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高压开关配电室SF6环境综合监测系统设计方案

来源:智能电力网 时间:2024-07-01 14:08:41 发布信息

 高压开关配电室环境介绍

    开关室作为电厂、变电站等关键设备集中之地,特别是配备有SF6设备的区域,其环境安全尤为重要。由于通风不畅,开关室可能出现缺氧状况,加之SF6气体可能因设备泄漏而污染室内环境,这将对进入该区域进行巡视、检修的工作人员健康乃至生命安全构成严重威胁,同时也为电力安全运行埋下隐患。

    因此,为了保障工作人员的安全和电力设备的稳定运行,国内《电业安全工作规程》明确要求在相关场所安装氧气和SF6检测报警装置,并配备必要的通风换气设备。此外,从环保角度出发,电厂、变电站、高压开关厂等场所也有必要安装SF6检测报警装置。综合监测SF6浓度、氧气含量、温度、湿度等关键参数,并能自动控制现场排风扇进行排风作业的高压开关配电室SF6环境综合监测系统。这样的系统不仅能够及时预警潜在的安全隐患,还能有效改善室内环境质量,确保电力设施的安全运行。


高压开关配电室SF6环境综合监测系统组成

    电化学传感器检测技术已日趋成熟,并因其高灵敏度、宽线性范围、良好稳定性、长使用寿命以及低成本等显著优势,在气体检测领域得到了广泛应用。然而,由于SF6气体具有极高的分子稳定性,传统的电化学传感器无法直接对其进行准确测量。因此,我们创新性地采用了热裂解-电化学复合检测技术。

    该技术通过仪器内置的吸气泵将SF6气体吸入仪器中,然后使其经过热裂解器发生裂解反应。分解后的产物会与空气中的氧气、水等发生化合反应,生成二次产物。接着,我们利用电化学传感器对这些二次反应的生成物进行检测,从而间接地测量出SF6气体的浓度。整个SF6浓度检测系统便是基于这一原理,利用电化学传感器进行设计和实现,确保了测量的准确性和可靠性。

    1、系统组成:系统由监控主机、多功能控制器、SF6气体采集器、SF6浓度电化学传感器、氧气探测器、温度变送器、湿度变送器、红外传感器等组成。

    2、系统硬件:高压开关配电室SF6环境综合监测系统包括智能监控系统屏、通讯管理机、UPS电源、视频监控子系统(云台球机、枪机)、环境监测子系统(温度、湿度、水浸、烟感)、控制子系统(灯光、空调、除湿机、风机、水泵)、门禁监控子系统(读卡器、开门按钮、磁力锁)、安防监控子系统(双鉴检测器)。


高压开关配电室SF6环境综合监测系统.jpg


高压开关配电室SF6环境综合监测系统工作原理

    监控主机:监控主机采用嵌入式系统,与多功能控制器、氧气、温度、湿度探测器通信,实时监测SF6浓度、氧气含量、温湿度。当SF6浓度超标(>10-3)或氧气含量不足(<18%)时,系统自动启动排风并发出报警。报警信息通过RS485总线或网络传输至负责人和维修人员,确保及时维修并避免事故。同时,也提醒进入配电室的工作人员采取防护措施。

    控制器:多功能控制器是高压开关配电室SF6环境综合监测系统的关键组件,采用工业级芯片为核心,通过模数转换器采集数据,并利用继电器、电磁阀控制通道切换。它通过485总线与监控主机通信,循环检测SF6浓度,并进行A/D转换存储于单片机RAM。在接收到主机命令时,它发送浓度、通道和报警信息;当设定时间到达,多功能控制器通过控制设备完成通道切换和SF6气体采集。


高压开关配电室SF6环境综合监测系统功能

    多功能控制器控制SF6采集器中的气泵及电磁阀,分时将各个通道的SF6气体从现场抽到SF6采集器的气室内,再由SF6浓度电化学传感器的内置泵从气室内吸入SF6气体,高压开关配电室SF6环境综合监测系统采用热裂解-电化学复合检测技术对采集到的SF6气体浓度进行分析,并将结果转换为4~20mA的标准信号送到多功能控制器,多功能控制器通过RS485总线,将测量结果送到监控主机进行显示、报警、存储。

    由于氧气传感器、温度传感器、湿度传感器已经采用了RS485总线的通讯方式,因此配电室环境中的氧气含量、温度信号、湿度信号通过RS485总线直接与监控主机连接,监控主机将对接收到的信号进行分析判断、显示、报警、存储。

    1、实时监测:能够显示配电室设备的运行状态,实时监测配电室环境参数信息,实时显示有关故障、告警等信息。

    2、数据查询:在人机界面中,可以直接查看配电室中各个设备的运行数据。

    3、曲线查询:可以直接查看各电参量曲线。

    4、运行报表:高压开关配电室SF6环境综合监测系统实时查询配电室内设备的运行数据报表。

    5、实时告警:具有实时告警功能,系统能够对配电室温度、湿度、有害气体、设备故障或通信故障等事件发出告警。

    6、历史事件查询:能够对产生的所有事件记录进行存储和管理,方便用户对系统事件和进行历史追溯、查询统计、事故分析。 

    7、用户权限管理:设置了用户权限管理功能,可以定义不同级别用户的登录名、密码及操作权限。

    8、网络拓扑图:支持实时监视并诊断各设备的通讯状态,能够完整的显示整个系统网络结构。


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