SF6泄漏子系统实施方案Word文件下载.docx
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《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。
SF6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,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。
◇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
SF6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。
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:
序号
仪器名称
规格型号
数量
单位
备注
1
SF6泄漏监控报警系统主机
台
3U19英寸或壁挂式
2
SF6/O2测量变送器
WLD-T-3402
5(3)
只
进口传感器
3
温湿度测量变送器
WLDT-502
4
信号分配器(内置)
WLD-F-002
5
风机控制器
WLD-K-132
标准配置(脉冲型)
6
报警灯
标准配置
7
红外探头
8
电源及通信电缆
1000
米
估计
10
走线槽
B.面积为100m2开关室配置如下:
3
(2)
WLD-T-502
WLD-T-002
800
2)超声波传感器SF6定量检测法由以下部分组成:
WLD2000-2
WLD-T-3402C
套
定量显示,进口传感器
取样系统
WLD-C
1套取样系统为8只取样点,可扩充为24个取样点
9
1000
3)电化学法传感器SF6定量检测主要由以下部分组成:
WLD-T-3402D
WLD-D
2.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。
◇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
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。
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
◇右侧航空接头连接电源和信号线。
◇背面双螺丝固定。
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。
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
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
电源与信号分支器,一般采用内置式。
6)声光报警器
发生SF6气体泄漏或缺氧时进行报警
SF6高压开关室的入口处门框上部
7)红外探头
工作人员进入时自动启动通风系统
8)其它
电源电缆,连接电缆,使用说明书,合格证及保修卡。
三、系统工作原理
1.传感器原理介绍
传感器是测量仪器的核心,直接决定仪器的性能。
目前,国内外使用的SF6气体检漏传感器主要有六类:
1)利用SF6气体具有强烈吸收作用的特性,如美国LIS公司的GasVueTG-30红外激光成像SF6气体定位系统,它主要用设备的检漏,除结构复杂外,价格十分昂贵,不适于环境监控,故障率高。
按性价比评分:
★★★。
2)利用声波在SF6气体中传播的速度比在大气中传播的速度慢的特点,进行检测,如德国DILO公司的3-026-R002型SF6气体报警仪。
它能检测环境中SF6气体含量大于2%体积百分比的浓度,可以通过扩展器连接最多达6个点的监控系统。
但其主要缺点是检测下限太低,2%的SF6气体浓度已远远超过了理论上SF6气体对人体的安全上限1000PPM。
另一方面,它的检测点数太少,不能满足较宽阔空间的需要。
