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SF6在線監測系統的實施方案
日期：2025-04-30 14:50
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摘要：SF6在線監測系統的實施方案
項目必要性
高壓SF6開關設備其內部充有SF6氣體，SF6氣體在電力行業主要是作為一種優異的絕緣和滅弧介質而成功地應用于高壓開關及其設備，在高壓、超高壓以及特高壓領域，SF6氣體幾乎成為斷路器和GIS的唯壹絕緣和滅弧介質。
但在開關分斷操作過程中，在電弧作用、電暈、火花放電和局部放電、高溫等因素下，SF6氣體會進行分解，它的分解遇到水分后會變成腐蝕性電解質，其中有些高毒性分解物，如SF4、S2F2、S2F10、SOF2、HF及SO2，它們會刺激皮膚、粘膜，如果吸入量大，還會引起頭暈和肺氣腫 ，甚至致人死亡。充有SF6氣體的設備大多安裝在室內，空氣流通速度相對較慢，如果SF6氣體一旦泄漏，將在室內沉積不易散發，SF6氣體本身又是無色無味的，泄漏后不易被發覺。另外由于SF6氣體的比重較氧大，往往是沉積于低層空間，容易造成局部缺氧，使人窒息。這樣就會對現場工作人員造成極大的**隱患。
一方面由于SF6其優異的絕緣、滅弧特性，逐漸使SF6設備被廣泛地應用于高中壓領域，而另一方面，SF6氣體本身對設備、環境，尤其是現場工作人員生命健康**造成危害的可能性也越來越大。為了確保設備的正常**運行，充分保障現場人員的身體健康和人身**，必須采取有效手段對設備區域的SF6氣體泄漏進行監測，防止意外事故發生。
《電業**工作規程》（發電廠和變電站部分）特別規定，裝有SF6設備的配電裝置室必須保證SF6氣體濃度小于1000ppm，除須裝設強力通風裝置外還必須安裝能報警的氧量儀和SF6氣體濃度監測報警儀等。
項 目 概 述
根據對SF6高壓開關室的分析研究，結合用戶的實際要求，按照以*低價實現的使用效果的設計原則，進行項目整體規劃，具體表述如下：
1、重點監測SF6高壓開關室SF6氣體和02含量
由于設備區域的SF6裝置較多，為了全mian而準確地監控現場的情況，本項目根據現場監測范圍等實際情況，設置若干個SF6氣體和O2綜合監測點，同時溫濕度監測作為輔助的監測手段。
2、監控主機可全mian詳細監控SF6高壓開關室的情況
根據現場勘察分析，GW8000B型主機放置在該站主控室（或SF6高壓開關室入口處）較為適宜。巡視工作人員可直接通過監控主機，查閱各種數據，實時了解設備現場各種環境的變化，根據情況采取各種措施，在監控主機上進行操作，如啟動風機等。（壁掛式、3U 19英寸標準機箱）
3、可實現與電站遠動監控系統連接，進行遙接、遙信、遙控等
本系統監控主機可通過I/O接口與主控室的遠動監控系統連接，通過與其進行歸約對接，可實現遠程遙信功能。整個監控報警系統可以實現遠距離在線監測、控制。
4、紅外人體感應啟動語音，風機自動控制
當工作人員巡視到SF6開關室門口，靠近SF6開關室時，通過紅外探頭感應系統檢測到有人到來，此時可以聽到語音提示。當現場發生SF6氣體泄漏或缺氧時，系統將會自動進行燈光報警，語音提示，風機也會自動啟動。
5、SF6/O2氣體分析模塊
根據現場勘察分析，該模塊放置在該站SF6高壓開關室入口處較為適宜。巡視工作人員可直接通過該模塊，查閱現場SF6/O2的含量，實時了解設備現場各種環境的變化。
6、SF6/O2氣體取樣模塊
