GIS室SF6泄漏監(jiān)控報警系統(tǒng)軸流風(fēng)機(jī)功能改造

黃余

摘 要：針對目前西部原油成品油管道部分站場GIS室所用SF6泄漏監(jiān)控報警系統(tǒng)（室外紅外感應(yīng)模塊）有時無法自動啟動的情況，利用手邊現(xiàn)有的條件，對電路進(jìn)行改進(jìn)，在保留報警系統(tǒng)自動啟動的基礎(chǔ)上加入手動功能，當(dāng)故障情況下無法實現(xiàn)自動啟動時，可以選擇在室外手動啟動軸流風(fēng)機(jī)通風(fēng)。

關(guān)鍵詞：成品油管道；GIS；SF6泄露監(jiān)控報警系統(tǒng)；軸流風(fēng)機(jī)

1 引言

當(dāng)以SF6氣體為絕緣和滅弧介質(zhì)的室內(nèi)開關(guān)在使用過程中發(fā)生泄漏時，泄漏出來的SF6氣體及其分解物會往室內(nèi)低層空間積聚，且不易散發(fā)，會造成局部缺氧和帶毒，對進(jìn)入室內(nèi)的檢修及巡視人員的安全構(gòu)成嚴(yán)重危險。

針對SF6氣體這些特性，有關(guān)部門已制訂了一系列行業(yè)安全法規(guī)，法規(guī)中明確規(guī)定了人員在進(jìn)入SF6配電裝置室時必須先通風(fēng)15分鐘，對空氣中的SF6濃度及氧氣含量進(jìn)行監(jiān)測。

西部管道部分站場GIS室所用SF6泄漏監(jiān)控報警系統(tǒng)已經(jīng)老化，頻頻出現(xiàn)人員準(zhǔn)備入室巡檢時紅外感應(yīng)系統(tǒng)故障、繼電器無法吸合等原因?qū)е螺S流風(fēng)機(jī)無法自啟動情況，對人員安全帶來隱患。

2 現(xiàn)狀分析

2.1 軸流風(fēng)機(jī)工作原理

GIS室共有2組共5臺軸流風(fēng)機(jī)。其中，KM1是控制屋頂2扇風(fēng)機(jī)啟停的線圈，KM2是控制地面3臺軸流風(fēng)機(jī)啟停的線圈。屋頂風(fēng)機(jī)手動控制在GIS室后門門口處，沒有自動控制；地面風(fēng)機(jī)自動控制在GIS室前門門口處，原設(shè)計如下圖。

圖1 軸流風(fēng)機(jī)工作原理示意圖

2.2 SF6泄漏監(jiān)控報警系統(tǒng)

地面軸流風(fēng)機(jī)控制原理為，門口處有一個紅外感應(yīng)探頭，當(dāng)有人從其前面經(jīng)過時，探頭能感應(yīng)到，瞬時發(fā)送一個信號給控制系統(tǒng)內(nèi)的芯片回路，芯片回路再把信號傳遞給線圈KA1對應(yīng)的升壓器，將24V電壓瞬間轉(zhuǎn)換成230V電壓，使合閘繼電器吸合，啟動風(fēng)機(jī)。同理，根據(jù)芯片內(nèi)部設(shè)計的程序，當(dāng)風(fēng)機(jī)啟動時間達(dá)到40min后，芯片回路再給個信號于線圈KA2對應(yīng)的升壓變壓器，產(chǎn)生230V電壓，使分閘繼電器斷開，風(fēng)機(jī)停止。

同理，與紅外感應(yīng)相類似，當(dāng)SF6氣體泄漏被繼電器感應(yīng)到了后，經(jīng)過SF6氣體監(jiān)控系統(tǒng)，給芯片回路，啟動風(fēng)機(jī)。

此次改造的地面軸流風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)，其控制流程圖如圖2。

根據(jù)風(fēng)機(jī)啟動原理及電路圖，可以發(fā)現(xiàn)，該系統(tǒng)存在兩個缺陷：

第一，在GIS室前門的控制系統(tǒng)上，無法根據(jù)需要隨時停止風(fēng)機(jī)，如果工作人員只進(jìn)去巡檢5min，但是風(fēng)機(jī)啟動后，根據(jù)芯片內(nèi)部設(shè)計，需要啟動40min之后才能自行停止，不符合節(jié)能降耗的目標(biāo)。

