淺析高壓開關配電室SF6環境監測系統的設計

摘要:介紹了高壓開關配電室SF6環境監測系統的組成、主要功能、工作原理及設計思想。系統應用電化學SF6濃度傳感器,采用熱裂解-電化學復合檢測技術對高壓開關配電室環境中SF6濃度實時進行監測,同時監測氧氣含量、溫度、濕度等參數,并且當配電室環境中SF6濃度、氧氣含量超過標準時,自動啟動現場排風扇進行排風,確保進入現場的工作人員的人身安全。系統具有性能穩定、測量準確、數據可靠、安裝方便、結構緊湊、抗干擾能力強等特點,可廣泛應用于電廠、變電站及高壓開關生產廠家。

關鍵詞:高壓開關配電室;SF6;電化學傳感器;環境監測系統;復合檢測技術

0引言

開關室是電廠、變電站等設備集中的地方,尤其是裝有SF6設備的開關室,平時因為通風不良可能會缺氧或因設備中SF6氣體泄漏而污染室內環境,使進入開關室進行巡視、檢修的工作人員的健康甚至生命受到嚴重威脅,給電力安全運行帶來隱患。因此,國內《電業安全工作規程》特別規定,在相關場所安裝氧氣和SF6檢測報警裝置,并安裝必要的通風換氣裝置。同時,從環保的角度來考慮,在電廠、變電站、高壓開關廠等相關場所也有必要安裝SF6檢測報警裝置。因此,設計一套集SF6濃度、氧氣含量、溫度、濕度等參數為一體,同時具備自動控制現場排風扇進行排風功能的SF6環境監測系統是十分必要的。

1系統組成

系統由監控主機、多功能控制器、SF6氣體采集器、SF6濃度電化學傳感器、氧氣探測器、溫度變送器、濕度變送器、紅外傳感器等組成。

1.1系統功能

監控主機主要完成數據采集、數據顯示、報警數據存儲、發送控制指令、報警指示、數據上傳、軟硬復位等功能,配備TFT64位真彩LCD液晶顯示屏、鍵盤操作面板、RS485總線接口,具有靈活的人機交流功能。

多功能控制器控制SF6采集器中的氣泵及電磁閥,分時將各個通道的SF6氣體從現場抽到SF6采集器的氣室內,再由SF6濃度電化學傳感器的內置泵從氣室內吸入SF6氣體,采用熱裂解-電化學復合檢測技術對采集到的SF6氣體濃度進行分析,并將結果轉換為4～20mA的標準信號送到多功能控制器,多功能控制器通過RS485總線,將測量結果送到監控主機進行顯示、報警、存儲。

由于氧氣傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器已經采用了RS485總線的通訊方式,因此配電室環境中的氧氣含量、溫度信號、濕度信號通過RS485總線直接與監控主機連接,監控主機將對接收到的信號進行分析判斷、顯示、報警、存儲。

2安科瑞配電室環境監控系統

2.1概述

配電室綜合監控系統包括智能監控系統屏、通訊管理機、UPS電源、視頻監控子系統（云臺球機、槍機）、環境監測子系統（溫度、濕度、水浸、煙感）、控制子系統（燈光、空調、除濕機、風機、水泵）、門禁監控子系統（讀卡器、開門按鈕、磁力鎖）、安防監控子系統（雙鑒檢測器）。

2.2應用場所

適用于軌道交通，工業，建筑，學校，商業綜合體等35kV及以下用戶端供配電自動化系統工程設計、施工和運行維護。

2.3系統結構

2.4系統功能

2.4.1實時監測

能夠顯示配電室設備的運行狀態，實時監測配電室環境參數信息，實時顯示有關故障、告警等信息。

2.4.2數據查詢

在人機界面中，可以直接查看配電室中各個設備的運行數據。

2.4.3曲線查詢

可以直接查看各電參量曲線。

2.4.4運行報表

查詢配電室內設備的運行數據報表。

2.4.5實時告警

具有實時告警功能，系統能夠對配電室溫度、濕度、有害氣體、設備故障或通信故障等事件發出告警。

2.4.6歷史事件查詢

能夠對產生的所有事件記錄進行存儲和管理，方便用戶對系統事件和進行歷史追溯、查詢統計、事故分析。 

2.4.7用戶權限管理

設置了用戶權限管理功能，可以定義不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權限。

2.4.8網絡拓撲圖

支持實時監視并診斷各設備的通訊狀態，能夠完整的顯示整個系統網絡結構。

2.4.9遙控功能

可以對整個配電系統范圍內的設備進行遠程遙控操作。