該模塊放置在SF6/O2氣體分析模塊的下面，通過取樣模塊，可實事將現場每一個點的氣體抽取至分析模塊并分析。
7、風機控制器
該控制器放置在風機的控啟開關的附近，并且控啟開關有個聯動。一旦出現了報警，就會和開關聯動并啟動風機。
SF6檢測原理
空氣中微量SF6 氣體的檢測是比較困難的，國外廣為應用的方法有：紅外吸收法、放射源型電子捕獲檢定器法、高壓放電電離法及熱導法等。
放射源型電子捕獲檢定器法也是一種常用方法，它具有反應速度快、靈敏度高、價格較貴、設備體積大（檢測室需要保持在真空狀態）、線性范圍窄等特點，適合做實驗室高精度檢測用。
高壓放電電離法是目前手持式檢漏儀中常采用的檢測方法，優點是成本低，但缺點非常明顯，壽命只有幾十個小時，漂移大，易產生誤報情況，因此零點需不斷調整(一般手持式檢漏儀都需人工調零)，不適合SF6定量及在線測量。
熱導法是目前氣體定量檢測中常用檢測法，如色譜儀，英國ION公司SF6泄漏定量檢漏儀就是采用熱導法，熱導法優點是物理方法檢測，傳感器壽命長，線性度好，靈敏度稍低，如我公司GW8000型產品，就是采用熱導法，目前國內已經有八十多套安裝使用了。
SF6氣體作為目前發現的*穩定的溫室效應氣體，踞實驗證明在10.5um處具有強烈的光譜吸收特性。SF6激光變送器利用二氧化碳激光器、窄帶濾光片、高靈敏低噪聲光電探測電路、穩定的光斬波器等先進的設計方法和技術實現了對待測區域中SF6氣體濃度的實時、在線高靈敏紅外激光光譜遙測。
用紅外光譜吸收技術檢測，對SF6氣體泄露檢測，測量精度可高于百萬分之一，檢測分辨率達到1ppm量級，而且重復性好，穩定可靠，使用壽命長，定量分析，實現了大范圍的連續空間的監測，操作簡單，故障率少。
系統結構概述
系統分為三大模塊：
(1)、氣體取樣模塊，主要完成各測量點氣體分別取樣功能；(2)、氣體分析模塊，主要完成SF6定量分析，O2定量分析、溫濕度測量功能；(3)、主機及輔助功能模塊，主要完成各模塊協調工作，顯示、報警、啟動風機等功能。
功能與參數：
檢測點：12路；
樣氣流速：3L/min；氣路管道可長達幾百米；
采樣管道：外徑?6 PVC管，內徑? 4，由于內徑小，可迅速置換完管道氣體；
取樣方式：長壽命電磁泵，低噪聲；
內置5μ孔徑的過濾器，可有效過濾空氣雜質功能；
工作電源：185～250VAC，防浪泳和雷擊功能；
(2)、氣體分析模塊
功能與參數：
SF6檢測范圍：0～1500ppm，精度不低于50ppm，分辨率：1ppm
O2檢測范圍：0～25.0% 誤差：＜0.5% 分辨率：0.1%
溫度檢測范圍：-30～+150℃ 精度：0.5℃
相對濕度檢測范圍：0～100% 精度：1%
工作電源：185～250VAC，防浪泳和雷擊功能；
自動加強跟蹤可疑測量點功能，有效防止誤報。
支持現場顯示：大屏幕中文顯示；
系統主要功能
1、根據項目的整體規劃， GW8000B系列SF6氣體泄漏監控報報警系統主要具有以下功能：
環境中氧氣含量監測顯示功能。
環境中SF6氣體含量監測顯示功能。
環境中溫、濕度監測顯示功能。
缺氧報警功能。
SF6氣體含量超標報警功能。
定時排風功能。
人工強制排風功能。
實時顯示各種參數功能。
支持遠動系統遙測遙信。
真正的定量檢測SF6和O2,采用原裝日本變送器，誤差小于50ppm
開創的每天自動零點校準功能，自動克服漂移和誤報。
巡檢間隔用戶可調。可疑檢測點自動加強跟蹤功能。
發生報警時，自動開啟風機和聲光報警。
用戶可調整SF6、O2的報警參數
支持RTU遙測遙信功能。
海量報警數據記錄存儲功能,長壽命設計
超大彩屏液晶顯示，仿Windows 界面，操作友好。