3)利用SF6气体的高度绝缘特性,采用高压电晕放电技术制成的气体检漏仪,如德国DILO公司的3-033-R00型SF6气体报警仪和美国TIF公司的TIFTIF5750ASF6气体定性检漏仪,能定性地检测出环境中SF6气体泄漏,但该仪器在使用前必须在无SF6气体的清洁空气中标定,否则即使在高浓度SF6气体环境中,它也不会报警。
这类仪器不适用于进行长时间连续的实时监测,一般该类型传感器只有20小时,因此不能作长期在线使用。
★★☆。
4)半导体传感器,该类型传感器在国内厂家中使用较多,它主要优点是:
使用寿命相对较长,它的缺点是:
气体选择性差,易导致误报,灵敏度一般。
★★。
5)热导型传感器,该类型传感器主要应用于高端产品,如英国ICON公司的RIC3000定量检漏仪(最小检测到10ppm),热导传感的检测原理是通过物理的方法检测,因此它的使用寿命长,检测的灵敏度也能完成达到技术要求。
但它的价格相对较高。
6)电化学传感器,该类型传感器主要应用于高端产品,如日本百欧尼仕公司发展了热裂解-电化学复合检测技术利用电化学传感器检测其二次反应生成物就可以达到间接测量SF6气体的目的;
具有灵敏度高、线性范围宽、稳定性好及使用寿命长、价格低等一系列突出优点.按性价比评分:
★★★★。
北京天都铂远科技发展分公司想顾客之所想,顺应市场需求,与华北电力大学等联合研制开发了新一代SF6泄漏检测监测系统(采用第5及第6种类型的传感器),改变了传统的对SF6气体泄漏无法实时在线监测的状况,实现了质的飞跃。
产品推向市场后,受到了广大用户的一致好评(具体技术、原理及方案可参阅附件一)。
2.系统原理图
一、系统连接图
四、项目售后服务
北京天都铂远科技发展分公司对销售的产品承诺一年包换,三年保修,终生维护,保期内每年可定期对所售设备进行保养并提供7*24小时上门服务。
当您给我们打电话时,您的信息将立即保存在我们客户服务记录中。
对您提出的每一个问题,我们的工程师将根据积累的经验为您提供快速、准确的解答。
如果有需要,我们的技术人员将在24小时内赶到现场。
附件1:
《电化学法传感器及超声波传感器定量检测SF6泄漏原理及方法介绍》
电化学法原理及方法简介(定量检测)
1、SF6-O2检测原理概述:
空气中微量SF6气体的检测是比较困难的,国外广为应用的方法有:
红外吸收法、放射源型电子捕获检定器法、电火花电离法及热导法。
红外吸收法价格昂贵、设备较大但线性范围较宽;
放射源型电子捕获检定器法也是一种常用方法,它具有反应速度快、灵敏度高、价格较贵、设备体积大(检测室需要保持在真空状态)、线性范围窄等特点。
火花电离法是上述放射源型电子捕获检定器法的简易型,即利用高频高压放电火花的方法取代放射源,而形成一个离子流(基流),而此基流在接触到SF6一类强电负性的物质时会使其基流下降,从而检出SF6气体,此种方法灵敏度高,非线性,同时易受空气中其它物质(例如水份)及温度等干扰,尤其是放电电极的熔蚀现象使其产生的基流极不稳定,因此多用于短期使用的便携式卤族元素及化合物的检漏使用(例如空调检漏等);
热导法由于其灵敏度比较低,因此应用极少。
上述检测方法都属于物理方法。
近十几年来发展起来的电化学传感器技术逐渐成熟,由于电化学传感器具有灵敏度高、线性范围宽、稳定性好及使用寿命长、价格低等一系列突出优点,使其在测量空气中微量特定气体的应用越来越广泛,但是由于SF6分子结构极其稳定而无法使用电化学传感器直接对其进行测量.日本百欧尼仕公司为了解决这个问题,发展了热裂解-电化学复合检测技术:
由仪器内置吸气泵使SF6气体吸入仪器并通过热裂解器使其发生裂解反应,其分解产物与空气中的其它成分如氧气、水…….等化合后生成二次产物,利用电化学传感器检测其二次反应生成物就可以达到间接测量SF6气体的目的。
此种方法一出现,立即在国外电力行业的SF6电器安全运行中得到广泛使用,日前在上海外高桥电厂一次性安装了二十余套日本百欧尼仕的SF6–O2检测报警仪器。
对于空气中氧气的测量同样也是应用电化学方法,即伽阀尼原电池法进行检测,该方法充份发挥了电化学传感器的优势且已有数十年的应用历史。
是一种较为成熟的检测方法。
本公司对应产品为WLD-3101型氧气检测变送器及WLD-6101型氧气检测报警仪。
2、WLD2000-2型SF6-O2在线监控报警仪结构简介:
