摘要：本文介紹了110kv變電所gis室sf6監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)的應(yīng)用情況，重點(diǎn)論述了sf6氣體的危害及sf6泄漏監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)的配置組成、功能、特點(diǎn)及安裝調(diào)試等內(nèi)容。sf6監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)是gis設(shè)備不可或缺的運(yùn)行監(jiān)測(cè)手段，已成為變電所gis設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)配置之一。

關(guān)鍵詞：sf6氣體;gis設(shè)備;滅弧特性;風(fēng)機(jī)控制;監(jiān)測(cè)主機(jī)abstract:thispaperdescribestheapplicationofthe110kvsubstationgisroomsf6monitoringalarmsystem,andfocusesonthehazardsofsf6gasandsf6leakmonitoringalarmsystemconfigurationcomposedofthefunctions,features,andinstallationandcommissioning.sf6monitoringandalarmsystemisanintegralpartofgisequipmentrunningmonitoringtools,ithasbecomeoneofthestandardconfigurationofthesubstationgisequipment.keywords:sf6gas;ofgisequipment;theinterrupterfeatures;fancontrol;中圖分類號(hào):tm63文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a文章編號(hào)：2095-2104（2012）1、前言110kv變電所一般采用雙電源、兩臺(tái)11010kv主變壓器、110kvsf6（六氟化硫）氣體絕緣封閉式組合電器（gis）、10kv及0.4kv成套配電裝置。gis是指六氟化硫氣體sf6絕緣金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備（gasinsulationswitchgear）。它將一座變電所中除變壓器以外的所有一次設(shè)備優(yōu)化設(shè)計(jì)成一個(gè)有機(jī)組合的整體。由于gis占地面積小、可靠性高、安全性好、安裝周期短、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，因而在110kv變電所中得到廣泛應(yīng)用。2、sf6氣體特點(diǎn)、危害及其必要性sf6是在法國(guó)巴黎大學(xué)實(shí)驗(yàn)室于1900年合成。從20世紀(jì)60年代起，sf6作為極其優(yōu)越的絕緣、滅弧介質(zhì)廣泛應(yīng)用于全世界電力行業(yè)中的高壓斷路器及變電設(shè)備中。純凈的sf6氣體無(wú)色、無(wú)味、不燃，在常溫下化學(xué)性能特別穩(wěn)定，是空氣比重的5倍多。充有sf6氣體的設(shè)備大多安裝在室內(nèi)，空氣流通速度相對(duì)較慢，如果sf6氣體一旦泄漏，將在室內(nèi)沉積不易散發(fā)，sf6氣體本身又是無(wú)色無(wú)味的，泄漏后不易被發(fā)覺(jué)。另外由于sf6氣體的比重比氧大，往往是沉積于低層空間，容易造成局部缺氧，使人窒息。為了確保設(shè)備的正常安全運(yùn)行，充分保障現(xiàn)場(chǎng)人員的身體健康和人身安全，必須采取有效手段對(duì)設(shè)備區(qū)域的sf6氣體泄漏進(jìn)行監(jiān)測(cè)，防止意外事故發(fā)生。3、sf6監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)的應(yīng)用sf6監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)采用高靈敏度的sf6-o2傳感器和溫度、濕度傳感器，當(dāng)室內(nèi)sf6及o2的濃度發(fā)生微小變化時(shí)，傳感器立即能響應(yīng)這一變化，在sf6濃度在≧50ppm范圍內(nèi)能有效地監(jiān)測(cè)。傳感器監(jiān)測(cè)的濃度變化量通過(guò)變送器、ad模塊、通訊模塊及單片機(jī)控制轉(zhuǎn)換成通訊數(shù)字信號(hào)，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)通信模塊總線將信號(hào)送至主控制器內(nèi)，由主控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ)并判斷是否報(bào)警，啟動(dòng)風(fēng)機(jī)及遠(yuǎn)程通訊等功能。3.1．