不易被发觉，一旦在SF6装置室发生SF6气体泄漏，就给现场工作人员的人身健康安全带来巨大威胁，极有可能造成恶性事故。为此《国家电网公司电力安全工作规程》（变电站和发电厂电气部分）特别规定：在SF6配电装置室低位区应安装能报警的氧量仪或SF6气体泄漏报警仪，在工作人员入口处也要装设显示器。

由此可见GIS室安装SF6气体泄漏报警系统地重要性及必要性

【关键词】：SF6、泄露、报警

一、水电站原安装有JKL-2004型SF6开关室环境智能化监控系统，但由于运行时间久设备检测精度已经不能满足要求，为了保障设备及人身安全SF6泄露报警系统改造迫在眉睫；

SF6泄露报警系统改造将原有JKL-2004型SF6开关室环境智能化监控系统拆除，更换成精度更高运行更稳定的ATSX6000SF6泄露报警系统。

二、ATSX600 SF6气体泄露监控报警系统的工作原理

SF6气体作为目前发现的最稳定的温室效应气体，据实验证明在10.5um处具有强烈的光谱吸收效应，SF6激光变送器利用二氧化碳激光器、窄带滤光片、高灵敏低噪音光电探测电路、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。

用激光光谱吸收技术检测，对SF6气体泄漏检测，测量精度可高于百万分之一，检测分辨率达到1ppm两级，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监测，操作简单，故障率少。

SF6泄漏报警系统主要应用在变电站内35kV SF6开关室及500kV、220kV、110kV GIS室，对SF6组合电器设备室环境中SF6气体泄漏情况和空气中含氧量进行实时监测。

当SF6气体泄漏时，由于SF6气体的密度是空气的5倍多，积累于低层空间，并造成局部缺氧，引起重大事故。ATSX600 SF6气体泄露监控报警系统采用多组新型高灵敏度进口SF6/O2传感器及温湿度传感器，当室内SF6及O2的浓度发生微小变化时，传感器立即能响应这一变化，传感器监测的浓度变化量通过变送器，A/D模块、485通讯模块及单片机控制转换成485通讯数字信号，通过现场RS-485总线将信号送至主控制器内，由主控制器进行数据处理和存储，并判断是否报警，启动风机及远程通讯等功能。

本系统最多可监测环境中64个监测点，乌金峡电站分别在七个间隔及GIS 室负一层电缆室共设置九个监测点，能有效监测SF6泄露情况并进行语音报警及启动风机。

SF6气体泄漏监控报警系统共分三大模块：1.SF6现场监测单元，其中包括气体取样模块，主要完成气体的取样和各监测点温度和湿度的测量及SF6和O2定量分析；2.主机及辅助功能模块，主要完成各模块协调工作，显示、报警；3.风机控制器，主要完成启动风机的功能。

三、系统实现的功能

1、环境中SF6气体含量检测功能

先进的检测技术可实现实时在线监测环境中SF6气体浓度的微量变化。

2、环境中氧气含量检测功能

进口高品质传感器确保快速、准确监测环境中氧气含量的变化。

3 、SF6气体含量超标或缺氧报警功能

当环境中的SF6气体浓度＞1000PPM，氧含量＜18%时，系统自动通过报警灯、指示灯、蜂鸣器、电脑音箱装置（语音提示报警）等设备进行报警，提醒现场工作人员及时采取措施处理和防护。

4 报警时，风机自动启动功能

当实现上述报警时，系统还将自动开启风机进行排风，将室内SF6气体及时排出，提高环境中氧气浓度。

5 定时排风功能

系统可自主设置风机定时启动时间，每天准时在设置时刻自动开启风机进行排风，时间长度按照《国家电网公司电力安全工作规程》（变电站和发电厂电气部分）要求为十五分钟。现场工作人员在日常巡视前可在系统主机上算好通风时刻进行设定，当巡视到SF6设备配电装置室时，刚好通风结束，不必再等候十五风钟，可直接进入巡视。

6 强制排风功能

系统设置有风机强制启动按钮，可直接通过本系统远动开启风机功能，不必再到现场开启风机控制开关，更便于现场工作人员操作使用。

7 温度、湿度显示功能

检测环境中温度和湿度参数，为实现SF6配电装置室的全面、准确监测提供有效的依据。

8 历史事件存储和查询功能

系统能自动存储包括报警记录、风机开启和关闭记录等历史事件，高效的查询软件可实现历史记录的快捷查询。

9 自动语音提示功能

当现场工作人员接近系统主机时，系统将自动提取实时检测结果，并运行语音提示程序，播报现场各项环境参数是否正常。

10 远传报警功能

系统主机采取通讯规约或报警触点输出等方式，可将报警信号上传至上位机或远方集控中心进行报警。

11 远方遥控操作功能

系统主机通过RS485或RS232通讯接口与主控室的远动监控系统相连接，通过与其进行规约对接，可实现远方遥控操作，包括启动风机、查询历史数据等。

四、结语

本系统为电站SF6设备的配电装置室的工作人员提供了人身健康安全，适应了当前电力系统安全生产的形势，满足了电力安全生产的需求。