详细介绍

SC-COP138S SF₆泄漏报警监测系统说明

※ SC-COP138S：所述均指三昌公司自主研发、生产的SF₆气体泄漏在线监测报警系统；

※ 监控主机：所指为系统核心，收集处理，显示传感器上传来的现场环境数据的部件，其型号为SC-COP138S-Z；

※ SF₆浓度：指开关室（GIS）内环境浓度，SF₆气体泄漏后的体积比（ppm）；

※ SF₆、O₂、温湿度传感器：均指集成了SF₆和O₂含量，温湿度监测功能的四合一单独部件，其型号为SC-COP138S-B；

※ 上位机：指安装了本系统上位驱动软件，用于与监控主机通信，实现在主控室或远程调度中心同步显示现场监测数据，并控制现场设备的远程监控计算机。

二、系统简介及本系统研制的依据

1、系统简介

SC-COP138 S SF₆泄漏在线监测报警系统，是根据当前电力系统强调安全生产的形势，为在安装有SF₆设备的配电装置室的工作人员提供人身健康安全保护而设计、开发的智能型在线SF₆ 泄漏监测报警系统。

选用进口高稳定的氧气和SF₆气体传感器，连续检测环境空气中SF₆气体含量和氧气含量，当环境中SF₆气体含量超标或缺氧，能连续进行报警，同时自动开启通风机进行通风，并具有温湿度检测、工作状态语音提示、远传报警、历史数据查询等诸多丰富功能。

SF₆气体以其优异的绝缘和灭弧性能，在电力系统中获得了广泛的应用，几乎成了中压、高压和超高压开关中所使用的绝缘和灭弧介质。正因为SF₆气体的大量使用，其安全性也受到了人们的广泛关注。客观上讲，SF₆气体是一种无色、无味、密度比空气重、不易与空气混和的惰性气体，对人体没有毒性。但是在高压电弧的作用下或高温时，SF₆气体会发生部分分解，而其分解物往往含有剧毒，即便是微量，也能致人非命。当使用以SF₆气体为绝缘和灭弧介质的室内开关在使用过程中发生泄漏时，泄漏出来的SF₆气体及其分解物会往室内低层空间积聚，造成局部缺氧和带毒，对进入室内的工作人员的生命安全构成了严重的危险。因此，研制SF₆泄漏在线监测报警系统应用于工业现场，已经变得非常重要。

SF₆泄漏在线监测报警系统正是满足了电力安全生产的这一需求。整个系统由一台主机、若干只四合一气体传感器（具体数量根据实际使用开关室的开关数量和空间大小而定）组成。四合一气体传感器安装在SF₆开关的下方，用以在线连续检测SF₆开关室的氧气浓度和SF₆气体浓度和温湿度。主机具有人体红外探测、语音提示和语音报警等功能。主机通过RS-485总线轮询、实时显示各四合一气体传感器的气体浓度数据和温湿度，并在危险时给出语音报警信息和控制风机工作。主机还可以通过RS-485总线实现与上位计算机的数据传输和系统参数修改，组成计算机对SF₆泄漏在线监测报警系统。本系统可广泛应用于各种电压等级的SF₆开关室、 组合电器室（GIS室）、SF₆主变室等。

2、产品研制的依据：

本系统满足以下规定、法规和标准：

※ GB 12801-2008 《生产过程安全卫生要求总则》

※ DL 5053-2012 《火力发电厂劳动安全和工业卫生设计规程》

※ DL 5000-2000 《火力发电厂设计技术规程》

※ DL/T 639-2016 《六氟化硫电气设备运行、试验及检修人员安全防护导则》

※ GB/T8905-2012 《六氟化硫气体设备中气体管理和检测导则》

※ *公司-2016 《*公司三十项反事故措施》

※ 国家*-2014 《防止电力生产事故的二十五项重点要求》

※ GB26860-2011 《电力安全工作规程发电厂和变电站电气部分》

※ JB/T10893-2008 《高压组合电器配电室SF₆环境监测系统》

※ DL/T1555-2016 《六氟化硫气体在线监测报警装置运行维护导则》

三、系统工作原理及特点：

1、工作原理：

SC-COP138S SF₆泄漏在线监测报警系统主要由四部分组成：系统主机、四合一传感器、外围设备和远程监控系统。四合一传感器负责GIS室气体浓度数据采集以及温湿度的数据采集，并进行A/D转换，传送给系统主机，主机对传送来的数据分析、比较、判断，并进行相应的运算处理程序。外围设备（包括声光报警器、红外线移动探测器，入门终端控制器等），远程监控系统（由终端数据处理模块、驱动软件、上位机等）组成，此监控系统由用户自选。

