紅外監(jiān)測,高效嚴謹——六氟化硫SF6氣體泄漏在線監(jiān)測報警系統(tǒng)
國內(nèi)現(xiàn)有的六氟化硫sf6氣體泄漏在線監(jiān)測技術有:導體傳感器檢測,高壓電暈放電法,紫外線電離法,聲波檢測法,紅外成像技術檢測,激光檢測技術,雙光束紅外檢測技術。
1)導體傳感器檢測:利用對SF6的吸附,通過改變導電性實現(xiàn)SF6泄露的檢測,此方法雖然有較長的使用壽命,但檢測精度較低,不穩(wěn)定不可靠,受環(huán)境影響大,誤告警多。
2)高壓電暈放電法:利用SF6絕緣特性,判斷SF6 是否泄露,準確性高,受環(huán)境影響大,使用壽命短。
3)紫外線電離法:此方法檢測精度較高,但使用壽命僅500小時。
4)聲波檢測法:檢測靈敏度偏低,僅1000ppm量級,誤告警多。
5)紅外成像技術檢測:通過紅外輻射作用于易泄露點,利用紅外成像技術在顯示器上觀察泄露氣體擾動,判斷有無泄露產(chǎn)生;這種方法優(yōu)點是可遠距離非接觸檢測,
6) 激光檢測技術;利用對SF6對二氧化碳紅外激光一定波長有吸附作用,來判斷SF6的值 .
7)雙光束紅外檢測技術:利用雙光束紅外檢測技術檢測SF6濃度精度高,可以真實檢測到0~1500ppm,檢測精度為1%FS,由于半導體紅外組成的核心所以工作壽命長??梢赃_到10年左右。體積小安裝方便。
1、雙光束紅外SF6檢測原理
光譜可以表示物質(zhì)中的原子、分子所處的運動狀態(tài)。這種物質(zhì)的內(nèi)部運動,可通過輻射或吸收能的形式(即電磁輻射)表現(xiàn)出來,而光譜就是按照波長順序排列的電磁輻射。由于原子和分子的運動是多種多樣的,因此光譜的表現(xiàn)也是多種多樣的。按照波長及測定方法,光譜可分為:Y射線、X射線、光學光譜、和微波波譜。而光學光譜又可分為真空紫外光譜、近紫外光譜、可見光譜、近紅外光譜和遠紅外光譜。
實驗證明,當特定波段的紅外光通過SF6氣體時,這些氣體分子對特定波長的紅外光有吸收,其吸收關系服從朗伯--比爾吸收定律,即吸收與SF6氣體濃度呈現(xiàn)自然指數(shù)關系。
運用以上原理,設計相應的光學裝置,采用主動吸氣方式,當采樣氣體中含有SF6氣體時,能夠通過檢測氣室的紅外光的強度將相應減弱,根據(jù)減弱的幅度,運用朗伯--比爾吸收定律可以計算出SF6氣體濃度。
本產(chǎn)品中SF6氣體泄漏檢測運用的正是紅外光譜吸收技術。與其他檢測技術相比,運用紅外光譜吸收技術檢測SF6氣體,檢測精度高,穩(wěn)定可靠,使用壽命長(雙光束紅外檢測傳感器可以長達到10年壽命),且不受環(huán)境溫濕度等條件限制。
2、ZRDH2001X 型SF6氣體泄漏在線監(jiān)測報警系統(tǒng)概述
ZRDH2001X 型SF6氣體泄漏在線監(jiān)測報警系統(tǒng)采用德國先進的紅外氣體檢測模塊。 ZRDH2001X 型SF6氣體泄漏在線監(jiān)測報警系統(tǒng)是檢測現(xiàn)場SF6濃度、氧氣含量及溫濕度等環(huán)境數(shù)據(jù),并通過大量數(shù)據(jù)分析處理做出控制以及告警的智能氣體報警系統(tǒng)。
