SF6气体在线监测系统在变电站GIS室的应用

如今各行各业都离不开电力的使用，近些年来电力行业发展迅猛，也让人们的生活越来越便捷。在享受电力带来的便捷的同时，电力行业安全问题也不容小视。

六氟化硫（SF6）气体在电力行业主要是作为一种的绝缘和灭弧介质而成功地应用于高压开关及其设备，在高压、压以及特高压领域，六氟化硫（SF6）气体几乎成为断路器和GIS的绝缘和灭弧介质。

但在开关分断操作过程中，在电弧作用、电晕、火花放电和局部放电、高温等因素下，六氟化硫（SF6）气体会进行分解，它的分解遇到水分后会变成腐蚀性电解质，其中有些高毒性分解物，如：四氟化硫（SF4（有毒且有腐蚀性））、一氟化硫（S2F2）、十氟化二硫（S2F10（剧毒物质））、氟化亚硫酰（SOF2（剧毒物质））、氟化氢（HF（有刺激性气味且有毒））及二氧化硫（SO2（有毒气体）），它们会刺激皮肤、粘膜，如果吸入量大，还会引起头晕和肺气肿，甚至致人死亡。充有六氟化硫（SF6）气体的设备大多安装在室内，空气流通速度相对较慢，如果六氟化硫（SF6）气体一旦泄漏，将在室内沉积不易散发，六氟化硫（SF6）气体本身又是无色无味的，泄漏后不易被发觉。另外由于SF6气体的比重较氧大，往往是沉积于低层空间，容易造成局部缺氧，使人窒息。这样就会对现场工作人员造成极大的安全隐患。

一方面由于六氟化硫（SF6）其的绝缘、灭弧特性，逐渐使六氟化硫（SF6）设备被地应用于高中压领域，而另一方面，六氟化硫（SF6）气体本身对设备、环境，尤其是现场工作人员生命健康安全造成危害的可能性也越来越大。为了确保设备的正常安全运行，充分保障现场人员的身体健康和人身安全，必须采取有效手段对设备区域的六氟化硫（SF6）气体泄漏进行监测，防止意外事故发生。

《电业安全工作规程》（发电厂和变电站部分）特别规定，装有六氟化硫（SF6）设备的配电装置室必须保证SF6气体浓度小于1000ppm，除须装设强力通风装置外还必须安装能报警的氧量仪和六氟化硫（SF6）气体浓度监测报警仪等。

变电站主要设备概述

GIS是指六氟化硫（SF6）气体SF6绝缘金属封闭开关设备（gasinsulationswitchgear）。它将一座变电站中除变压器以外的所有一次设备优化设计成一个有机组合的整体。GIS组合电器是由断路器、隔离开关、接地开关、互感器、避雷器、母线、连接件等单元组成，闭在接地的金属体内。

其内部充有一定压力的优异灭弧和绝缘能力六氟化硫（SF6）气体。由于GIS既封闭又组合，故占地面积小，占用空间少，基本不受外界环境影响，不产生噪声和无线电干扰，运行安全可靠，且维护工作量少。因而在110kv变电所中得到广泛应用。

110kv高压变电站一般采用双电源，两台或多台110/10kv主变压器、110kv六氟化硫（SF6）气体绝缘封闭式组合电器（GIS）、10kv及0.4kv成套配电装置。

气体特性及其危害

六氟化硫（SF6）气体是在法国巴黎大学实验室于1900年合成。从20世纪60年代起，六氟化硫（SF6）气体作为极其优越的绝缘、灭弧介质广泛应用于全世界电力行业中的高压断路器及变电设备中。

纯净的六氟化硫（SF6）气体无色、无味、不燃，在常温下化学性能特别稳定，是空气比重的5倍多。充有六氟化硫（SF6）气体的设备大多安装在室内，空气流通速度相对较慢，如果六氟化硫（SF6）气体一旦泄漏，将在室内沉积不易散发，六氟化硫（SF6）气体本身又是无色无味的，泄漏后不易被发觉。另外由于六氟化硫（SF6）气体的比重比氧气大，往往是沉积于低层空间，容易造成局部缺氧，使人窒息。

