SC-COP138S SF6泄漏報警監(jiān)測系統(tǒng)說明
※ SC-COP138S:所述均指三昌公司自主研發(fā)、生產的SF6氣體泄漏在線監(jiān)測報警系統(tǒng);
※ 監(jiān)控主機:所指為系統(tǒng)核心,收集處理,顯示傳感器上傳來的現場環(huán)境數據的部件,其型號為SC-COP138S-Z;
※ SF6濃度:指開關室(GIS)內環(huán)境濃度,SF6氣體泄漏后的體積比(ppm);
※ SF6、O2、溫濕度傳感器:均指集成了SF6和O2含量,溫濕度監(jiān)測功能的四合一單獨部件,其型號為SC-COP138S-B;
※ 上位機:指安裝了本系統(tǒng)上位驅動軟件,用于與監(jiān)控主機通信,實現在主控室或遠程調度中心同步顯示現場監(jiān)測數據,并控制現場設備的遠程監(jiān)控計算機。
二、系統(tǒng)簡介及本系統(tǒng)研制的依據
1、系統(tǒng)簡介
SC-COP138 S SF6泄漏在線監(jiān)測報警系統(tǒng),是根據當前電力系統(tǒng)強調安全生產的形勢,為在安裝有SF6設備的配電裝置室的工作人員提供人身健康安全保護而設計、開發(fā)的智能型在線SF6 泄漏監(jiān)測報警系統(tǒng)。
選用進口高穩(wěn)定的氧氣和SF6氣體傳感器,連續(xù)檢測環(huán)境空氣中SF6氣體含量和氧氣含量,當環(huán)境中SF6氣體含量超標或缺氧,能連續(xù)進行報警,同時自動開啟通風機進行通風,并具有溫濕度檢測、工作狀態(tài)語音提示、遠傳報警、歷史數據查詢等諸多豐富功能。
SF6氣體以其優(yōu)異的絕緣和滅弧性能,在電力系統(tǒng)中獲得了廣泛的應用,幾乎成了中壓、高壓和超高壓開關中所使用的絕緣和滅弧介質。正因為SF6氣體的大量使用,其安全性也受到了人們的廣泛關注??陀^上講,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或高溫時,SF6氣體會發(fā)生部分分解,而其分解物往往含有劇毒,即便是微量,也能致人非命。當使用以SF6氣體為絕緣和滅弧介質的室內開關在使用過程中發(fā)生泄漏時,泄漏出來的SF6氣體及其分解物會往室內低層空間積聚,造成局部缺氧和帶毒,對進入室內的工作人員的生命安全構成了嚴重的危險。因此,研制SF6泄漏在線監(jiān)測報警系統(tǒng)應用于工業(yè)現場,已經變得非常重要。
SF6泄漏在線監(jiān)測報警系統(tǒng)正是滿足了電力安全生產的這一需求。整個系統(tǒng)由一臺主機、若干只四合一氣體傳感器(具體數量根據實際使用開關室的開關數量和空間大小而定)組成。四合一氣體傳感器安裝在SF6開關的下方,用以在線連續(xù)檢測SF6開關室的氧氣濃度和SF6氣體濃度和溫濕度。主機具有人體紅外探測、語音提示和語音報警等功能。主機通過RS-485總線輪詢、實時顯示各四合一氣體傳感器的氣體濃度數據和溫濕度,并在危險時給出語音報警信息和控制風機工作。主機還可以通過RS-485總線實現與上位計算機的數據傳輸和系統(tǒng)參數修改,組成計算機對SF6泄漏在線監(jiān)測報警系統(tǒng)。本系統(tǒng)可廣泛應用于各種電壓等級的SF6開關室、 組合電器室(GIS室)、SF6主變室等。
2、產品研制的依據:
本系統(tǒng)滿足以下規(guī)定、法規(guī)和標準:
※ GB 12801-2008 《生產過程安全衛(wèi)生要求總則》
※ DL 5053-2012 《火力發(fā)電廠勞動安全和工業(yè)衛(wèi)生設計規(guī)程》
※ DL 5000-2000 《火力發(fā)電廠設計技術規(guī)程》
※ DL/T 639-2016 《六氟化硫電氣設備運行、試驗及檢修人員安全防護導則》
※ GB/T8905-2012 《六氟化硫氣體設備中氣體管理和檢測導則》
※ *公司-2016 《*公司三十項反事故措施》
※ 國家*-2014 《防止電力生產事故的二十五項重點要求》
※ GB26860-2011 《電力安全工作規(guī)程發(fā)電廠和變電站電氣部分》
※ JB/T10893-2008 《高壓組合電器配電室SF6環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)》
※ DL/T1555-2016 《六氟化硫氣體在線監(jiān)測報警裝置運行維護導則》
三、系統(tǒng)工作原理及特點:
