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1 產(chǎn)品介紹

1.1 功能概述

近幾十年來SF6氣體作為優(yōu)良的絕緣介質(zhì)和滅弧介質(zhì)在高壓電力設(shè)備絕緣領(lǐng)域得到越來越廣泛的應(yīng)用。氣體絕緣金屬封閉電器GIS的應(yīng)用打破了傳統(tǒng)變電站的概念使緊湊型、高電壓、大容量新式變電站的發(fā)展得以實(shí)現(xiàn)成為城網(wǎng)變電站改造的重要途徑。

但隨著GIS設(shè)備的運(yùn)行，當(dāng)SF6氣體中的水分含量增大或由于氣體泄漏，會(huì)造成絕緣性能下降，影響GIS的安全運(yùn)行。由于絕緣性能下降而引起的GIS故障時(shí)有發(fā)生，因而如果能夠在線監(jiān)測(cè)GIS中SF6氣體中的微水含量和密度就可以防患于未然。

SF6氣體微水密度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要用于110kV～750kV電壓等級(jí)的斷路器或GIS中SF6氣體狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)，裝置能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)氣體溫度、壓力、密度、微水、露點(diǎn)的監(jiān)測(cè)功能，并且將溫度、壓力、密度、微水、露點(diǎn)通過通信遠(yuǎn)傳至綜合監(jiān)測(cè)單元。

1.2 監(jiān)測(cè)對(duì)象

氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備(GIS)、斷路器

1.3 監(jiān)測(cè)原理

為保證SF6 高壓設(shè)備安全運(yùn)行，必須對(duì)SF6 氣體密度、微水含量等參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)測(cè)，如果這些設(shè)備發(fā)生泄漏，SF6 氣體密度降低，則會(huì)產(chǎn)生極其嚴(yán)重的后果，如開關(guān)設(shè)備耐壓強(qiáng)度降低，或斷路器開斷容量下降。當(dāng)高壓設(shè)備的氣室充有SF6 氣體后，判定其是否已滿足絕緣或滅弧的要求時(shí)，常常用SF6 氣體密度這個(gè)概念來衡量，我們常將20℃時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)壓力值這個(gè)值等效為氣室內(nèi)SF6 氣體密度值；SF6 氣體中微水含量的濃度以SF6 中所含水氣的體積與SF6 氣體的體積之比來表示，即用（ μL/L ）表示，這是一種無量綱單位。

1.4系統(tǒng)架構(gòu)及功能

MDT-IGuard-401型SF6氣體微水密度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由傳感器、主IED以及后臺(tái)監(jiān)控計(jì)算機(jī)構(gòu)成。監(jiān)測(cè)器與SF6氣體氣室連接，主IED為監(jiān)測(cè)器供電和通訊轉(zhuǎn)接，通過RS485或光纖等方式傳輸至后臺(tái)計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)。

SF6氣體微水與密度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)屬于光機(jī)電一體化領(lǐng)域中基于PC機(jī)的工業(yè)生產(chǎn)過程監(jiān)控系統(tǒng)，本產(chǎn)品主要應(yīng)用SF6電氣開關(guān)設(shè)備中SF6氣體在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) ，能夠?qū)崟r(shí)在線監(jiān)測(cè)SF6電氣開關(guān)設(shè)備中的SF6氣體溫度、壓力、密度、露點(diǎn)和PPM值，并提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集顯示、數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳、故障報(bào)警與閉鎖信號(hào)傳輸、后臺(tái)數(shù)據(jù)顯示與分析。

1.4 型號(hào)定義

 MDT— IGuard — 401

 版本  01：GIS

 產(chǎn)品序號(hào)  04：微水系列

智能在線監(jiān)測(cè)產(chǎn)品系列

 明電通電氣有限公司

1.6 性能特點(diǎn)

1.監(jiān)測(cè)GIS設(shè)備中SF6氣體的溫度、壓力、密度、微水、露點(diǎn)；

2.采用全封閉設(shè)計(jì)，防水抗塵，抗強(qiáng)電磁干擾，安裝使用方便，可用于高頻電場(chǎng)環(huán)境和室外環(huán)境；

3.消除了測(cè)量過程中溫度、壓力對(duì)微水的影響，數(shù)據(jù)穩(wěn)定；

4.采用溫度、微水集成芯片，直接測(cè)量氣體溫度，消除氣室內(nèi)外的溫差，密度值計(jì)算準(zhǔn)確；

5.采用水汽分壓力的方式測(cè)量微水值（與鏡面法測(cè)量氣體微水的計(jì)算方式相同），測(cè)量準(zhǔn)確。

1.7 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

傳感器采集高壓開關(guān)中SF6氣體的溫度、壓力、濕度等模擬信號(hào)，用RS485總線方式傳輸。傳感器之間以RS485“手牽手“的方式級(jí)聯(lián)，最終將該信號(hào)輸入綜合監(jiān)測(cè)單元。

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

2 技術(shù)指標(biāo)

