摘 要：本文介紹了寧煤烯烴項目110 kV變電所GIS室SF6監(jiān)控報警系統(tǒng)的應(yīng)用情況，重點論述了SF6氣體的特性及GIS室SF6監(jiān)控報警系統(tǒng)的主要功能、系統(tǒng)組成、使用維護等內(nèi)容。高精度，穩(wěn)定性、長壽命、經(jīng)濟性使GIS室SF6監(jiān)控報警系統(tǒng)得以推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：SF6 GIS室 監(jiān)控報警

中圖分類號：TQ53 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）12（b）-0102-01

從20世紀60年代起，SF6氣體以其優(yōu)異的絕緣和滅弧性能，在電力系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。常態(tài)下，SF6氣體是一種無色、無味、密度比空氣重、不易與空氣混和的惰性氣體，對人體沒有毒性。但是，在高壓電弧的作用下，SF6氣體會發(fā)生部分分解，而其分解產(chǎn)物遇到水份后會產(chǎn)生一些劇毒物質(zhì)，如氟化亞硫酰（SOF2）、四氟化硫（SF4）、二氟化硫（SF2）等，即便是微量也能致人非命。泄漏出來的SF6氣體及其分解物會往室內(nèi)低層空間積聚，且不易散發(fā)，造成局部缺氧和帶毒，對進入室內(nèi)的檢修及巡視人員的安全構(gòu)成嚴重危險。

由于SF6氣體的大量使用，其安全性已受到人們的廣泛關(guān)注。針對SF6氣體國家有關(guān)部門已制訂了一系列響應(yīng)的行業(yè)安全法規(guī)，法規(guī)中明確規(guī)定了人員在進入SF6配電裝置室時必須先通風(fēng)15分鐘，對空氣中的SF6濃度及氧氣含量進行監(jiān)測，在SF6配電裝置的低位區(qū)應(yīng)安裝能報警的氧量測試儀和SF6氣體泄漏報警儀。

1 GIS室SF6監(jiān)控報警系統(tǒng)應(yīng)用

GIS室SF6監(jiān)控報警系統(tǒng)由一臺主機（具有人體紅外探測、語音提示和語音報警等功能）、8只雙氣體探頭、溫濕度模塊和風(fēng)機驅(qū)動模塊等組成。氣體探頭安裝在GIS設(shè)備的下方，用以實時在線檢測GIS設(shè)備下方的氧氣含量和SF6氣體濃度。主機通過RS-485總線輪詢、監(jiān)測各氣體探頭的氣體濃度數(shù)據(jù)并在危險時給出語音報警信息和控制風(fēng)機工作。主機還可以通過RS-485總線實現(xiàn)與上位計算機的數(shù)據(jù)傳輸和系統(tǒng)參數(shù)修改，組成計算機對GIS室環(huán)境在線自動監(jiān)測系統(tǒng)。

1.1 系統(tǒng)主要功能

（1）SF6氣體濃度檢測及超標報警：當(dāng)GIS室內(nèi)SF6氣體濃度超過1000 ppm時，監(jiān)控主機顯示濃度超標信息，風(fēng)機輸出觸點閉合啟動GIS室風(fēng)機并發(fā)出報警信號，同時現(xiàn)場進行語音提示。（2）氧氣濃度檢測及超標報警：監(jiān)控主機輪流顯示GIS室內(nèi)各氣體探頭處的氧氣濃度值；當(dāng)氧氣濃度低于18%時，風(fēng)機輸出觸點閉合啟動GIS室風(fēng)機并發(fā)出報警信號，同時現(xiàn)場進行語音提示。（3）通風(fēng)控制功能：系統(tǒng)可以進行溫度啟動風(fēng)機、濕度啟動風(fēng)機、定時啟動風(fēng)機程序設(shè)定。通過系統(tǒng)可以手動啟動停止風(fēng)機。監(jiān)控主機顯示風(fēng)機上次啟動和停止的時間，工作人員可以根據(jù)該信息判斷在進入GIS室前是否需要進行強制通風(fēng)。（4）溫度、濕度顯示：系統(tǒng)可以測量并顯示當(dāng)前GIS室內(nèi)的溫度和濕度值。（5）語音功能：系統(tǒng)可以進行語音提示通風(fēng)，并在通風(fēng)結(jié)束后播報當(dāng)前GIS室內(nèi)的氧氣濃度和SF6氣體含量狀況，以提醒工作人員是否可以安全進入GIS室。（6）紅外探測功能：系統(tǒng)可以探測到想要進入GIS室的工作人員，并且在風(fēng)機沒有工作時進行語音提示通風(fēng)，直到人員離開或者啟動風(fēng)機為止。

