目 录
一、 前言·························································································1 二、 产品概况··················································································2 三、产品功能和主要技术参数··························································3
四、电器原理框图·············································································5
五、运行规程及操作步骤 ································································6 六、使用注意事项············································································14
七、维护保养····················································································14
南京欧亚大陆电气设备有限公司 OY-3000型SF6泄漏在线监控报警系统
一、前 言
1、系统概述
室内SF6气体、氧气在线监测报警系统,是针对新型无人值班变电站室内SF6组合电器设备SF6绝缘气体泄漏的在线式监测报警系统。
本系统采用进口新型高灵敏度SF6-O2传感器和温度、湿度传感器。当室内SF6及O2的浓度发生微小变化时都能及时的反映出。传感器将监测的 SF6气体通过热裂解联合成化学的方式转换成电信号,经信号放大、抗干扰网络,由16位高精度A/D转换成数字信号送入单片计算机。单片机对信号进行分析处理,零点跟踪将结果通过485总线模块传送到主控制器,主控制器对数据处理、存储、彩色显示、报警、风机控制,并将结果传送到远程计算机。
2、SF6特点及其危害论述
SF6是由两位法国化学家Moissan和Lebeau在1900年合成。从60年代起,SF6作为极其优越的绝缘、灭弧介质广泛应用于全世界电力行业中的高压断路器及变电设备中。在今天,SF6气体几乎成为高压、超高压断路器和GIS中唯一的绝缘和灭弧介质。
纯净的SF6气体无色、无味、不燃,在常温下化学性能特别稳定,是空气比重的5倍多。但在电力系统中,由于SF6气体主要充当绝缘和灭弧介质,在电弧及局部放电、高温等因素影响下,SF6气体会进行分解。它的分解物遇水份后生成腐蚀性电解质,尤其是某些高毒性分解物,如SF4、S2F2、SOF2、HF、SO2等,如大量吸入人体会引起头晕和肺水肿,甚至昏迷及死亡。
在相对密封的室内,由于空气流通不畅,SF6及其分解物在室内沉积,加上SF6气体无色、无味,从而对巡视、检修人员产生极大的危害。当GIS产生泄漏后,SF6气体积聚在地坪上方低层空间,造成局部缺氧,使人窒息而造成重大事故。
3、有关SF6安全法则
《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。
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第192条 在室内,设备充装SF6气体时,周围环境相对湿度80%,同时必须开启通风系统,并避免SF6气体泄漏工作区。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15min,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检测含氧量(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。
二、 产 品 概 况
OY-3000型室内SF6、氧气在线监测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。
当发生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。本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些变化,哪怕SF6浓度在10ppmv也能有效地监测。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。
本系统最多可监控环境中64个监测点,也可采用多重主控单元组网控制,并与电站自动化系统进行通讯等功能。对室内SF6浓度、O2的浓度进行有效地监控,极大地提高了无人值守变电站运行的安全性,特别是对日常巡视和维护人员的人身安全得到可靠的保障。
热导法是目前气体定量检测中常用检测法,如色谱仪,英国IOCN公司SF6泄漏定量检漏仪就是采用热导法,热导法优点是物理方法检测,传感器寿命长,线性度好,灵敏度稍低。
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SF6气体作为目前发现的最稳定的温室效应气体,踞实验证明在10.5um处具有强烈的光谱吸收特性。SF6激光变送器利用二氧化碳激光器、窄带滤光片、高灵敏低噪声光电探测电路、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气体泄露检测,测量精度可高于百万分之一,检测分辨率达到1ppm量级,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的监测,操作简单,故障率少。