当GIS室内环境中SF₆气体浓度或氧气含量发生变化时，四合一气体传感器能捕捉到这一变化，并将检测到的变化量数据转换成数字信号，通过RS－485总线传送到系统主机，系统主机一方面将采集器传来的采集数据通过运算分析存储、处理作出判断，（当SF₆浓度超过设定报警值（出厂默认值：1000PPM）时报警并显示数值。并当O2含量低于设定报警值（出厂默认值：18%）时，报警并显示数值）控制相关部件动作。（报警，启、停风机、语言等）。

SF₆气体检测原理：采用负离子捕捉技术对环境中SF₆气体浓度进行检测取样。在传感器周围通过负高压产生一定量的负电离子，因SF₆气体对负电离子有着吸附作用，而且SF₆气体浓度大小与负电离子的数量呈反比关系。经过多次采样，在输出端进入差分比较算法设计的硬件电路，累加后输出平均值为于实际浓度的检测量化数据。检测与量化通过硬件逻辑设计使SF₆气体泄漏检测能够在短时间内响应。同时采用多回路采样避免了传统单回路因环境温湿度或干扰导致的输出跃变时的错误数据输出，避免了误告警的产生。

氧气含量检测原理：进口氧气传感器，其容器的一面装有对氧气透过性良好的、厚10-30µm的聚四氟烯透气膜，在其容器内侧紧贴着金属银的阴电极，在容器的另一面内侧或容器的空余部分形成阳极（用铅、镉离子化），氧气在通过电解质时在阴阳极发生氧气还原反应，使阳极金属离子化，释放出电子，释放电子所形成输出电流的大小与检测氧气含量的浓度成正比。

随着环境SF₆浓度以及氧气变化而输出的强弱电信号，补偿与放大后，量化并传送到数字信号处理器；在处理器内嵌数字模型运算与比较后，进行综合分析，得出准确数据和结论。系统主机在实时处理缺省（默认）或者人为操作产生的相应监控功能外，对接收到的各四合一传感器发送来的数据经过解码、分析与处理，发出相应的控制信号（语音、笛音、光告警、排送风、温度控制或用户定制的其他附件功能输出等等）

2、系统特点：

※ 采用负离子捕捉技术，连续检测环境中SF₆、O₂含量；

※ 内置双套SF₆检测模块、O₂检测模块、温湿度检测模块，确保误报警率为零；

※ 稳定可靠，十年保固；

※ 可根据用户需求调整设置报警点；

※ 可根据用户需求扩展气体传感器和其他功能：

※ 可编制5路独立通风系统；

※ GIS室任意门进入均可获得语音提示，强制通风；

※ 提供通信协议，可以与远程自控平台联网。

3、系统组成及功能参数

3.1、系统组成

SF6监控主机
外围设备（红外感应器、报警器、终端、LED屏、风机启动器等）
SF6多功能监测装置(SF6、O₂、温度、湿度四合一变送器）
计算机管理软件

3.2、系统各部件功能参数

3.2.1、系统主机功能

SCOS3.0实时操作系统。
10寸触摸液晶彩屏显示，良好用户体验的操作界面。
主芯片采用32位高性能的数字处理器。
用户可调整SF6多功能监测装置报警参数。
10000条滚动存储报警记录，自动更新。
可联接管理64个SF6多功能监测装置(SF6、O₂、温度、湿度四合一变送器），可以根据需求扩展联接255个变送器。
标准MODBUS（RTU）通讯协议，主机和分机通信波特率可选：2400bps、4800bps、9600bps、14400bps、19200bps、57600bps。
人体热释红外线感应启动风机或语音系统，自动启动风机。
电压输入（85—264Vac）低功耗、绿色环保。
LED信息屏显示室内环境状况。
5路风机控制。
报警输出：继电器10A点输出，可与RTU相连，同时支持RS485报警输出。支持RTU远程启动风机功能。
风机控制器：直接控制风机电源。风机启动支持多种模式：定时启动、报警启动、自动启动、手动强制启动
主机设置密码可以任意设置。
长时间无操作，自动暗屏，任意触摸点亮。