1.2 系統(tǒng)的組成及安裝原則

（1）監(jiān)控主機：包括CPU主控單元、報警單元、顯示單元、風(fēng)機控制單元。液晶顯示現(xiàn)場監(jiān)測的環(huán)境數(shù)據(jù)，可以定時自動排風(fēng)，允許強制風(fēng)機排風(fēng)，報警時自動啟動風(fēng)機排風(fēng)，自動記錄風(fēng)機上次排風(fēng)時間。通過現(xiàn)場總線與監(jiān)控計算機相連，可實現(xiàn)遠程監(jiān)控，在控制中心實現(xiàn)數(shù)據(jù)查詢，控制風(fēng)機的功能。壁掛式安裝，一般安裝在GIS室門口墻面上，高度以便于觀察顯示、操作為宜。（2）SF6氣體、氧氣探頭模塊：檢測SF6設(shè)備區(qū)域中SF6氣體濃度和氧氣的含量。安裝在開關(guān)SF6氣體最容易聚集的地方，固定在SF6開關(guān)下方地面上。所有模塊的通訊、電源線采用并聯(lián)方式連接，然后接入監(jiān)控主機。（3）溫濕度模塊：檢測SF6設(shè)備區(qū)域中溫度和濕度值。安裝在GIS室內(nèi)遠離熱源和濕源且氣流比較平穩(wěn)的地方。（4）人體紅外探頭：探測是否有工作人員要進入GIS室。接受主機的語音信號時則會自動開啟語音提示系統(tǒng)，告知安全規(guī)程及室內(nèi)的環(huán)境監(jiān)測結(jié)果。安裝在GIS室門的附近，或者其它適合需要人體探測的地方。（5）聲光報警器：對SF6、氧氣濃度超標進行聲光報警，提醒現(xiàn)場工作人員。（6）風(fēng)機：強力通風(fēng)裝置，風(fēng)口應(yīng)設(shè)置在室內(nèi)底部。

1.3 系統(tǒng)的特點

（1）雙氣體檢測：同時檢測SF6氣體和氧氣濃度，最低能檢測到環(huán)境中1000ppm的SF6氣體，符合《電業(yè)安全工作規(guī)程》要求。（2）現(xiàn)場總線設(shè)計：一根電纜連接所有的變送器及主機，安裝方便，調(diào)試簡單，有很高的現(xiàn)場適應(yīng)性。（3）多點組網(wǎng)功能：最多可以64臺下位機同時監(jiān)測，滿足不同現(xiàn)場環(huán)境需要，提高檢測的可靠性。（4）遙測、遙信、遙控功能：與上位計算機連接，可實現(xiàn)遠程監(jiān)控，在控制中心實現(xiàn)數(shù)據(jù)查詢，控制風(fēng)機的功能。（5）長壽命設(shè)計：采用進口元件，傳感器使用壽命長，滿足實時檢測要求。

1.4 系統(tǒng)的使用維護

（1）進入GIS室前，確認系統(tǒng)語音提示信息正常，檢查監(jiān)控主機顯示信息正常，按系統(tǒng)“手動啟動”按鈕進行通風(fēng)15分鐘。（2）聲光報警器報警時，說明GIS室內(nèi)SF6濃度超過設(shè)定值或氧氣濃度低于18%，工作人員應(yīng)立即離開GIS室。（3）定期檢查SF6氣體、氧氣探頭模塊、溫濕度模塊、人體紅外探頭、聲光報警器上無雜物覆蓋遮擋，運行狀態(tài)正常。（4）氣體探頭在使用過程中應(yīng)該避免大量灰塵和化學(xué)藥品的侵入，定期對氣體模塊進行清潔工作。（5）定期測試溫度啟動風(fēng)機功能、濕度啟動風(fēng)機功能、定時啟動風(fēng)機功能正常。（6）不可在系統(tǒng)各部件附近使用易燃的噴霧劑和易燃溶劑清潔系統(tǒng)各部件。（7）如發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)周圍有煙霧、異味、奇怪的聲音或其它任何異常時，應(yīng)立即關(guān)閉系統(tǒng)電源。

2 結(jié)語

GIS室SF6監(jiān)控報警系統(tǒng)，采用具有國際先進水平的界限電流式氧傳感器和新型半導(dǎo)體傳感器作為核心敏感元件，高性能嵌入式微控制器和高性能放大器構(gòu)成信號處理單元，采用現(xiàn)場總線設(shè)計，具有多點組網(wǎng)功能及遙測、遙信、遙控功能，具備了高精度、穩(wěn)定性、長壽命、經(jīng)濟性的顯著特點，必將在SF6配電裝置場所得以廣泛應(yīng)用。

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