目前,在上海外高桥电厂已经安装了二十余套这样报警装置,湖南,北京,江苏、山东、安徽也有不少用户。
三、 产品功能及技术指标
系统分为三大模块:(1)、气体取样模块,主要完成各测量点气体分别取样功能;(2)、气体分析模块,主要完成SF6定量分析,O2定量分析、温湿度测量功能;(3)、主机及辅助功能模块,主要完成各模块协调工作,显示、报警、启动风机等功能。
1、 气体取样模块(如图所示) 功能与参数:
检测点:12路+1路零点校准;可扩充到32路; 样气流速:3L/min;气路管道可长达几百米;
采样管道:外径Ø6 PVC管,内径Ø 4,由于内径小,
可迅速置换完管道气体;
取样方式:长寿命电磁泵,低噪声;
内置5µ孔径的过滤器,可有效过滤空气杂质功能; 工作电源:185~250VAC,防浪泳和雷击功能; 尺寸:340mm×420mm×100mm。
2、 气体分析模块(如图所示) 功能与参数:
SF6检测范围:0~1500ppm,精度不低于50ppm,分辨率:1ppm O2检测范围:0~25.0% 误差:<0.5% 分辨率:0.1% 温度显示范围:-20~+99℃ 湿度显示范围:0~99%RH
工作电源:185~250VAC,防浪泳和雷击功能; 自动加强跟踪可疑测量点功能,有效防止误报。 支持现场显示:大屏幕中文显示; 尺寸:290mm×380mm×135mm。
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3、 OY-3000主机
(1)、功 能:
◇ 环境中氧气含量监测显示功能。 ◇ 环境中SF6气体含量监测显示功能。 ◇ 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。
◇ 定时排风功能。
◇ 缺氧或SF6含量超标,强制排风功能。 ◇ 人工强制排风功能。 ◇ 上次排风显示功能。 ◇ 实时显示各种参数功能。 ◇ 历史资料查询功能。 ◇ 支持远动系统遥测遥信.。
◇ 独创的每天自动零点校准功能,自动克服漂移和误报。 ◇ 巡检间隔用户可调。可疑检测点自动加强跟踪功能。 ◇ 发生报警时,自动开启风机和声光报警。 ◇ 用户可调整SF6、O2的报警参数 ◇ 支持RTU遥测遥信功能。
◇ 海量报警数据记录存储功能,长寿命设计
◇ 超大彩屏液晶LCD显示,人性化操作界面。
◇ 只需增加有限成本,检测点可扩充一倍,加大检测密度。 ◇ 宽工作电源设计185~250VAC,防浪泳和雷击功能。 ◇ 人体感应,自动启动风机或语音系统
◇ 显示比较稳定,很好地解决了数据漂移地问题。
◇ 可选择与上位计算机连接,实现远程监控,并进行事件记录与历史事件记录。
(2)、技术指标:
★ 主机尺寸:280mm×327mm×76mm ★ SF6浓度检测范围:0~1500ppm
SF6气体检测灵敏度:±5%设置值
★ 氧气浓度检测范围:0~25%
氧气测量精度:<0.5%(0.4%,O2在21%) ★ 缺氧报警阀值:18.0%(可调) ★ 温度显示范围:-20~99℃ ★ 湿度显示范围:0~99%RH
★ 检测点:标准配置12点(可扩展到32点)。
★ 数据记录功能:报警事件自动记录,海量存储,自动更新。
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★ 报警输出:继电器空接点输出,可与RTU相连,同时支持RS485报警输出。 ★ 支持RTU远程启动风机功能。
★ 支技红外人体检测,自动启动风机或语音提示。
★ 风机控制器:开关型:直接控制风机电源;脉冲型:与风机控制开关相连。可根据现场情况选配。
★ 风机启动支持多种模式:定时启动、报警启动、有人时自动启动、远程启动、手动启动等。
★ 主机多种形式:壁挂式、3U 19英寸标准机箱;仿windows界面,用户界面友好。 ★ 通过RS485支持测量数据远传输出如:门口安装大型LED显示屏,远处立即看到测量参数和系统运行情况。 (需用户另行选配)
4、 OY-3000型 风机控制器
ISM-2型 风机控制器
通信接口
交流接触器
电源接口
(图6.1)
◇ 外形尺寸:145mm×185mm×75mm。 ◇ 右侧航空接头连接电源和信号线。 ◇ 背面双螺丝固定。 ◇ 安装离地10cm处。 ◇ 机分普通式、脉冲式(一般用于继电保护式的风机)
四、 电器原理框图
1、SF6、O2变送器原理框图
485
SF6 O 2 放大 运放 A/D 单 片 机 RAM
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2、主控制器原理框图
RS-485 通讯板
RS-485 至上位机 示 显 警 报主控制器 风机控制器
3、系统原理框图
RS-485 SF6- O2变送器 总 线 分配器 电 源 SF 6- O2变送器SF6 组合电器室
主控制器 RAM 彩色液晶显示 警 报 风机控制 远程通讯 控制室 需要值时,即可固定旋钮。
五、运行规程及操作步骤
OY-3000型主控器是系统设置分析、处理、控制、存储和显示等功能的核心部分。通
过现场总线接收安装在现场的各种变送器采集的数据,根据实际需要可以设置多个监测点,每点包含SF6、O2浓度、温、湿度各种参数,并进行实时显示,分析处理,判断现场环境是否处于正常情况。
当现场发生SF6气体泄漏,空气中SF6气体浓度超过设定值(一般为300~1000ppm)或氧气浓度低于18%时,主控制器启动风机并发出报警信号(指示灯亮)。
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1、OY-3000型主机面板信号指示