ZRDH2001X 型SF6氣體泄漏在線監(jiān)測報警系統(tǒng)是采用德國先進的雙光束紅外檢測技術和電化學技術有效結(jié)合,以及數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析處理、通信技術于一體的開放系統(tǒng)平臺。整個系統(tǒng)采用模塊化設計,便于工程安裝及工程維護。在傳輸條件完備的情況下,可以依托網(wǎng)絡組建監(jiān)控中心,在遠端監(jiān)控中心可隨時掌握底端變電站、GIS開關室的溫濕度、氧氣含量等環(huán)境量以及SF6氣體泄露狀況。從而可實現(xiàn)對變電站、GIS開關室無人值守,提高管理效率,完善維護體制。監(jiān)控中心以數(shù)據(jù)庫為核心,既可以實時監(jiān)控變電站、開關室的環(huán)境及設備運行狀況,又可以根據(jù)以往的環(huán)境、設備運行數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計、分析,為管理者提供決策依據(jù)。
3.1 ZRDH2001X 型SF6氣體泄漏在線監(jiān)測報警系統(tǒng)組成
系統(tǒng)由ZRDH2001X型監(jiān)控主機,ZRCS-10型SF6/O2氣體變送器 ,溫濕度采集單元,人體紅外感應傳感器,聲光報警裝置,風機控制模塊以及LED顯示屏等組成??蓪崟rSF6氣體濃度定量檢測、氧氣含量檢測、溫濕度檢測等。系統(tǒng)自動記錄各種報警數(shù)據(jù),通風設備啟動數(shù)據(jù),可以自由設定1~1000ppm SF6告警閥值,以及自動啟動通風時間,SF6泄露超過設定告警閥值時超標告警,氧氣含量<18%時缺氧告警,并自動啟動通風設備以及,聲光報警器.根據(jù)用戶需要提供與遠程通信裝置的接口,實現(xiàn)遙控、遙測、遙信等功能。
3.2 ZRDH2001X型SF6氣體泄漏在線監(jiān)測報警系統(tǒng)功能
(1)氣體濃度檢測和顯示功能:
各傳感器連續(xù)檢測并由主機讀取和顯示GIS室內(nèi)各監(jiān)測點處的SF6濃度,當SF6濃度超過設定報警值(出廠默認值1000ppm)時,報警并顯示數(shù)值。
(2)氧氣濃度檢測和顯示功能:
各傳感器連續(xù)檢測,并由主機讀取和顯示GIS室內(nèi)各監(jiān)測點處的O2濃度。當濃度低于設定報警值(出廠默認值18%)時,報警并顯示數(shù)值。
(3)氣體和氧氣濃度控制功能:
SF6氣體濃度超標(≧1000ppm)或氧氣濃度低于(≦18%)時,控制風機啟動通風直到SF6和O2濃度恢復正常。
(4)溫度、濕度檢測和顯示功能:
由就地位置的溫濕度傳感器實時檢測,并由主機讀取和顯示GIS室內(nèi)溫、濕度值。
(5)傳感器通信狀況顯示功能:
各傳感器連續(xù)檢測并由主機讀取和顯示GIS室各傳感器通信狀況,如果發(fā)生通信故障,則在界面上故障地址出現(xiàn)“--”和離線。
(6)定時通風功能:
系統(tǒng)可以按時段設定風機每天定時啟動和停止,以保證開關室每天都能按需要通風。
(7)風機自動啟動功能:
O2含量≤19.6%或SF6氣體濃度>1000ppm時,自動啟動風機,每次啟動時間按時段自動設置,可手動控制或強制啟動風機;
(8)語音提示功能:
當主機開啟語言功能時,則系統(tǒng)會在滿足規(guī)定條件時語音提示告警,提示作業(yè)人員進入GIS室注意。
(9)聲、光報警功能:
當GIS室環(huán)境中SF6、O2氣體含量超限時,會發(fā)出報警聲和紅色燈光閃耀。
(10)人體紅外感應功能:
當作業(yè)人員要進入GIS室前,紅外感應器動作,主機會發(fā)出提示語音,加強現(xiàn)場工作人員的直觀感覺。
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