只需增加有限成本，檢測點可擴充一倍，加大檢測密度。
寬工作電源設計185～250VAC，防浪泳和雷擊功能。
人體感應，自動啟動風機或語音系統
高壓SF6開關設備其內部充有SF6氣體，SF6氣體在電力行業主要是作為一種優異的絕緣和滅弧介質而成功地應用于高壓開關及其設備，在高壓、超高壓以及特高壓領域，SF6氣體幾乎成為斷路器和GIS的唯壹絕緣和滅弧介質。
但在開關分斷操作過程中，在電弧作用、電暈、火花放電和局部放電、高溫等因素下，SF6氣體會進行分解，它的分解遇到水分后會變成腐蝕性電解質，其中有些高毒性分解物，如SF4、S2F2、S2F10、SOF2、HF及SO2，它們會刺激皮膚、粘膜，如果吸入量大，還會引起頭暈和肺氣腫 ，甚至致人死亡。充有SF6氣體的設備大多安裝在室內，空氣流通速度相對較慢，如果SF6氣體一旦泄漏，將在室內沉積不易散發，SF6氣體本身又是無色無味的，泄漏后不易被發覺。另外由于SF6氣體的比重較氧大，往往是沉積于低層空間，容易造成局部缺氧，使人窒息。這樣就會對現場工作人員造成極大的**隱患。
一方面由于SF6其優異的絕緣、滅弧特性，逐漸使SF6設備被廣泛地應用于高中壓領域，而另一方面，SF6氣體本身對設備、環境，尤其是現場工作人員生命健康**造成危害的可能性也越來越大。為了確保設備的正常**運行，充分保障現場人員的身體健康和人身**，必須采取有效手段對設備區域的SF6氣體泄漏進行監測，防止意外事故發生。
《電業**工作規程》（發電廠和變電站部分）特別規定，裝有SF6設備的配電裝置室必須保證SF6氣體濃度小于1000ppm，除須裝設強力通風裝置外還必須安裝能報警的氧量儀和SF6氣體濃度監測報警儀等。
項 目 概 述
根據對SF6高壓開關室的分析研究，結合用戶的實際要求，按照以*低價實現的使用效果的設計原則，進行項目整體規劃，具體表述如下：
1、重點監測SF6高壓開關室SF6氣體和02含量
由于設備區域的SF6裝置較多，為了全mian而準確地監控現場的情況，本項目根據現場監測范圍等實際情況，設置若干個SF6氣體和O2綜合監測點，同時溫濕度監測作為輔助的監測手段。
2、監控主機可全mian詳細監控SF6高壓開關室的情況
根據現場勘察分析，GW8000B型主機放置在該站主控室（或SF6高壓開關室入口處）較為適宜。巡視工作人員可直接通過監控主機，查閱各種數據，實時了解設備現場各種環境的變化，根據情況采取各種措施，在監控主機上進行操作，如啟動風機等。（壁掛式、3U 19英寸標準機箱）
3、可實現與電站遠動監控系統連接，進行遙接、遙信、遙控等
本系統監控主機可通過I/O接口與主控室的遠動監控系統連接，通過與其進行歸約對接，可實現遠程遙信功能。整個監控報警系統可以實現遠距離在線監測、控制。
4、紅外人體感應啟動語音，風機自動控制
當工作人員巡視到SF6開關室門口，靠近SF6開關室時，通過紅外探頭感應系統檢測到有人到來，此時可以聽到語音提示。當現場發生SF6氣體泄漏或缺氧時，系統將會自動進行燈光報警，語音提示，風機也會自動啟動。
5、SF6/O2氣體分析模塊
根據現場勘察分析，該模塊放置在該站SF6高壓開關室入口處較為適宜。巡視工作人員可直接通過該模塊，查閱現場SF6/O2的含量，實時了解設備現場各種環境的變化。
6、SF6/O2氣體取樣模塊
該模塊放置在SF6/O2氣體分析模塊的下面，通過取樣模塊，可實事將現場每一個點的氣體抽取至分析模塊并分析。
7、風機控制器
該控制器放置在風機的控啟開關的附近，并且控啟開關有個聯動。一旦出現了報警，就會和開關聯動并啟動風機。