1、工作原理:
SC-COP138S SF6泄漏在線監(jiān)測報警系統(tǒng)主要由四部分組成:系統(tǒng)主機、四合一傳感器、外圍設備和遠程監(jiān)控系統(tǒng)。四合一傳感器負責GIS室氣體濃度數據采集以及溫濕度的數據采集,并進行A/D轉換,傳送給系統(tǒng)主機,主機對傳送來的數據分析、比較、判斷,并進行相應的運算處理程序。外圍設備(包括聲光報警器、紅外線移動探測器,入門終端控制器等),遠程監(jiān)控系統(tǒng)(由終端數據處理模塊、驅動軟件、上位機等)組成,此監(jiān)控系統(tǒng)由用戶自選。
當GIS室內環(huán)境中SF6氣體濃度或氧氣含量發(fā)生變化時,四合一氣體傳感器能捕捉到這一變化,并將檢測到的變化量數據轉換成數字信號,通過RS-485總線傳送到系統(tǒng)主機,系統(tǒng)主機一方面將采集器傳來的采集數據通過運算分析存儲、處理作出判斷,(當SF6濃度超過設定報警值(出廠默認值:1000PPM)時報警并顯示數值。并當O2含量低于設定報警值(出廠默認值:18%)時,報警并顯示數值)控制相關部件動作。(報警,啟、停風機、語言等)。
SF6氣體檢測原理:采用負離子捕捉技術對環(huán)境中SF6氣體濃度進行檢測取樣。在傳感器周圍通過負高壓產生一定量的負電離子,因SF6氣體對負電離子有著吸附作用,而且SF6氣體濃度大小與負電離子的數量呈反比關系。經過多次采樣,在輸出端進入差分比較算法設計的硬件電路,累加后輸出平均值為于實際濃度的檢測量化數據。檢測與量化通過硬件邏輯設計使SF6氣體泄漏檢測能夠在短時間內響應。同時采用多回路采樣避免了傳統(tǒng)單回路因環(huán)境溫濕度或干擾導致的輸出躍變時的錯誤數據輸出,避免了誤告警的產生。
氧氣含量檢測原理:進口氧氣傳感器,其容器的一面裝有對氧氣透過性良好的、厚10-30µm的聚四氟烯透氣膜,在其容器內側緊貼著金屬銀的陰電極,在容器的另一面內側或容器的空余部分形成陽極(用鉛、鎘離子化),氧氣在通過電解質時在陰陽極發(fā)生氧氣還原反應,使陽極金屬離子化,釋放出電子,釋放電子所形成輸出電流的大小與檢測氧氣含量的濃度成正比。
隨著環(huán)境SF6濃度以及氧氣變化而輸出的強弱電信號,補償與放大后,量化并傳送到數字信號處理器;在處理器內嵌數字模型運算與比較后,進行綜合分析,得出準確數據和結論。系統(tǒng)主機在實時處理缺?。J)或者人為操作產生的相應監(jiān)控功能外,對接收到的各四合一傳感器發(fā)送來的數據經過解碼、分析與處理,發(fā)出相應的控制信號(語音、笛音、光告警、排送風、溫度控制或用戶定制的其他附件功能輸出等等)
2、系統(tǒng)特點:
※ 采用負離子捕捉技術,連續(xù)檢測環(huán)境中SF6、O2含量;
※ 內置雙套SF6檢測模塊、O2檢測模塊、溫濕度檢測模塊,確保誤報警率為零;
※ 穩(wěn)定可靠,十年保固;
※ 可根據用戶需求調整設置報警點;
※ 可根據用戶需求擴展氣體傳感器和其他功能:
※ 可編制5路獨立通風系統(tǒng);
※ GIS室任意門進入均可獲得語音提示,強制通風;
※ 提供通信協(xié)議,可以與遠程自控平臺聯(lián)網。
3、系統(tǒng)組成及功能參數
3.1、系統(tǒng)組成
- SF6監(jiān)控主機
- 外圍設備(紅外感應器、報警器、終端、LED屏、風機啟動器等)
- SF6多功能監(jiān)測裝置(SF6、O2、溫度、濕度四合一變送器)
- 計算機管理軟件
3.2、系統(tǒng)各部件功能參數
3.2.1、系統(tǒng)主機功能
- SCOS3.0實時操作系統(tǒng)。
- 10寸觸摸液晶彩屏顯示,良好用戶體驗的操作界面。
- 主芯片采用32位高性能的數字處理器。
- 用戶可調整SF6多功能監(jiān)測裝置報警參數。
- 10000條滾動存儲報警記錄,自動更新。
- 可聯(lián)接管理64個SF6多功能監(jiān)測裝置(SF6、O2、溫度、濕度四合一變送器),可以根據需求擴展聯(lián)接255個變送器。
- 標準MODBUS(RTU)通訊協(xié)議,主機和分機通信波特率可選:2400bps、4800bps、9600bps、14400bps、19200bps、57600bps。
- 人體熱釋紅外線感應啟動風機或語音系統(tǒng),自動啟動風機。
- 電壓輸入(85—264Vac)低功耗、綠色環(huán)保 。
- LED信息屏顯示室內環(huán)境狀況。
- 5路風機控制。
