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变电设备监测：GIS开关室六氟化硫气体泄漏报警监测方案

来源：正瑞电子浏览：1589 发布日期：2023-10-26

一、背景：
六氟化硫（SF6）是一种无色、无臭、无毒、不燃的稳定负电性气体，有吸附自由电子的能力，具有良好的灭弧和绝缘性能。在101.325kPa大气压力下的均匀电场中，六氟化硫气体的耐电压强度约为氮气的2.5倍，而且六氟化硫的化学性质非常稳定，被广泛用作绝缘气体。六氟化硫气体的卓越性能实现了装置经济化、低维护化的操作，与普通装置相比，可以节省最多90％的空间。在众多六氟化硫气体的用途中，主要还是电力设备上用的六氟化硫气体居多，已成为电力工业中一种很重要的介质，被广泛用作高压开关、大容量变压器、高压电缆的绝缘介质材料。
正常状态下的六氟化硫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有剧毒，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严重的危险。因此，在配电室中对六氟化硫气体泄漏监测很有必要。

二、应用目的：
配电室六氟化硫气体泄漏报警监测系统解决方案是集配电室内环境监测（除了对SF6/O2气体监测外，还包括温湿度、红外人体探测等），风机联动控制，以及智能环境监控云平台于一体的智能配电室环境监测管理体系，其总体建设目标是实现对配电室内环境和设备的统一监控和管理，以保障用电安全。
应用目的：
（1）通过SF6、O2气体、温湿度传感器设备对六氟化硫浓度、氧气浓度、温湿度等要素进行实时数据监测，为配电室内各系统及设备运行提供高度稳定可靠的监测信息资源；
（2）监测区域内的气体以及温湿度数值高于/低于设定报警值时，系统自动发出声光报警信号，并提供必要的远程控制、智能控制；
（3）在监测区域内配备红外感应器，系统在感应到人员进入时自动发出报警信号；
（4）对配电室发生的故障产生故障告警，通过多种方式通知相关管理人员，及时处理，及时解决，对即将发生的故障进行预警；
（5）促进配电室的自动化、智能化，明晰管理人员的权利和责任，提高机房的管理水平，节省配电所运行管理费用，达到短期投资、长期受益的目的；
（6）利用平台完善的数据统计和分析功能，为配电室管理者提供可靠地参考依据，为配电室建设与改进提供充分的决策依据；

三、配电室六氟化硫气体泄漏报警监测系统介绍

为了充分保障配电室内设备运行的环境安全，需要对其内部环境进行监测，以达到实时自动监测、控制配电室环境的目的，SF6气体泄漏报警监测系统主要涉及到配电室内的SF6/O2气体浓度、温湿度、红外人体探测等环境监测要素。

通过对配电室内的各种环境监测及报警数据进行分析，实时反映现场设备运行的环境情况以及设备本身运行情况，通过联动控制风机，保障配电室的电力设备安全运行，防止因环境改变、设备状态变化而引起的事故，满足配电室远程运维的可靠管控要求，为新型现代化配电室的智能化、可视化、自动化、互动化做有效支撑；通过设立统一监控管理站，对分布在配电室不同区域的多个设备和信息进行全数字化集中监控管理，实现配电室的少人或无人值守，满足现代化智能配电室管理的需要，使用户的维护模式从“被动抢修模式”变为“主动预防模式”。

六氟化硫气体泄漏报警监测系统施工部署简单方便，扩容方便。所有的监测设备都采用RS485总线布线方式传输至气体报警控制器，再通过4G/RJ45网口的方式上传至云平台，用户可根据实际情况自主选择上传方式，便于实际操作与管理；监控管理平台也非常人性化，界面友好、操作简单、功能全面，监控设备的管理采用即插即用，监控平台能够自动搜索新增的设备，无需手动添加，维护非常方便。实现了即插即用系统集成扩容的平滑过渡，这样需求方可以很方便地根据自身的需求和投资预算进行项目的投资，不会造成重复投资浪费。

四、六氟化硫气体泄漏报警监测系统功能特点：

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。
7、检测区域
多可达24个区域，可检测多个开关室，以减少用户投资。