SF6氣體微量水分監(jiān)控裝置
一、LYXTGS3000 SF6氣體微量水分監(jiān)控裝置簡(jiǎn)介
隨著我國(guó)電力行業(yè)的快速發(fā)展，SF6技術(shù)的廣泛應(yīng)用以及智能電網(wǎng)建設(shè)的迫切性，急需解決SF6電氣設(shè)備的在線綜合監(jiān)控技術(shù)。
SF6氣體由于其固有的特性，目前是較為理想的絕緣及滅弧介質(zhì)。但其微水含量、氣體密度等等都會(huì)對(duì)設(shè)備的運(yùn)行、人員的安全、電網(wǎng)的可靠帶來直接的影響。因此對(duì)SF6電氣設(shè)備的微水含量、氣體壓力的監(jiān)測(cè)一直是相關(guān)行業(yè)對(duì)設(shè)備監(jiān)測(cè)的一個(gè)重要的組成部分。有關(guān)部門相繼制定了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)SF6氣體質(zhì)量、特別是微水含量進(jìn)行嚴(yán)格控制。電力部推薦標(biāo)準(zhǔn)《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程（DL/T596-1996）》、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《六氟化硫電氣設(shè)備中氣體管理和檢驗(yàn)導(dǎo)則（GB/T 8905-1996）》以及IEEE標(biāo)準(zhǔn)《IEEE Guide for Moisture Measurement and Control in SF6 Gas-Insulated Equipment（IEEE Std 1125-1993）》對(duì)水分的控制均采取水分對(duì)SF6氣體體積比（ppm）的形式。
SF6在線式智能綜合監(jiān)控系統(tǒng)改變了傳統(tǒng)的費(fèi)時(shí)費(fèi)力、并且污染環(huán)境的離線測(cè)量方式，實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的測(cè)量SF6氣體多項(xiàng)指標(biāo)，為電網(wǎng)的智能建設(shè)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
二、LYXTGS3000 SF6氣體微量水分監(jiān)控裝置特點(diǎn)
是本公司根據(jù)國(guó)家智能電網(wǎng)發(fā)展要求而設(shè)立的重點(diǎn)項(xiàng)目，該系列產(chǎn)品采用遙測(cè)遙感技術(shù)和后臺(tái)計(jì)算機(jī)技術(shù)于一體，外觀小巧,可實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)量、計(jì)算機(jī)后臺(tái)處理、海量的歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等功能，適用于各種電壓等級(jí)的SF6斷路器、GIS、AIS等設(shè)備SF6氣體的微水、壓力和溫度的在線測(cè)量，實(shí)現(xiàn)無排放、環(huán)保、安全、實(shí)時(shí)、遠(yuǎn)程等*動(dòng)態(tài)監(jiān)控，以滿足電力配網(wǎng)自動(dòng)化和設(shè)備狀態(tài)檢修的需要,為電網(wǎng)的智能化建設(shè)預(yù)留接口。該系列產(chǎn)品技術(shù)，*，獲得多項(xiàng)。
功能：
無排放，環(huán)保，經(jīng)濟(jì)，安全，可靠
在線監(jiān)測(cè)SF6斷路器或組合電器中微水、壓力、溫度等參數(shù)
實(shí)現(xiàn)微水的壓力與溫度補(bǔ)償，使微水?dāng)?shù)據(jù)真實(shí)可靠
采用具有多種技術(shù)和自校準(zhǔn)功能的傳感器
采集單元能在不影響主設(shè)備狀態(tài)下投運(yùn)、退出，不影響主設(shè)備的正常運(yùn)行
采集單元內(nèi)部運(yùn)用內(nèi)循環(huán)技術(shù)，大幅提高采樣精度
內(nèi)置密度繼電器無源輸出，可設(shè)閉鎖/報(bào)警/超壓的動(dòng)點(diǎn)值
全封閉設(shè)計(jì)，防水防塵，抗高頻干擾，適用于室內(nèi)外
多種閥門接頭，安裝拆卸方便，節(jié)省維護(hù)費(fèi)用
三、LYXTGS3000 結(jié)構(gòu)
系統(tǒng)由主機(jī)、采集單元、后臺(tái)軟件及擴(kuò)展構(gòu)件組成。主機(jī)和采集單元之間通過電纜連接。采集單元通過三通閥門與被監(jiān)控的設(shè)備相連，同時(shí)提供設(shè)備補(bǔ)氣口，采集單元內(nèi)部的采樣池也采用了內(nèi)循環(huán)技術(shù),可實(shí)時(shí)測(cè)量設(shè)備內(nèi)SF6的微水、壓力和溫度等相關(guān)參數(shù),實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)顯示及與主機(jī)的通訊和數(shù)據(jù)交換。主機(jī)在分時(shí)提取了各個(gè)采集單元的數(shù)據(jù)后，將數(shù)據(jù)上傳至后臺(tái)計(jì)算機(jī)處理，同時(shí)可接受后臺(tái)的指令，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)采樣等動(dòng)作。
