SF6氣體以其優(yōu)異的絕緣和滅弧特性成功而又廣泛的應(yīng)用在電力行業(yè)的高壓、超高壓以及特高壓等級(jí)母線室高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備中。而在開(kāi)關(guān)分?jǐn)嗖僮鬟^(guò)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(huì)進(jìn)行分解,它的分解遇到水分后會(huì)變成腐蝕性電解質(zhì),其中有些高毒性分解物,如SF4、S2F2、S2F10、SOF2、HF及SO2,它們會(huì)刺激皮膚、粘膜,如果吸入量大,還會(huì)引起頭暈和肺氣腫,甚至致人死亡。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(huì)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工作人員造成極大的安全隱患。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)行在線監(jiān)測(cè)和告警,防止意外事故發(fā)生。
空氣中微量SF6氣體的檢測(cè)是比較困難的,國(guó)外廣為應(yīng)用的方法有:電化學(xué)技術(shù)、電擊穿技術(shù)和紅外光譜吸收技術(shù)等。相比之下,紅外光譜吸收技術(shù)更成熟,更適合SF6定量檢測(cè)和SF6在線監(jiān)測(cè)。紅外光譜吸收技術(shù)(又稱(chēng)激光技術(shù))的原理是SF6作為溫室氣體,對(duì)特定波段的紅外光有很強(qiáng)烈的吸收特性。其是采用主動(dòng)抽取測(cè)試點(diǎn)氣體方式,檢測(cè)原理:采用進(jìn)口微型真空泵依次吸起各路的樣氣送入內(nèi)部氣體分析室,當(dāng)氣體分析室紅外光通過(guò)待測(cè)SF6氣體時(shí),這些氣體分子對(duì)特定波長(zhǎng)的紅外光有吸收,其吸收關(guān)系服從朗伯--比爾(Lambert-Beer)吸收定律,即SF6氣體對(duì)紅外光進(jìn)行有選擇性吸收,其吸收強(qiáng)度變化取決于被測(cè)氣體的濃度。濃度微弱信號(hào)通過(guò)放大、AD轉(zhuǎn)換、運(yùn)算得出SF6氣體的濃度信號(hào),紅外光譜技術(shù)的特點(diǎn)是成本高,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,靈敏度高,不受環(huán)境的影響和干擾,對(duì)環(huán)境的溫度和濕度的變化所帶來(lái)的檢測(cè)誤差很小,測(cè)量精度可高于百萬(wàn)分之一,檢測(cè)分辨率達(dá)到1ppm量級(jí),而且重復(fù)性好,穩(wěn)定可靠,使用壽命長(zhǎng),定量分析,實(shí)現(xiàn)了大范圍的連續(xù)空間的監(jiān)測(cè),操作簡(jiǎn)單,故障率少。
SF6在線監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)由監(jiān)控主機(jī)、SF6/O2采集模塊或傳感器、溫濕度傳感器、人體紅外探頭、聲光報(bào)警器以及LED顯示屏等組成。當(dāng)SF6/O2采集模塊或傳感器、溫濕度傳感器檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)SF6濃度、氧氣含量及溫濕度等環(huán)境數(shù)據(jù)后,通過(guò)485總線通訊和采集的氧氣數(shù)據(jù)一同送給監(jiān)控主機(jī)處理,通過(guò)大量數(shù)據(jù)分析處理做出控制以及告警。
SF6在線監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)工作流程:在110KV、35KV母線室設(shè)置SF6氣體和02監(jiān)測(cè)點(diǎn),重點(diǎn)監(jiān)測(cè)室內(nèi)的SF6氣體和02含量,溫濕度監(jiān)測(cè)作為輔助的監(jiān)測(cè)手段;監(jiān)控主機(jī)放置在主控室(或母線室入口處)較為適宜,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,根據(jù)情況采取各種措施,可監(jiān)控主機(jī)上進(jìn)行操作,如啟動(dòng)風(fēng)機(jī)等,為了能讓第一線巡視人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況有更加直觀感覺(jué)和人性智能,系統(tǒng)中可以增加人體紅外探頭、聲光報(bào)警器及LED顯示屏等輔助科技手段,當(dāng)工作人員巡視到母線室門(mén)口,靠近母線室時(shí),通過(guò)紅外微波感應(yīng),系統(tǒng)將會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)風(fēng)機(jī),風(fēng)機(jī)啟動(dòng)的時(shí)間用戶(hù)可根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)置。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。系統(tǒng)中還設(shè)置了自動(dòng)背光管理程序,通過(guò)紅外感應(yīng),識(shí)別有人無(wú)人,并進(jìn)行自動(dòng)開(kāi)啟主機(jī)屏幕背光,節(jié)約能源,體現(xiàn)人性操作。同時(shí),監(jiān)控主機(jī)通過(guò)協(xié)議通訊,可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程同上位機(jī)連接,對(duì)SF6在線監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程集中監(jiān)控管理。
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