为确保设备的正常安全运行，充分保障现场人员的身体健康和安全，必须采取有效手段对设备区域的六氟化硫（SF6）气体泄漏进行监测，防止意外事故发生。

六氟化硫（SF6）气体在线监测系统

重点监测GIS室六氟化硫（SF6）气体和氧气（O2）气体含量

由于GIS室电气设备区域的六氟化硫（SF6）装置较多，为了全面而准确地监控现场的实际情况，在110kvGIS室开关下方多处放置六氟化硫（SF6）气体和氧气（O2）气体监测点，监测室内的六氟化硫（SF6）气体和氧气（O2）含量。为能准确监测GIS室的六氟化硫（SF6）气体及氧气（O2）含量，我司提供以下产品：

1）点型六氟化硫（SF6）报警器、点型氧气（O2）报警器

产品介绍

点型六氟化硫（SF6）报警器（型号：VLAN/PGA（SF6））和点型氧气（O2）报警器（型号：VLAN/PGA（O2））以进口传感器和作为核心元件，能准确地监测空气中的六氟化硫（SF6）和氧气（O2）浓度。当GIS室内六氟化硫（SF6）和氧气（O2）超过设定阀值时，六氟化硫（SF6）气体浓度阀值设定为1000ppm，氧气阀值设定为18%，报警器及时显示浓度超标信息，并自动启动声光报警，同时可控制风机启动通风（与现场风机联动），待空气中六氟化硫（SF6）气体浓度恢复正常，风机继续通风15分钟后自动关闭。该产品还具有远程通讯等功能。

产品特点

• 良好的重复性和抗温湿度干扰性；

• 长寿命、高灵敏度、低漂移、工作稳定可靠；

• 多种信号输出，可配套各类控制仪表和DCS/PLC系统；

• 防爆设计, 可用于工厂条件的1、2区危险场合；

• 采用模块化结构设计，便于系统维护；

• 传感器采用进口气体敏感元件，精度高、零点漂移小、抗中毒性能好；

• 响应速度快，重复性好，工作稳定；

• 红外遥控功能，可非接触操作设备。

2）智能六氟化硫（SF6）传感器、智能氧气（O2）传感器

产品介绍

智能六氟化硫（SF6）传感器（型号：7CVLAN/SF6）、智能氧气（型号：7CVLAN/O2）传感器是我司最新开发的一款智能化、标准化、模块化等诸多特点集于一体的气体检测产品，开发此产品的主要目的是为解决气体检测种类繁多、各品牌气体传感器互不兼容、生产标定复杂、核心元器件更换受限等问题；采用我司所生产的4C、7C系列智能气体传感器后，您只需开发一款产品，即可满足不同使用场所及不同气体的检测需求；且传感器无需再次标定，即插即用、安装简单快速。大幅度降低您企业的研发生产成本。

智能六氟化硫（SF6）传感器、智能氧气传感器以国外知名品牌原装传感器为核心，将进口气体传感器进行信号放大、数据处理、智能计算后，再进行全量程三点温湿度补偿，然后再用对应标准气体进行数据校准及标定。因此您购买后，无需任何操作，可直接采集传感器所输出的标准信号（0-5V、4-20mA、TTL、RS485等），上传到控制主机、PLC等系统上。

产品特点

• 传感器采用本质安全型电路设计，可带电热拔插操作；

• 长寿命、高灵敏度、低漂移、工作稳定可靠；

• 多种信号输出，可配套各类控制仪表和DCS/PLC系统；

• 整体体积小、重量轻、智能化、标准化、模块化；

• 自带温湿度补偿，出厂精准标定，使用时无需再次标定；

• 多种信号输出可选（0-5V、4-20mA、TTL、RS485等），方便客户使用；

• 响应速度快，重复性好，工作稳定；

• 免费提供传感器通讯协议及测试软件，方便传感器对接调试；

• 可选配传感器专用气室，将扩散的进气方式改变成泵吸进气方式，无需更改传感器自身结构；

• 可选配多参数集成板，将多支气体传感器的信号统一进行输出；

• 传感器直接可与电脑连接通讯读取测试数据；

• 传感器自带零点标定及微调功能；

• 传感器自身功耗低，可直接采用电池供电。

110kv变电站是国内应用较多的变电站模式，上述六氟化硫（SF6）气体在线泄漏监测报警系统设计及安装调试中的大量数据、参数将对其它国内在建的110kv变电所建设起到很好的借鉴作用。

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