SF6檢測原理
空氣中微量SF6 氣體的檢測是比較困難的，國外廣為應用的方法有：紅外吸收法、放射源型電子捕獲檢定器法、高壓放電電離法及熱導法等。
放射源型電子捕獲檢定器法也是一種常用方法，它具有反應速度快、靈敏度高、價格較貴、設備體積大（檢測室需要保持在真空狀態）、線性范圍窄等特點，適合做實驗室高精度檢測用。
高壓放電電離法是目前手持式檢漏儀中常采用的檢測方法，優點是成本低，但缺點非常明顯，壽命只有幾十個小時，漂移大，易產生誤報情況，因此零點需不斷調整(一般手持式檢漏儀都需人工調零)，不適合SF6定量及在線測量。
熱導法是目前氣體定量檢測中常用檢測法，如色譜儀，英國ION公司SF6泄漏定量檢漏儀就是采用熱導法，熱導法優點是物理方法檢測，傳感器壽命長，線性度好，靈敏度稍低，如我公司GW8000型產品，就是采用熱導法，目前國內已經有八十多套安裝使用了。
SF6氣體作為目前發現的*穩定的溫室效應氣體，踞實驗證明在10.5um處具有強烈的光譜吸收特性。SF6激光變送器利用二氧化碳激光器、窄帶濾光片、高靈敏低噪聲光電探測電路、穩定的光斬波器等先進的設計方法和技術實現了對待測區域中SF6氣體濃度的實時、在線高靈敏紅外激光光譜遙測。
用紅外光譜吸收技術檢測，對SF6氣體泄露檢測，測量精度可高于百萬分之一，檢測分辨率達到1ppm量級，而且重復性好，穩定可靠，使用壽命長，定量分析，實現了大范圍的連續空間的監測，操作簡單，故障率少。
系統結構概述
系統分為三大模塊：
(1)、氣體取樣模塊，主要完成各測量點氣體分別取樣功能；(2)、氣體分析模塊，主要完成SF6定量分析，O2定量分析、溫濕度測量功能；(3)、主機及輔助功能模塊，主要完成各模塊協調工作，顯示、報警、啟動風機等功能。
功能與參數：
檢測點：12路；
樣氣流速：3L/min；氣路管道可長達幾百米；
采樣管道：外徑?6 PVC管，內徑? 4，由于內徑小，可迅速置換完管道氣體；
取樣方式：長壽命電磁泵，低噪聲；
內置5μ孔徑的過濾器，可有效過濾空氣雜質功能；
工作電源：185～250VAC，防浪泳和雷擊功能；
(2)、氣體分析模塊
功能與參數：
SF6檢測范圍：0～1500ppm，精度不低于50ppm，分辨率：1ppm
O2檢測范圍：0～25.0% 誤差：＜0.5% 分辨率：0.1%
溫度檢測范圍：-30～+150℃ 精度：0.5℃
相對濕度檢測范圍：0～100% 精度：1%
工作電源：185～250VAC，防浪泳和雷擊功能；
自動加強跟蹤可疑測量點功能，有效防止誤報。
支持現場顯示：大屏幕中文顯示；
系統主要功能
1、根據項目的整體規劃， GW8000B系列SF6氣體泄漏監控報報警系統主要具有以下功能：
環境中氧氣含量監測顯示功能。
環境中SF6氣體含量監測顯示功能。
環境中溫、濕度監測顯示功能。
缺氧報警功能。
SF6氣體含量超標報警功能。
定時排風功能。
人工強制排風功能。
實時顯示各種參數功能。
支持遠動系統遙測遙信。
真正的定量檢測SF6和O2,采用原裝日本變送器，誤差小于50ppm
開創的每天自動零點校準功能，自動克服漂移和誤報。
巡檢間隔用戶可調。可疑檢測點自動加強跟蹤功能。
發生報警時，自動開啟風機和聲光報警。
用戶可調整SF6、O2的報警參數
支持RTU遙測遙信功能。
海量報警數據記錄存儲功能,長壽命設計
超大彩屏液晶顯示，仿Windows 界面，操作友好。
只需增加有限成本，檢測點可擴充一倍，加大檢測密度。
寬工作電源設計185～250VAC，防浪泳和雷擊功能。
人體感應，自動啟動風機或語音系統
