新疆铝业公司综合动力车间六氟化硫气体在线监测研究方案

1、现场需求

新疆铝业有限公司综合科动力车间一二期GIS开关站，需要安装六氟化硫气体在线监测装置2套。实现以下功能要求：

1.1 人体红外感应及语音提示功能：当作业人员要进入开关站前，红外感应器动作，主机会发出提示语音。

1.2 联动风机功能：系统可在自动或手动状态下，通过主机控制风机启停,以保证开关站按需要通风。

1.3 温度、湿度检测和显示功能：对所在区域的温湿度进行实时检测，并由主机读取，显示温湿度值。

1.4 六氟化硫气体、氧气浓度检测和显示功能：六氟化硫气体含量检测采用红外检测，氧气采用自然扩散方式检测气体浓度，各传感器连续检测并由主机读取和显示开关站内各监测点处六氟化硫、氧气浓度，当六氟化硫浓度超过1000ppm、氧含量低于19.5%时，报警并显示数值，同时启动风机直至室内浓度恢复正常，同时与后台监控软件实现各监测点位及其他相关信息的实时传输。

1.5 声光报警及显示功能：当开关站内六氟化硫、氧气含量超限时，发出高频报警声和红色灯光闪烁，同时室外开关站进口处LED显示屏显示异常结果；

2、方案设计

2.1系统原理图

2.2 采用设备介绍

2.2.1 监控主机

ZRDH2001X监控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。

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，输出接点功率：240V/1A

l  可接入控制声光报警器和人体红外感应装置。

l  循环采集、分析处理各气体探头的信息及数据；

l  主机尺寸（mm）：400*300*110

l  主机安装方式：壁挂式。

l  风机启动：氧含量≤18%时或SF6气体浓度≥1000ppm时，自动启动风机，每次启动时间15min，也可手动控制或强制启动风机。

2.2.2 SF6、O2气体变送器

对环境中SF6气体的定量检测功能（运用激光检测技术，检测性能不受环境影响），对氧气含量进行检测，并通过总线上传到监控主机；

SF6气体检测精度<2%，检测分辨率为1PPM；SF6浓度超限报警点；1000PPM或者根据要求自由设定，线性度＜5%FS，O2浓度检测范围：1～25%，缺氧报警点：18%，线性度＜1%FS

2.2.3 温湿度变送器

采集室内温湿度，通过总线上传到监控主机；

温度显示范围：－30～+85℃

湿度显示范围：0~100%

 

2.2.4 风机控制器

风机控制器接收SF6泄露监控报警主机命令，控制风机启停，也可手动控制风机启停，如果现场已经有手动风机控制箱，可以通过交流接触器控制接点或点动输出接点控接入手动风机控制箱控制风机。

风机控制器尺寸（mm）：300*200*100；

 

 

2.2.5 手动风机控制箱

  风机可通过SF6监控主机发送命令给风机控制器，风机控制器再发送开关信号给手动风机控制箱来控制，也可以通过风机纯手动控制箱进行手动启停控制，风机手动控制箱在主机操作不起作用时，可通过风机控制器手动按钮实现远程控制。

 

 

2.2.6 LED显示屏

通过总线与主机连接，显示SF6氧气含量是否正常，当有人靠近时语音播报，氧含量过低或SF6浓度超限时发出声光报警信号；

外形尺寸：长高厚 88*20*8cm

固定方式：两端耳朵固定

电源接口：220V电源输入

通信接口：RS485通信接口与主机通信

2.2.7 后台监控软件

ZRMSCADA SF6泄漏监控软件通过网络或串口采集SF6主机SF6含量、氧气含量、温湿度、风机状态，报警状态数据并组态画面显示，并可远程控制风机启停。

 

3、现场安装要求

3.1 一期开关站共22个间隔，每个间隔配备1个SF₆/O₂探测器，并在室内电缆沟的两侧及中间位置各配备1个SF₆/O₂探测器，共计25个SF₆/O₂探测器，开关站内配备1个温湿度传感器，温湿度探头安装在室内远离热源和湿源且气流比较平稳的地方；开关站入口处（室外）分别放置自动风机控制器1个、SF₆监控主机1套、外置LED显示屏1套、报警灯1个。风机纯手动控制箱可安装再室内；二期开关站与一期开关站配置相同；装置安装完成后需提供具体的点位图纸（电子版、纸板各一份），并使用1.6m*1.2m亚克力材质的标识牌悬挂在一期和二期开关站内；

3.2 一二期开关站内现有风机各18台（单个风机参数：电压：AC380V，功率：550W，频率：50HZ），18台风机的连接方式为串联。系统需实现： 风机可通过主机控制，也可以通过风机纯手动控制箱进行手动启停控制，风机手动控制箱需满足主机操作不起作用时，可实现控制。

柜体要求1.5mm厚不锈钢材质，柜体应有明显的标识并满足防水、防尘要求（防护等级IP54），柜体内配备自动温度控制装置，满足冬季零下40度的低温，外置LED显示屏、报警灯及人体红外感应装置安装在开关站的室外进口处,报警灯及人体红外感应装置需安装防雨罩，防雨罩材质要求为不锈钢材质；

3.3 监控主机及风机手动控制箱电源线及设备其他辅助接线，需使用KBG穿线管进行防护并固定在墙体上，施工长度60米，墙体需开洞两处，施工完成后将墙体恢复；其他线缆敷设均在深度为1.2m的电缆沟内；

3.4 监控主机需配置成套的后台监控软件，并提供开关量信号输出至集控中心继电保护室内，通讯的搭建需敷设光纤及电缆，一期开关站至集控中心共计300米，二期开关站至集控中心共计300米，合计600米；通讯网络的搭建及电缆敷设全部由乙方负责；

3.5 原六氟化硫气体在线监测设备拆除的具体施工要求：

3.6 一期开关站将原SF₆在线监测设备1套拆除，其中包含1个主机、1个分析模块，1个取样模块，1个风机控制器，1个风机手动控制箱，电源线50米，取样管150米；

3.7 二期开关站将原SF₆在线监测设备1套拆除，其中包含1个主机、1个分析模块，1个取样模块，1个风机控制器，1个风机手动控制箱，电源线70米，取样管150米；

3.8 以上需拆除的设备及附件根据甲方要求妥善放置；

3.9  本工程乙方需要根据相关规范的要求，就工程中存在（除以上涉及内容外） 的其它问题进行完善。

3.10     工程结束后，需要施工方出具配件合格证、各个传感器的检测检验证书。

3.11     所用的材料及零部件（或元器件）均符合有关规范的要求，且是新的和优质的，并能满足当地环境条件的要求。外购配套件选用优质、节能、先进的产品，并有生产许可证及产品检验合格证，不得采用国家颁布的淘汰产品。

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