- 報警輸出:繼電器10A點輸出,可與RTU相連,同時支持RS485報警輸出。支持RTU遠程啟動風機功能。
- 風機控制器:直接控制風機電源。風機啟動支持多種模式:定時啟動、報警啟動、自動啟動、手動強制啟動
- 主機設置密碼可以任意設置。
- 長時間無操作,自動暗屏,任意觸摸點亮。
3.2.2、系統(tǒng)主機參數
SF6濃度檢測范圍:0~2000ppm;
SF6濃度檢測精度:<3%FS (FS表示大顯示值,滿量程2000ppm);
SF6濃度檢測小示值:250ppm;
SF6泄漏報警值:在1000ppm之內任意步進可調 ;
氧氣濃度檢測范圍:1~25% ;
氧氣含量檢測精度:<1%FS;
缺氧報警值:18.0%或可調 ;
溫度檢測范圍:-10~+99℃ ;
相對濕度檢測范圍::0%—99%RH;
濕度檢測精度:±0.5%RH;顯示精度:0.1%RH;
檢測點:標準配置64點(可擴展到255點)
外形尺寸:400*265*65mm
重 量:3.7公斤
3.2.3、多功能傳感器(SF6、O2、溫度、濕度)功能
- SF6氣體濃度檢測和顯示功能:
各傳感器連續(xù)檢測并由主機讀取和顯示GIS室內各監(jiān)測點處SF6濃度,當SF6濃度超過設定報警值(出廠默認值1000ppm)時,報警并顯示數值。
- O2濃度檢測和顯示功能:
各傳感器連續(xù)檢測,并由主機讀取和顯示GIS室內各監(jiān)測點處的O2濃度。當濃度低于設定報警值(出廠默認值18%)時,報警并顯示數值。
- SF6和O2濃度控制功能:
SF6氣體濃度超標(≧1000ppm)或氧氣濃度低于(≦18%)時,控制風機啟動通風直到SF6和O2濃度恢復正常。
- 溫度、濕度檢測和顯示功能:
由就地位置的溫濕度傳感器實時檢測,并由主機讀取和顯示GIS室內溫、濕度值。
- 溫度控制功能(濕度)
可根據實況進行室內溫度設置。
- 傳感器通信狀況顯示功能:
各傳感器連續(xù)檢測并由主機讀取和顯示GIS室各傳感器通信狀況,如果發(fā)生通信故障,則在界面上故障地址出現“分機不在線或通信故障!”和編號。
- 按時段定時通風功能:
系統(tǒng)可以按時段設定風機每天定時啟動和停止,以保證開關室每天都能按需要通風。
- SF6、O2氣體濃度超過報警設置值自動啟停風機通風功能:
當GIS室內環(huán)境中SF6、O2氣體濃度超出報警設置值時會自動啟動風機進行通風,直至室內環(huán)境中SF6、O2氣體濃度恢復正常值,風機自動停止。
- 強制通風功能:
風機在停止狀態(tài)時,按下主機通風按鈕,風機會啟動15min,當風機在通風運行時,按下主機通風按鍵,風機將停止。
10、語音提示功能:
當主機開啟語言功能時,則系統(tǒng)會在滿足規(guī)定條件時語音提示告警,提示作業(yè)人員進入GIS室注意。
11、聲.光報警功能:
當GIS室環(huán)境中SF6、O2氣體含量超*,會發(fā)出高頻報警聲和紅色燈光閃耀。
12、人體紅外感應功能:
當作業(yè)人員要進入GIS室前,紅外感應器動作,主機會發(fā)出提示語音。
13、任一門進入前均能獲得跟主門同等的語言提示,強制通風的功能:
作業(yè)人員不管從哪個門進入GIS室前,均能獲得跟主門同等的語音提示強制通風的功能。
14、數據存儲保留功能:
32位大容量數據存儲空間,用于存儲歷史數據,并在停電情況下數據不丟失。
15、歷史數據查詢功能:
在主機正常工作情況下,可以通過菜單進入歷史數據查詢界面,查詢以往歷史數據。
16、就地遠程通信功能:
可以通過RS-485轉換232及其他接口與上位機通信,也可以提供“Modbus”通信協(xié)議或接口與遠程自控平臺通信。
17、系統(tǒng)自檢、自愈功能:
當設備出現異常運行時,系統(tǒng)能自檢出故障傳感器,并不影響系統(tǒng)正常工作。
3.2.4、多功能傳感器(SF6、O2、溫度、濕度)參數
SF6濃度檢測范圍:0~2000ppm;
SF6濃度檢測精度:<3%FS (FS表示大顯示值,滿量程2000ppm);
SF6濃度檢測小示值:250ppm;
SF6泄漏報警值:在1000ppm之內任意步進可調 ;
氧氣濃度檢測范圍:1~25% ;
氧氣含量檢測精度:<1%FS;
缺氧報警值:18.0%或可調 ;
溫度檢測范圍:-10~+99℃ ;
相對濕度檢測范圍::0%—99%RH;
濕度檢測精度:±0.5%RH;顯示精度:0.1%RH;
檢測點:標準配置64點(可擴展到255點)
外形尺寸:175*135*45mm
重 量:0.75公斤