第二，在GIS室前門的控制系統(tǒng)上沒有手動啟停，如果自動啟停系統(tǒng)因為各種原因故障之后，就無法啟動風(fēng)機(jī)了，這對于巡檢和檢修人員的安全是個隱患。

3 改造設(shè)計

3.1 改造原理圖

此次改造主要針對地面軸流風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)，在地面軸流風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)中加入手動控制功能，改造后的控制回路如下，SB1、SB2是新加入的按鈕開關(guān)：

圖3 改造設(shè)計電路圖

3.2 改造過程

在改動過程中可簡單利用常見的開關(guān)按鈕及若干導(dǎo)線，對門口墻體開槽導(dǎo)線孔，再用膨脹螺絲及若干導(dǎo)線進(jìn)行固定在室外門口，即可使用。材料簡單，成本低。同時簡便易行，看懂了電路圖之后，員工就可以自行操作。

此改造實現(xiàn)了手動和自動的雙重功能，在入室前報警系統(tǒng)無法自啟動軸流風(fēng)機(jī)時可及時手動啟動軸流風(fēng)機(jī)進(jìn)行通風(fēng)，避免緊急情況無法入室工作的情況。另外，之前的系統(tǒng)中軸流風(fēng)機(jī)的停止只能由內(nèi)部芯片控制，40min之后風(fēng)機(jī)才能自動停止，經(jīng)過改造之后，軸流風(fēng)機(jī)隨時可以進(jìn)行啟停，對檢修提供了方便。同時，也確保了巡檢、檢修人員的人身安全。

4 效益和結(jié)論

自從增加了手動功能后，每次在風(fēng)機(jī)無法自啟動時，及時采取手動操作進(jìn)行強(qiáng)制通風(fēng)，一方面保證了GIS室內(nèi)空氣的流通，避免了因SF6氣體中毒造成人員傷亡與財產(chǎn)損失；另一方面也改變了以往需自行開門通風(fēng)15分鐘的模式，為緊急情況現(xiàn)場處置贏取了寶貴的時間。同時也改變了由于沒有手動停止控制，在人員已經(jīng)離開GIS室之后，根據(jù)內(nèi)部芯片程序風(fēng)機(jī)至少需要40min才能自行停止的情況，實現(xiàn)了節(jié)能降耗的要求。

若不對控制電路進(jìn)行改造，則需對內(nèi)部電路板進(jìn)行更換，詢問廠家后得知該類型產(chǎn)品已停產(chǎn)，進(jìn)行定做的話為4900元每套。而對該系統(tǒng)進(jìn)行改造只需用到一開關(guān)按鈕，成本僅為10元。根據(jù)內(nèi)部芯片程序，巡檢人員離開后風(fēng)機(jī)至少需要40min才能自行停止，增加手動控制功能之后，值班人員巡檢完畢后就可以手動停止軸流風(fēng)機(jī)，實現(xiàn)了節(jié)能降耗的要求。按照要求每天需對變電所巡檢三次，每臺軸流風(fēng)機(jī)的功率為0.45kW，則三臺軸流風(fēng)機(jī)每天可省電2.714kWh，一年按365天計算共省電990.428kWh，按全年平均電費(fèi)0.825元/kWh計算折合人民幣817元。該項改造節(jié)約成本共計5717元。

西部管道公司以及其他單位內(nèi)如果是存在同樣的問題，在未打算把整套設(shè)備進(jìn)行更換的情況下，都可以進(jìn)行類似改造，具有廣泛的推廣意義。

參考文獻(xiàn)

[1]六氟化硫電氣設(shè)備氣體監(jiān)督細(xì)則 DL/T 595-1996 中華人民共和國電力工業(yè)部1996-11-28批準(zhǔn) 1997-06-01 實施.

[2]六氟化硫電氣設(shè)備運(yùn)行、試驗及檢修人員安全防護(hù)細(xì)則 DL/T 639-1997 中華人民共和國電力工業(yè)部1997-10-22批準(zhǔn) 1998-01-01實施.