系統(tǒng)概述3.1.1重點(diǎn)監(jiān)測(cè)gis室sf6氣體和ｏ2含量由于gis室電氣設(shè)備區(qū)域的sf6裝置較多，為了全面而準(zhǔn)確地監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，在110kvgis室設(shè)置sf6氣體和o2綜合監(jiān)測(cè)點(diǎn)，監(jiān)測(cè)室內(nèi)的sf6氣體和氧氣含量。3.1.2通過(guò)監(jiān)控主機(jī)全面詳細(xì)監(jiān)控gis室的情況系統(tǒng)主機(jī)放置在變電所控制室或gis室入口處。巡視工作人員可直接通過(guò)監(jiān)控主機(jī)查閱各種數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)了解設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)各種環(huán)境的變化，并根據(jù)情況采取各種措施在監(jiān)控主機(jī)上進(jìn)行操作，如啟動(dòng)風(fēng)機(jī)等。3.1.3紅外人體自動(dòng)檢測(cè)，風(fēng)機(jī)自動(dòng)控制，當(dāng)工作人員巡視到gis室門(mén)口并靠近gis室時(shí)，通過(guò)紅外探頭感應(yīng)系統(tǒng)檢測(cè)到有人到來(lái)，此時(shí)可自動(dòng)啟動(dòng)風(fēng)機(jī)。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生sf6氣體泄漏或缺氧時(shí)，系統(tǒng)將會(huì)自動(dòng)進(jìn)行聲光報(bào)警。3.2．系統(tǒng)的組成3.2.1、sf6-o2監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)主機(jī)：可接收并判斷所采集數(shù)據(jù)并發(fā)出報(bào)警和風(fēng)機(jī)啟動(dòng)指令，并將報(bào)警信號(hào)進(jìn)行遠(yuǎn)程通訊，內(nèi)有工作支持和誤報(bào)警過(guò)濾兩套軟件，最多可配備128個(gè)氣體探測(cè)單元。3.2.2、sf6-o2氣體綜合探測(cè)單元：監(jiān)測(cè)sf6和o2氣體的濃度。3.2.3、分配器：監(jiān)測(cè)線路及信號(hào)擴(kuò)展功能。3.2.4、溫濕度探測(cè)單元：根據(jù)電氣安全規(guī)范對(duì)環(huán)境溫濕度進(jìn)行監(jiān)控。3.2.5、聲光報(bào)警器：對(duì)sf6-o2濃度超標(biāo)進(jìn)行聲光報(bào)警，提醒現(xiàn)場(chǎng)工作人員。3.2.6、遠(yuǎn)紅外傳感器：感應(yīng)人員的進(jìn)入并啟動(dòng)風(fēng)機(jī)，避免工作人員進(jìn)入gis室時(shí)忘記啟動(dòng)風(fēng)機(jī)。3.2.7、風(fēng)機(jī)控制器：接收監(jiān)測(cè)信號(hào)控制風(fēng)機(jī)的啟停。3.3．系統(tǒng)的主要功能（1）空氣中氧氣含量檢測(cè)功能 （2）環(huán)境中sf6氣體含量檢測(cè)功能（3）環(huán)境中溫、濕度檢測(cè)顯示功能 （4）缺氧報(bào)警功能（5）sf6氣體含量超標(biāo)報(bào)警功能 （6）缺氧或sf6含量超標(biāo)，強(qiáng)制排風(fēng)功能（7）定時(shí)排風(fēng)功能 （8）人工強(qiáng)制排風(fēng)功能（9）上次排風(fēng)顯示功能 （10）實(shí)時(shí)顯示各種參數(shù)功能（11）歷史資料查詢功能 （12）語(yǔ)音報(bào)警功能（13）聲光報(bào)警功能 （14）自我診斷功能（15）自我冷熱啟動(dòng)功能，防止死機(jī) （16）分散式報(bào)警模式，增強(qiáng)系統(tǒng)可靠性（17）海量存儲(chǔ)功能 （18）具有遠(yuǎn)傳報(bào)警數(shù)據(jù)功能3.4．系統(tǒng)的特點(diǎn)3.4.1、集多重監(jiān)測(cè)功能于一身：主要針對(duì)最重要的sf6氣體和氧氣濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并兼有溫度、濕度等環(huán)境數(shù)據(jù)的輔助監(jiān)測(cè)功能，符合《電業(yè)安全工作規(guī)程》要求。3.4.2、早期現(xiàn)場(chǎng)報(bào)警：通過(guò)微量監(jiān)測(cè)技術(shù)能發(fā)出早期現(xiàn)場(chǎng)警報(bào)，并指示氣體泄漏位置，及時(shí)通知危險(xiǎn)地點(diǎn)內(nèi)人員疏散，尋找及消除泄漏源，保護(hù)運(yùn)行設(shè)備。3.4.3、現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)計(jì)：一根電纜連接所有變送器及主機(jī)，可分立可組合，具有很強(qiáng)的現(xiàn)場(chǎng)適應(yīng)性。