发布日期：2022/7/27

SF6气体在线监测报警系统

方案书

 

标签：六氟化硫气体在线监测  SF6气体在线监测  六氟化硫SF6在线监测  sF6气体检测 SF6气体泄漏检测  SF6气体在线检测 SF6在线检测

    一.ZRDH2001N 型SF6气体在线监测报警系统原理及优势

  1.SF6气体在线监测的常用方法：

　　 空气中微量SF6气体检测是比较困难的。目前，广为应用的原理多基于：高压放电电离法、红外线吸收法、电化学法、超声相关检测技术。

 1.1  高压放电电离法是目前手持式检漏仪中常采用的检测方法，当空气中含有不同浓度的六氟化硫气体时，高压放电的电流就有所改变，通过测量此放电电流的大小而确定空气中泄漏的六氟化硫的浓度的大小。此类设备体积小，便于构建网络，成本低，但其高压电晕放电传感器寿命较短，不能长期稳定的工作，漂移大，易产生误报情况，不适合SF6气体在线监测。

 1.2  　运用超声相关检测技术，当构成二元混合气体的两种气体的分子量相差较大时，声音传播速度随两种气体组的不同而变化。这种检测方法具有精度高、操作简单、成本低、稳定性高等优点，另外容易实现系统的在线实时测量，实现六氟化硫检测自动化，适合在工业现场环境中使用，经实验证明原理简单可行。

 1.3  红外线吸收法分激光型和普通光源型，它利用SF6对红外线具有强列的吸收作用的特征进行检测,可定量检测环境中SF6气体浓度,但设备的体积庞大，检测周期长，不适合构建网络和实时检测，真正的激光型成本非常高,目前市场上也有一些伪激光型,实际是普通红外光源型,虽然成本低,但其稳定性就很难保证。

1、   氧气传感器：

为进口电化学传感器，性能稳定，寿命长。

2、   红外检测技术

3.1    SF6气体在线监测原理说明：

光谱可以表示物质中的原子、分子所处的运动状态。这种物质的内部运动，可通过辐射或吸收能的形式（即电磁辐射）表现出来，而光谱就是按照波长顺序排列的电磁辐射。由于原子和分子的运动是多种多样的，因此光谱的表现也是多种多样的。按照波长及测定方法，光谱可分为：Y射线、X射线、光学光谱、和微波波谱。而光学光谱又可分为真空紫外光谱、近紫外光谱、可见光谱、近红外光谱和远红外光谱。 　　

实验证明，当特定波段的红外光通过SF6气体时,这些气体分子对特定波长的红外光有吸收,其吸收关系服从朗伯--比尔吸收定律，即吸收与SF6气体浓度呈现自然指数关系。 　　

运用以上原理，设计相应的光学装置，采用主动吸气方式，当采样气体中含有SF6气体时，能够通过检测气室的红外光的强度将相应减弱，根据减弱的幅度，运用朗伯--比尔吸收定律可以计算出SF6气体浓度。 　　

本产品中SF6气体泄漏检测运用的正是红外光谱吸收技术。与其他检测技术相比，运用红外光谱吸收技术检测SF6气体，检测精度高，稳定可靠，且不受环境温湿度等条件限制。

3.2   SF6气体在线监测系统传感器：

SF6：采用德国先进的双光束红外检测技术检测SF6气体浓度数值，精度能够做到1%FS，可以长达到10年工作寿命

O2：采用德国长寿命氧气传感器检测氧气浓度数值,，保证氧气参数精度。

3.3     SF6气体在线监测系统传感器特点

德国smartGAS公司的SF6传感器的原理是红外光谱原理，也就是激光的原理！与电化学原理相比，红外SF6传感器（六氟化硫传感器）具有高可靠性，长寿命，高性价比。 不受H2O，酒精，CO2气体干扰。它广泛地用于电力设备的SF6气体在线检测系统（0-1000ppm)中，SF6检漏仪（0-50ppm),SF6检漏仪纯度分析仪（0-100%）。
    与单波长单光束相比，双波长 双光束技术可以避免因为光源的老化、采样池和检测器表面污染而引起的漂移。参比通道的被调制的特定波长的单色光不会对被测量气体产生吸收。 它产生一个稳定的信号，此信号只受外部影响而变化，不受被测量气体影响。
   目前一些电力服务商还在使用电化学原理的SF6传感器，但这种SF6传感器，不能满足电力行业的低量程的SF6在线检测，例如0-50PPM，还有0-1000PPM的，但红外原理的SF6传感器就可以定制这些量程
    1、红外光谱吸收原理（NDIR）
    2、双波长，带温度补偿
    3、高可靠性，与其他气体不会产生交叉反应。
    4、与电化学传感器相比，六氟化硫传感器红外传感器长达10 年的寿命
    5、高性价比，可承受的优惠价格。
    6、与电化学传感器相比，六氟化硫传感器省去售后维护费用
    7、无辐射源，无危害
    8、微型结构，低功耗
    9、数字量和模拟量输出。