系統(tǒng)主機(jī)
系統(tǒng)主機(jī)用于現(xiàn)場(chǎng)的的數(shù)據(jù)采集、記錄。采用彩色TFT液晶顯示，字跡清晰，顯示現(xiàn)場(chǎng)某號(hào)開關(guān)A、B、C相SF6氣體的水分、溫度、壓力等內(nèi)容一目了然，可預(yù)設(shè)門限輸出報(bào)警、閉鎖信號(hào)，通過RS485與后臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
圖1 系統(tǒng)主機(jī)
采集單元
SF6采集單元為智能綜合型，內(nèi)部采樣池能在運(yùn)行中按要求進(jìn)行循環(huán)，本體通過的SF6閥門連接被監(jiān)控的設(shè)備，同時(shí)本體提供一個(gè)補(bǔ)氣接口，保持設(shè)備接口不變，采集單元可實(shí)時(shí)測(cè)量設(shè)備內(nèi)SF6的微水、壓力和溫度等相關(guān)參數(shù)并通過RS-485通訊模塊傳輸至系統(tǒng)主機(jī)或后臺(tái)計(jì)算機(jī)。
圖2 采集單元
后臺(tái)軟件
在系統(tǒng)主機(jī)分析采集數(shù)據(jù)后，遠(yuǎn)程遙控遙測(cè)等功能，海量存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)中心，繪制狀態(tài)變化趨勢(shì)圖，也可將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳至變電站、城市中心乃至更上級(jí)監(jiān)控中心，真正實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。
1.軟件系統(tǒng)采用中文界面，容易學(xué)習(xí)操作。
3.數(shù)據(jù)歷史查詢、趨勢(shì)分析、缺陷信息統(tǒng)計(jì)功能
5報(bào)警功能
6參數(shù)設(shè)置功能
7系統(tǒng)管理權(quán)限控制
四、LYXTGS3000 方案
方案1:
一臺(tái)系統(tǒng)主機(jī)，六個(gè)采集單元，后臺(tái)軟件及可選附件組成。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下所示，系統(tǒng)配置表見表1。
圖3方案A連接示意圖
型號(hào) | 類別 | 數(shù)量 | 備注 |
| 系統(tǒng)主機(jī) | 1個(gè) | 可選 |
| 采集單元 | 6個(gè) | 必選 |
| 三通接頭 | 6個(gè) | 必選 |
| 電纜 | 若干 | 必選 |
| 報(bào)警器和高音喇叭 | 1套 | 可選 |
| 后臺(tái)監(jiān)控軟件 | 1套 | 可選 |
特點(diǎn) | 外形簡(jiǎn)潔美觀，控制功能豐富。 | ||
適用場(chǎng)合 | 各種電壓等級(jí)的 SF6開關(guān)、組合電器（GIS）及其他SF6設(shè)備數(shù)量較多、需要與遠(yuǎn)動(dòng)通訊的場(chǎng)所。 | ||
表1 系統(tǒng)配置表
方案2:
一臺(tái)系統(tǒng)主機(jī)(可選)，六個(gè)采集單元，六個(gè)顯示單元，后臺(tái)軟件及可選附件組成。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下所示，系統(tǒng)配置表見表2。
型號(hào) | 類別 | 數(shù)量 | 備注 |
| 系統(tǒng)主機(jī) | 1個(gè) | 可選 |
| 顯示單元 | 6個(gè) | 可選 |
| 采集單元 | 6個(gè) | 必選 |
| 三通接頭 | 6個(gè) | 必選 |
| 電纜 | 若干 | 必選 |
| 報(bào)警器和高音喇叭 | 1套 | 可選 |
| 后臺(tái)監(jiān)控軟件 | 1套 | 可選 |
特點(diǎn) | 外形簡(jiǎn)潔美觀，可現(xiàn)場(chǎng)單點(diǎn)顯示所有監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)。 | ||
適用場(chǎng)合 | 各種電壓等級(jí)的 SF6開關(guān)、組合電器（GIS）及其他SF6設(shè)備數(shù)量較多、需要與遠(yuǎn)動(dòng)通訊的場(chǎng)所。 | ||
表2 系統(tǒng)配置表
五、LYXTGS3000 技 術(shù) 指 標(biāo)
濕度指標(biāo)：
測(cè)量范圍：-60 ℃～＋20 ℃
測(cè)量精度：± 2
報(bào)警門限：50~500ppm(可調(diào))
壓力指標(biāo)：
測(cè)量范圍：0.0～0.8MPa 或定制
測(cè)量精度：±5％ F.S.