3.4.4、多點(diǎn)組網(wǎng)監(jiān)測(cè)：多點(diǎn)同時(shí)監(jiān)測(cè)，滿足現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境需要，提高監(jiān)測(cè)可靠性。3.5．系統(tǒng)的一般配置110kv變電所gis室設(shè)計(jì)的sf6氣體泄漏監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)一般有以下部分組成：3.5.1、監(jiān)控主機(jī)：壁掛式監(jiān)控主機(jī)，包括cpu主控單元、報(bào)警單元、顯示單元和通風(fēng)控制單元。配合監(jiān)控軟件，與設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)的各變送器相連接。3.5.2、sf6和o2氣體綜合探測(cè)單元：監(jiān)測(cè)sf6設(shè)備區(qū)域中sf6氣體和氧氣的含量。安裝在gis室sf6組合電器下部的槽鋼底座上，裝高100mm。3.5.3、溫濕度標(biāo)準(zhǔn)探測(cè)單元；包括溫度傳感器和濕度傳感器，監(jiān)測(cè)sf6設(shè)備區(qū)域的溫度和濕度，監(jiān)控空間靠近氣體探測(cè)單元的地方。3.5.4、分配器：電源與信號(hào)分支器。3.5.5、風(fēng)機(jī)控制器：接受主機(jī)的風(fēng)機(jī)控制信號(hào)，控制風(fēng)機(jī)啟和停。3.5.6、聲光報(bào)警器個(gè)：發(fā)生sf6氣體泄漏或缺氧時(shí)進(jìn)行報(bào)警，安裝于gis室的入口門(mén)框上部。3.5.7、遠(yuǎn)紅外傳感器：工作人員進(jìn)入時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)通風(fēng)系統(tǒng)，與聲光報(bào)警安裝在一起。3.6．系統(tǒng)的安裝調(diào)試3.6.1、系統(tǒng)的安裝及電纜接線探測(cè)單元選擇在固定在gis設(shè)備基礎(chǔ)槽鋼或支架上，每個(gè)傳感器敷設(shè)電源電纜和信號(hào)電纜各一進(jìn)一出。電源、分配器的線纜敷設(shè)視變送器數(shù)量而定。3.6.2、系統(tǒng)調(diào)試系統(tǒng)全部安裝完畢后，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試。調(diào)試主要分以下幾個(gè)步驟：1）監(jiān)控主機(jī)參數(shù)設(shè)置 2）通訊端口設(shè)置2）通訊測(cè)試 3）sf6氣體、氧氣體綜合探測(cè)單元測(cè)試4）溫濕度標(biāo)準(zhǔn)探測(cè)單元測(cè)試 5）同步顯示測(cè)試6）語(yǔ)音提示、報(bào)警測(cè)試 7）報(bào)警燈測(cè)試8）定時(shí)啟動(dòng)時(shí)間設(shè)定監(jiān)測(cè)主機(jī)內(nèi)部有l(wèi)ed指示燈和報(bào)警蜂鳴器，當(dāng)報(bào)警指示燈亮?xí)r，說(shuō)明變電所內(nèi)sf6濃度超過(guò)設(shè)定值或o2濃度低于18%，工作人員應(yīng)立即離開(kāi)gis室。系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)風(fēng)機(jī)，待主控制器結(jié)束通風(fēng)后，值班人員查看各種參數(shù)，確認(rèn)安全后，再進(jìn)入gis室維修或操作。4、結(jié)束語(yǔ)110kv變電所是國(guó)內(nèi)應(yīng)用較多的變電站模式，上述sf6監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)及安裝調(diào)試中的大量數(shù)據(jù)、參數(shù)將對(duì)其它國(guó)內(nèi)在建的110kv變電所建設(shè)起到很好的借鑒作用。參考文獻(xiàn)1．陸生貴．一種高穩(wěn)定性的sf6氣體在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)．《福建師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）》2008年5期2．祁宏．變電站配電間隔sf6氣體泄露的檢測(cè)．《電工技術(shù)》2009年4期3.鹿波．sf6電力設(shè)備氣體泄漏的檢測(cè)．《電氣世界》2010年2期作者簡(jiǎn)介：楊軼男，男，1979年生，2002年畢業(yè)于佳木斯大學(xué)電氣技術(shù)專業(yè)，現(xiàn)工作于中國(guó)石油天然氣管道工程有限公司項(xiàng)目支持部，副主任工程師王本明，男，1979年生，2002年畢業(yè)于大慶石油學(xué)院通信專業(yè)，現(xiàn)工作于中國(guó)石油管道分公司第三項(xiàng)目經(jīng)理部，工程技術(shù)部部長(zhǎng)注：文章內(nèi)所有公式及圖表請(qǐng)用pdf形式查看。