110kV变电站GIS室内SF6气体在线监测系统的应用

1、110KV变电站GIS室概述

 

GIS（Gas Insulated Substation）是气体绝缘变电站的英文名字简称。在110kv变电站中，大部分的电气设备都是被直接或间接密封在金属管道和套管所组成的管道树中，从外部看不到任何开关、线路和接线端子。

管道树的内部全部采用六氟化硫SF6气体作为绝缘介质，并将所有的高压电器元件密封在接地金属筒中。它是由断路器、母线、隔离开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、套管7种高压电器组合而成的高压配电装置。

110kv高压变电站一般采用双电源，两台或多台110/10kv主变压器、110kvsf6（六氟化硫）气体绝缘封闭式组合电器（GIS）、10kv及0.4kv成套配电装置。

 

2、六氟化硫sf6气体特性及其危害

从20世纪60年代起，sf6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，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sf6气体泄漏进行监测，防止意外事故发生。

3、sf6气体在线监测系统的应用

六氟化硫气体在线监测系统能准确地监测空气中的SF6和氧气浓度。当GIS室内SF6和氧气超过设定阀值时，SF6气体浓度阀值设定为1000ppm，氧气阀值设定为18%，系统显示并记录浓度超标信息，并自动启动声光报警，同时控制风机启动通风（与现场风机联动），待空气中SF6气体浓度恢复正常，风机继续通风15分钟（时间可设定）后自动关闭。系统还具有远程通讯等功能。

系统组成：

（1）sf6监测主机：可接收并判断所采集数据并发出报警和风机启动指令，并将报警信号进行远程通讯。可配备128个气体探测单元。

（2）SF6/O2探测器：监测sf6和O2气体的浓度。

（3）温湿度变送器：根据电气安全规范对环境温湿度进行监控。

（4）声光报警器：对sf6/o2浓度超标进行声光报警，提醒现场工作人员。

（5）远红外传感器：感应人员的进入并启动风机，避免工作人员进入GIS室时忘记启动风机。

（6）风机控制器：接收监测信号控制风机的启停。

系统功能：

（1）实时定量监测功能，主机屏幕应可显示六氟化硫气体含量、氧气含量、环境温度、湿度；

（2）自动语音报警、自动启停风机、定时、手动控制或强制启停风机、声光报警等功能；

（3）红外监视功能，能支持人体感应，感应范围应不小于3m，当有人员接近室内工作场所时，系统自动提示工作环境的安全状况；

（4）具备在线校验模式和接口，具备自动零点校准功能，自动克服漂移和误报警；

（5）历史数据记录和查询，报警事件自动记录、自动存储、自动更新功能；

（6）数据上传功能，接口宜采用 RS485，支持报警开关量输出，装置采样设备异常不工作时，应具有故障报警信号提示功能；

审核编辑 黄宇