報(bào)警門限：0.45 MPa (可調(diào))
閉鎖門限：0.40 MPa (可調(diào))
溫度指標(biāo)：
測(cè)溫范圍：-40 ℃～＋80 ℃
溫度測(cè)量精度：± 0.5℃
其它指標(biāo)：
報(bào)警觸點(diǎn)容量：AC 220V/7A，常開、常閉
通訊接口：隔離型RS-485
電源電壓：24VDC 或 85V～265V AC
工作環(huán)境：溫度:-30 ℃～＋65 ℃ 濕度:≤95％RH
絕緣性能：外殼與電源間：>10MΩ
抗電強(qiáng)度：外殼與電源間：>2000V
電磁兼容特性：快速瞬變脈沖群 GB/T17626.4-1999 3級(jí)
雷擊（浪涌）： GB/T17626.5-1999 3級(jí)
六、安裝與操作
采集單元通過三通安裝于斷路器氣體監(jiān)測(cè)口或原密度繼電器補(bǔ)氣口。安裝時(shí)，采集單元首先應(yīng)安裝在選定的三通上，其外形及接口見下圖。
１. 采集單元的安裝
檢查采集單元接口、三通測(cè)氣口和擬使用的密封圈是否潔凈無損；（氣口表面光潔度、清潔度以及密封圈是否完好無損以及是否嚴(yán)格按照安裝工藝要求進(jìn)行操作，決定著安裝的成敗。）
將密封圈安放在三通測(cè)氣口的密封圈槽內(nèi)。密封圈在安放前須 涂抹適量的真空硅脂；
將采集單元旋入三通測(cè)氣口,扳手必須置于采集器底部的扳口處。
２.抽真空。安裝微水綜合采集單元時(shí)必須事先抽真空。方法如下：
（1）選擇合適的真空泵（含管路和壓力表）抽真空；
（2）將三通的補(bǔ)氣口端接入真空泵；
（3）接通真空泵電源，開始抽真空，待真空度低于30 Pa后繼續(xù)抽30分鐘；
（4）上述抽真空程序反復(fù)3-5次，每次間隔15-20分鐘；
（5）將三通與氣室對(duì)應(yīng)的接口接入氣室。
3.檢漏
采集單元正式接入氣室后1分鐘，關(guān)閉三通上的針型閥。然后對(duì)采集單元及三通各連接處進(jìn)行密封性檢查，尤其是三通與斷路器氣體監(jiān)測(cè)口、三通與監(jiān)控儀連接處應(yīng)嚴(yán)格檢漏，發(fā)現(xiàn)有漏氣時(shí)應(yīng)拆下，檢查原因，在排除問題后重新安裝，并再次檢漏，確保密封性完好。
4. 采集單元?dú)埩羲值奶幚?/span>
在完成抽真空和檢漏之后，采集單元和三通內(nèi)部可能還會(huì)殘留微量水分，此時(shí)可將高精度露點(diǎn)儀接入三通的補(bǔ)氣口,打開三通上的針型閥開始檢測(cè)殘留水分的含量,若微水值明顯高于氣室內(nèi)的微水值則應(yīng)對(duì)監(jiān)控儀和三通再次進(jìn)行抽真空和檢漏處理直到其微水值穩(wěn)定不再上升為止。
5. 采集單元與被檢測(cè)設(shè)備內(nèi)部氣體的動(dòng)態(tài)平衡
采集單元正式接入氣室后，由于氣室內(nèi)SF6氣體需與新接設(shè)備空腔內(nèi)的氣體逐步達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，采集單元內(nèi)的微水值將出現(xiàn)一個(gè)先上升后下降的變化曲線，并緩慢降低至氣室內(nèi)SF6氣體的微水值。正常情況下，動(dòng)態(tài)平衡的時(shí)間約需2-15天左右。
顯示值終達(dá)到實(shí)際測(cè)定值的時(shí)間長(zhǎng)短由以下因素決定：
（1）三通與氣室連接管路長(zhǎng)短和管路通徑。管路越長(zhǎng)，通徑越小，動(dòng)態(tài)平衡的時(shí)間就越長(zhǎng)；
（2）采集單元在安裝前是否長(zhǎng)時(shí)間暴露在空氣中，暴露的時(shí)間越長(zhǎng)，空氣濕度越大，動(dòng)態(tài)平衡的時(shí)間就越長(zhǎng)；
（3）真空泵及其管路閥門漏氣，抽真空未按上述方法和先后次序進(jìn)行，動(dòng)態(tài)平衡的時(shí)間就越長(zhǎng)；
（4）三通和連接管路有微漏。