本公司生产的报警仪有二种取样方式,第一种是国外广泛应用的方式,但只能检测一个地点的数据,性能/价格比不高;
第二种是在用一套SF6-O2变送器的情况下,外加前置取样辅助系统,利用嵌入式工业控制机控制取样电磁阀顺序开阀,使抽气泵将远处气体抽过来送到分析单元去进行分析,检测相对应的测量地点的气体中的SF6-O2含量,每一路取样管可用内经4-6mm塑料或金属管延伸出100-200米远处取样。
大流量抽气泵可使样气迅速送到分析器中,由于分析器内装有微型抽气泵,因此多余之样气将被排空,该仪器分析一个通道气体约为60秒,程序设计为如未检出SF6气体或O2含量降低,则20-30秒后即转入下一通道,以提高巡检速度,如检测出某一路异常,则自动延长检测时间直至作出正确测量及报警(大约90秒),为了保证仪器测量的准确性,本仪器特别设计每天24点(0点)仪器停止采样而改为抽取清洁空气自动进行SF6调零及氧气校20.9%。
以保证仪器测量的准确性(大约需要10-15分钟),仪器以无人值守设计为原则,整机由计算机自动控制、自动记录、自动显示(显示内容为:
时钟、当前通道数值、报警值及运行状态等数据并有485接口输出及控制继电器输出)。
3、系统主要配置:
采用电化学法定量检测SF6泄漏报警监控系统主要由以下部分组成:
超声波传感器原理及方法简介(定量检测)
一、前言
在生产及设备运行过程中,混入的气体杂质及SF6在电气设备经电晕、火花和放电会分解产生的多种有毒分解产物。
因此,为了从事六氟化硫电气设备运行、试验及检修人员的人身安全,及时在线监测工作场所中的SF6浓度是非常有必要的。
目前,SF6浓度的探测多采用以下几种方法:
传感器探测法、放电法、紫外线电离法、红外成像法、激光检测技术、声波测速法。
传感器探测法主要是通过卤素传感器探测头感知周围环境SF6浓度的变换并将其转换成不同的脉冲电流信号从而探测SF6的浓度;
放电法通过检测二氧化碳的含量,间接判断SF6是否泄露;
紫外线电离法通过紫外线照射SF6气体,使气体发生电离,进而测量离子数量反应SF6泄露浓度;
红外成像技术检测,通过红外辐射作用于易泄露点,利用红外成像技术在显示器上观察泄露气体扰动,判断有无泄露产生;
激光检测技术利用激光光谱吸收技术检测,对SF6气体泄露检测;
声波测速法主要是采用超声波测速原理,通过测量混合气体的声波转换成不同的信号流来确定SF6的含量。
在这些方法中,放电法准确性不高,受环境影响大,经常误告警,使用寿命较短;
紫外线电离法检测精度较高,但使用寿命仅500小时,不稳定,不适合在线检测SF6泄露;
红外成像技术检测优点是可远距离非接触检测,但其价格昂贵,且无法实现定量检测;
激光光谱吸收技术检测因为使用了光学器件,价格将昂贵,且光学器件使用要求高,易损坏。
以上方法因为显著缺点,不太适于在线检测SF6泄露测量。
目前,已使用的系统中较多的还是传感器探测法和声波测速法。
通过调查发现,现今在全世界范围内,都没有专门针对SF6浓度探测的传感器。
一般采用传感器探测法的在线监测仪器,使用的都是卤素传感器。
采用卤素传感器的优点是反映速度较快,可探测范围较广;
缺点主要有:
■并非检测SF6浓度的专用传感器。
一般的卤素气体,如氟利昂、氯气等刺激性气体都会影响到卤素传感器,也就是说,在旁边喷口烟雾也会影响到传感器;
■误报率较高,受环境因素影响大,湿度及温度都会对其产生影响。
般采用的卤素传感器的监测仪误报率都超过10%以上,而且使用环境对传感器影响大;
■寿命较短,传感器调整不易。
每只卤素传感器的特性曲线都是不同的,一般装置出厂前厂家会调试好,因此,若传感器失效,需更换,则必须对整个装置进行重新调整;
■频率漂移对传感器的影响也增大了产生误差的可能性。
而声波测速法是一种较先进的测量方法,最早为德国DILO公司采用,具有可靠性高,误报率低,受环境因素影响小,不存在频率漂移的影响,误差小等优点。
因为其核心为超声波换能器,使用寿命长,因此采用此法的装置寿命都比较
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- 关 键 词:
- SF6 泄漏 子系统 实施方案