二.ZRDH2001N 型SF6气体在线监测报警系统方案图示　

 

　　　　　　　　　　　

                                   六氟化硫SF6检测系统组网图

   三.ZRDH2001N 型SF6气体在线监测报警系统概述

ZRDH2001N 型六氟化硫气体在线监测报警系统是检测现场SF₆浓度、氧气含量及温湿度等环境数据，并通过大量数据分析处理做出控制以及告警的智能气体报警系统。

ZRDH2001N 型六氟化硫气体在线监测报警系统是采用高压电晕放电技术和电化学技术有效结合，以及数据采集、数据分析处理、通信技术于一体的开放系统平台。整个系统采用模块化设计，便于工程安装及工程维护。在传输条件完备的情况下，可以依托网络组建监控中心，在远端监控中心可随时掌握底端变电站、ＧＩＳ开关室的温湿度、氧气含量等环境量以及SF6气体泄露状况。从而可实现对变电站、ＧＩＳ开关室无人值守，提高管理效率，完善维护体制。监控中心以数据库为核心，既可以实时监控变电站、开关室的环境及设备运行状况，又可以根据以往的环境、设备运行数据进行统计、分析，为管理者提供决策依据。

3.1 ZRDH2001N 型SF6气体在线监测报警系统组成

系统由主机，氧气/六氟化硫变送器、温湿度变送器，通风设备控制器等组成。可实时检测SF₆气体浓度、氧气含量、温湿度等。系统自动记录各种报警数据，通风设备启动数据，可以设定自动启动通风设备时间，SF₆泄露超标以及氧气含量＜18％时，自动启动通风设备．根据用户需要提供与远程通信装置的接口，实现遥控、遥测、遥信等功能。

四.ZRDH2001N型SF6气体在线监测报警系统主要设备功能介绍

4.1 ZRDH2001N六氟化硫气体在线监测主机

ZRDH2001N六氟化硫检测主机主要功能是完成数据采集、数据显示、数据存储、发送控制指令、报警指示、数据上传、软硬复位等。主机配备操作面板与显示界面，具有灵活的人机交流功能。

特点：

l  简易人机操作界面；

l  存储和查询告警及历史数据；

l  告警、运行指示灯指示；

l  告警语音提示；

l  800×600的8寸触摸液晶屏显示；

l  双RS485总线接口，便于组网。

l  多种报警信号输出（两路掉电报警信号，两路）

l  循环采集、分析处理各气体探头的信息及数据；

l  壁挂式，尺寸为：45*35*12（长*宽*高，单位cm）。

4.2  SF6气体取样分析模块

l  sf6在线监测采用德国进口的SMARTGAS红外传感器测SF6，德国进口的电化学传感器测SF6。

l  sf6检测点：12路+1路零点校准；增加模块可扩充到多路

l  sf6检测点 样气流速：6L/min，气路管道可长达几百米

l  sf6检测取样方式：长寿命电磁泵,连续工作>20000小时，间歇启动>50000小时，低噪声内置5μm孔径的不锈钢烧结过滤器可有效过滤空气杂质功能

l  sf6检测点工作电源：185～250VAC，防浪泳和雷击功能

l  SF6浓度检测范围：0～9999ppm，0~1000PPM内误差小于±10ppm

l  SF6浓度检测最小示值：1ppm

l  O2检测范围：0～25.0%误差：＜0.5%

l  自动加强跟踪可疑测量点功能，有效防止误报。

l  独创的零点校准系统，系统没运行50个小时置换端口抽取纯净气体校准传感器。

4.3 风机控制器/温湿度变送器

      温湿变送器功能：现场温度＼湿度的实时检测，并将实时数据传送到主机。

特点:

l  风机控制采用施耐德交流接触器控制输出

l  瑞士进口温湿度传感器，温度误差<0.5℃ ，湿度误差为：±3%。

l  超强防雷措施RS485总线接口，便于组网．

五.ZRDH2001N 型SF6气体在线监测报警系统主要参数

l  电    源： AC/DC  100～265V  

l  输出接点功率： 220V/5A

l  氧气浓度检测范围： 1～25%，缺氧报警点： 18%，精度＜1%FS

l  SF₆浓度超限报警点：1～１０００μL/L精度＜±10ppm

l  温度显示范围： -30～+85℃

l  湿度显示范围： 0～99%RH

l  声光报警功能提示： 主机有声光报警功能

l  通风控制器控制点输出功率：２２０Ｖ5Ａ

l  告警输出功率：２２０Ｖ5Ａ

l  通讯： RS485接口　

l  日志数据和报警信息存储设计

l  系统平均无故障工作时间（MTBF）为8000小时