一、SZXTGS3000 SF6氣體微量水分監(jiān)控裝置簡介揚(yáng)州市蘇中電力設(shè)備有限公司
隨著我國電力行業(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、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、SZXTGS3000 SF6氣體微量水分監(jiān)控裝置特點(diǎn)揚(yáng)州市蘇中電力設(shè)備有限公司
是本公司根據(jù)國家智能電網(wǎng)發(fā)展要求而設(shè)立的重點(diǎn)項(xiàng)目,該系列產(chǎn)品采用新遙測(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、實(shí)時(shí)、遠(yuǎn)程等先進(jìn)的動(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。
功能:
無排放,環(huán)保,經(jīng)濟(jì),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、SZXTGS3000 SF6氣體微量水分監(jiān)控裝置結(jié)構(gòu)揚(yáng)州市蘇中電力設(shè)備有限公司
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),本體通過專用的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、SZXTGS3000 SF6氣體微量水分監(jiān)控裝置方案揚(yáng)州市蘇中電力設(shè)備有限公司
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)
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類別
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數(shù)量
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備注
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系統(tǒng)主機(jī)
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1個(gè)
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可選
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采集單元
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6個(gè)
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必選
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三通接頭
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6個(gè)
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必選
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電纜
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若干
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必選
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報(bào)警器和高音喇叭
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1套
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可選
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后臺(tái)監(jiān)控軟件
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1套
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可選
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特點(diǎn)
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外形簡潔美觀,控制功能豐富。
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適用場合
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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)通訊的場所。
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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)
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類別
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數(shù)量
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備注
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系統(tǒng)主機(jī)
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1個(gè)
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可選
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顯示單元
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6個(gè)
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可選
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采集單元
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6個(gè)
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必選
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三通接頭
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6個(gè)
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必選
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電纜
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若干
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必選
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報(bào)警器和高音喇叭
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1套
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可選
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后臺(tái)監(jiān)控軟件
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1套
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可選
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特點(diǎn)
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外形簡潔美觀,可現(xiàn)場單點(diǎn)顯示所有監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)。
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適用場合
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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)通訊的場所。
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表2 系統(tǒng)配置表
五、SZXTGS3000 SF6氣體微量水分監(jiān)控裝置技 術(shù) 指 標(biāo)揚(yáng)州市蘇中電力設(shè)備有限公司
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**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)間長短由以下因素決定:
(1)三通與氣室連接管路長短和管路通徑。管路越長,通徑越小,動(dòng)態(tài)平衡的時(shí)間就越長;
(2)采集單元在安裝前是否長時(shí)間暴露在空氣中,暴露的時(shí)間越長,空氣濕度越大,動(dòng)態(tài)平衡的時(shí)間就越長;
(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;
(4)三通和連接管路有微漏。