◇ 电源指示灯:系统电源接入时灯亮,电源关闭时灭。 ◇ 通信指示灯:主机与各变送器进行通信时亮。
◇ 报警指示灯:环境中SF6气体含量超标或缺氧时应亮,否则就灭。
2、OY-3000型主机操作界面功能介绍 2.1 主控机使用说明
打开主机电源后,将显示一个初始化界面。如果你还未配置过系统参数的话,就请等待8~10秒钟,否则2~3秒钟后主机将自动进入主界面如下图。
在此界面下按F1键,打开“开始”菜单,如下图所示:
在此界面下按上下键在菜单条间移动光标,将光标移至所需要的菜单命令后按“确定”键即执行该菜单命令。下面我们一一介绍各菜单的功能。“开风机”、“关风机”顾名思义就
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是开关风机。
(1)、查看测量记录
当光标选中“测量”菜单时,按“确定”打开测量界面,就可以看到当前各个监测点的状况,如下图所示:
检测点的编号 O2的含量 的纯度值 SF6相关联的风机 的编号数
在此界面下,按上下键可以翻页(1~36点),每页显示8个已经安装的通道监测信息,第一列指示每个检测点的编号,第二列为各个监测点的SF6浓度值,第三列为各个监测点O2的浓度值,第四列为每个点所对应的风机,(该点报警时,所启动的风机)同时显示当前的温湿度。当湿度大于80%时,该模式下的所有排风机都受控制。
按F3键退出当前界面并返回桌面。
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(2)、查看报警记录
报警时SF6的含量 报警的时间记录 报警时O2的含量
“日期”为报警的时间,“SF6(ppm)”为报警时SF6的含量,“O2(%)”为报警时O2的含量。在此界面下F1为删除当前页。上下键切换页面。
(3)、配置测量通道
在此界面下,按右键显示如下界面:
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确定键,显示如下界面:
按左右键为移动光标键,F1、F2为选择、放弃键,“是”代表该通道已经启用,“风机分配”将某一风机分配给某一通道,如果一号通道分配的是一号风机,当一号通道报警时自动启动一号风机。“确定”键保存。
(4)、风机的安装与参数的配置
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要修改的取样点的编号 是否可以手动启动风机 报警时是否启动风机 南京欧亚大陆电气设备有限公司 OY-3000型SF6泄漏在线监控报警系统
上下键为选择光标,F1、F2修改,F3退出,“确定“保存,如上图所示代表一号风机可以手动开启(开始 → 开风机/关风机),报警时自动启动风机(SF6含量大于设定值、O2小于设定值),定时开启风机时间(风机每启动一次需要运行的时间),定时关风机的时间(风机每停一次的时间)同时当湿度过大时也启动风机。
上下键为选择光标,F1、F2修改,F3退出,“确定”保存,上图代表只启用一号风机。 (5)、系统运行参数的设置
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使用上下键移动光标,F1、F2修改参数,F3退出,“确定”保存,报警时主机里面的蜂鸣器的开启与关闭,声光报警的开启与关闭,“语音”当红外感应到有人进入开关室的时候,启动与关闭语音功能。注意!停止间隔200分钟~240分钟为最佳。
(6)、系统时间设置
上下键为选择光标,F1、F2修改,F3退出,“确定“保存。
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(7)、格式化磁盘
上图功能是将报警记录全部格式化。
3、电源开关
电源开关在面板的下侧右端,电源开关拨至“开”状态,电源指示灯亮,系统受电后,显示单元显示当前被监测环境中各种参数等内容。如发生按键使用时不工作时,请重新启动电源一次即可正常工作。
4、正常运行时主机的状况
正常运行时,系统各信号灯及开关应处于下述位置:
(1)、电源开关应在“开”位置。 (2)、电源指示灯亮,通信指示灯闪烁。 (3)、系统运行时,运行人员可以对系统以下述功能键或设置项进行操作,不会影响
系统正常运行。
(4)、系统在正常工作时,取样模块会有轻微的震动声, (5)、本系统有自动零点校准功能,不会产生漂移。
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( 6 )、取样模块的流量在3L/m为最佳。
(7)、分析模块的流量在0.3~0.8L/m.。
5、异常情况处理
◇ 主机指示器不亮,请更换主机电源盒内保险丝。
◇ 系统发生故障,应立即通知制造商对系统进行检修。
六、 使用注意事项
分析、取样模块的取样流量应保持原厂设置值!!! 未经厂家允许不得随意对本系统进行拆装! 本系统工作电源为220VAC! 取样点的管道必须保持畅通!
系统失灵请立即关闭电源,再重新启动!
七、 维护保养
◇ 定期清除取样管道(每月一次)。 ◇ 定期巡视检查主机显示器是否显示,功能键是否有效(三个月一次)。 ◇ 定期清除机壳表面的积灰(每月一次)。 ◇ 定期巡视检查各种开关功能的有效性(三个月一次)。 ◇ 如有异常情况与制造商联系检修。
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(气路连接)
连接管道直径为6mm
(电路连接)
电源线采用2*0.5的电缆线 信号线采用2*0.5的屏蔽电缆线
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