2.1 工作條件

1 環(huán)境溫度：-40℃～+65℃

2 工作電源：DC12V

3 環(huán)境相對(duì)濕度：5％～95％

4 大氣壓力：70kPa～106kPa

5 最大溫度變化率：30℃/h

6 太陽(yáng)輻射：≤1120W/m2

7 有凝露、降水（雨、雪、雹等）、結(jié)冰和結(jié)霜條件，降雨強(qiáng)度≤15mm/min

2.2 參數(shù)性能

序號(hào) 參   數(shù) 檢測(cè)范圍 精   度

1 溫度 -40～65℃ ±0.5℃

2 壓力 0～1.00MPa（abs.） ±0.75％FS

3 露點(diǎn) -50℃～+20℃ ±2℃

4 微水 10～20,000 ppmv ±4％FS

5 密封性能 漏氣率≤1×10-9Pa.m3/s （氦氣檢漏）

6 防護(hù)等級(jí) IP55

7 通信接口 RS485（9.6Kbps）

8 功耗 5W

表1 性能參數(shù)表

2.3 電磁兼容性能

● 靜電放電   Ⅳ級(jí)● 阻尼振蕩波抗擾度試驗(yàn)Ⅲ級(jí)

● 電磁場(chǎng)輻射  Ⅲ級(jí)● 電快速脈沖Ⅳ級(jí)

● 浪涌抗擾度 Ⅳ級(jí)● 射頻場(chǎng)感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾抗擾度Ⅲ級(jí)

● 工頻磁場(chǎng)抗擾度Ⅴ級(jí)● 脈沖磁場(chǎng)抗擾度Ⅴ級(jí)

● 阻尼振蕩磁場(chǎng)抗擾度Ⅴ級(jí)

2.4 機(jī)械特性

● 振動(dòng)試驗(yàn)I級(jí)● 沖擊試驗(yàn)I級(jí)

● 碰撞試驗(yàn)I級(jí)

2.5.軟件功能描述

后臺(tái)軟件是MDT-IGuard-401型SF6氣體微水密度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的一部分。通過此軟件，可采用多種方式，包括光纖、以太網(wǎng)等與在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行通訊，并具備短信報(bào)警功能。

實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制、診斷、查詢、訪問等功能，通過站端數(shù)據(jù)綜合處理單元將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送到遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)診斷中心進(jìn)行統(tǒng)一管理及診斷。局域網(wǎng)中遠(yuǎn)程客戶可通過網(wǎng)絡(luò)方式在任何時(shí)間接入系統(tǒng)，查看最新的監(jiān)測(cè)診斷結(jié)果Web應(yīng)用服務(wù)軟件通過對(duì)MDT-IGuard-401型SF6氣體微水密度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)上傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，以趨勢(shì)圖、譜圖、報(bào)表等形式展現(xiàn)。用戶可以通過Web應(yīng)用服務(wù)軟件很方便的獲得設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)譜圖、歷史數(shù)據(jù)和趨勢(shì)圖等。

軟件帶Google地圖，可顯示變電站地理位置坐標(biāo)信息。獨(dú)特的數(shù)據(jù)顯示頁(yè)面，具有實(shí)時(shí)顯示監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及歷史信息查詢等功能，可存儲(chǔ)10年以上數(shù)據(jù)。

2.6.技術(shù)指標(biāo)表

名稱

MDT-IGuard-401型SF6氣體微水密度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

分類

微水在線監(jiān)測(cè)

密度在線監(jiān)測(cè)

微水密度在線監(jiān)測(cè)

檢測(cè)功能

溫度、露點(diǎn)、微水

溫度、壓力（密度）

溫度、露點(diǎn)、微水、壓力（密度）

通道數(shù)

1～255 可選

現(xiàn)場(chǎng)工作溫度

-20℃～60℃

通訊接口與速率

RS-485總線或61850；9,600 bps（可轉(zhuǎn)換至各類有線或無線網(wǎng)）

電源電壓

AC220V 50Hz

3 裝置尺寸

3.1 接線端子定義：

出線端子 １ ２ ３ ４ ＧＮＤ

定義 12V+ 12V- 485+ 485- 485GND

3.2 1. MDT-IGuard-401型SF6微水密度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)——傳感器

產(chǎn)品分微水在線監(jiān)測(cè)、密度在線監(jiān)測(cè)和微水密度在線監(jiān)測(cè)三個(gè)種類，由不同的傳感器和主IED構(gòu)成。傳感器與SF6氣體氣室連接，主IED為傳感器供電和通訊轉(zhuǎn)接，并通過RS485或光纖傳輸至后臺(tái)軟件系統(tǒng)。

2. 系統(tǒng)主IED：

型號(hào)

IED 1U

顏色

銀白色

尺寸L*W*H（CM）

48*28*4.45

通道數(shù)

1～2

供電

AC220V

4 安裝與拆卸

4.1 注意事項(xiàng)

只有經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)的人員可以安裝或拆卸此裝置。

5 包裝、運(yùn)輸、貯存

5.1 包 裝

設(shè)備為硬紙箱包裝，內(nèi)襯PVC發(fā)泡塑料板，包裝箱內(nèi)附有出廠合格證。

5.2 運(yùn) 輸

產(chǎn)品在包裝完整的狀態(tài)下，允許用一般的交通運(yùn)輸工具運(yùn)輸，運(yùn)輸途中應(yīng)按印刷標(biāo)志的要求進(jìn)行運(yùn)輸作業(yè)。

5.3 貯 存

產(chǎn)品在運(yùn)輸狀態(tài)下，應(yīng)貯存在溫度0℃～40℃，相對(duì)濕度＜95%的環(huán)境中，且空氣中不含有油性、腐蝕性氣體、及粉塵，裝置探頭應(yīng)安裝護(hù)套。

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