3.2.2、系统主机参数

SF6浓度检测范围：0～2000ppm;

SF₆浓度检测精度：＜3%FS （FS表示大显示值，满量程2000ppm）;

SF6浓度检测小示值：250ppm;

SF6泄漏报警值：在1000ppm之内任意步进可调 ;

氧气浓度检测范围：1～25% ;

氧气含量检测精度：＜1%FS;

缺氧报警值：18.0%或可调 ;

温度检测范围：-10～+99℃ ;

相对湿度检测范围：：0%—99%RH;

湿度检测精度：±0.5%RH；显示精度：0.1%RH;

检测点：标准配置64点（可扩展到255点）

外形尺寸：400*265*65mm

重量：3.7公斤

3.2.3、多功能传感器（SF₆、O₂、温度、湿度）功能

SF₆气体浓度检测和显示功能：

各传感器连续检测并由主机读取和显示GIS室内各监测点处SF₆浓度，当SF₆浓度超过设定报警值（出厂默认值1000ppm）时，报警并显示数值。

O₂浓度检测和显示功能：

各传感器连续检测，并由主机读取和显示GIS室内各监测点处的O₂浓度。当浓度低于设定报警值（出厂默认值18%）时，报警并显示数值。

SF₆和O₂浓度控制功能：

SF₆气体浓度超标（≧1000ppm）或氧气浓度低于（≦18%）时，控制风机启动通风直到SF₆和O₂浓度恢复正常。

温度、湿度检测和显示功能：

由就地位置的温湿度传感器实时检测，并由主机读取和显示GIS室内温、湿度值。

温度控制功能（湿度）

可根据实况进行室内温度设置。

传感器通信状况显示功能：

各传感器连续检测并由主机读取和显示GIS室各传感器通信状况，如果发生通信故障，则在界面上故障地址出现“分机不在线或通信故障！”和编号。

按时段定时通风功能：

系统可以按时段设定风机每天定时启动和停止，以保证开关室每天都能按需要通风。

SF₆、O₂气体浓度超过报警设置值自动启停风机通风功能：

当GIS室内环境中SF₆、O₂气体浓度超出报警设置值时会自动启动风机进行通风，直至室内环境中SF₆、O₂气体浓度恢复正常值，风机自动停止。

强制通风功能：

风机在停止状态时，按下主机通风按钮，风机会启动15min，当风机在通风运行时，按下主机通风按键，风机将停止。

10、语音提示功能：

当主机开启语言功能时，则系统会在满足规定条件时语音提示告警，提示作业人员进入GIS室注意。

11、声.光报警功能：

当GIS室环境中SF₆、O₂气体含量超*，会发出高频报警声和红色灯光闪耀。

12、人体红外感应功能：

当作业人员要进入GIS室前，红外感应器动作，主机会发出提示语音。

13、任一门进入前均能获得跟主门同等的语言提示，强制通风的功能：

作业人员不管从哪个门进入GIS室前，均能获得跟主门同等的语音提示强制通风的功能。

14、数据存储保留功能：

32位大容量数据存储空间，用于存储历史数据，并在停电情况下数据不丢失。

15、历史数据查询功能：

在主机正常工作情况下，可以通过菜单进入历史数据查询界面，查询以往历史数据。

16、就地远程通信功能：

可以通过RS-485转换232及其他接口与上位机通信，也可以提供“Modbus”通信协议或接口与远程自控平台通信。

17、系统自检、自愈功能：

当设备出现异常运行时，系统能自检出故障传感器，并不影响系统正常工作。

3.2.4、多功能传感器（SF₆、O₂、温度、湿度）参数