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1 產品介紹

1.1 功能概述

近幾十年來SF6氣體作為優良的絕緣介質和滅弧介質在高壓電力設備絕緣領域得到越來越廣泛的應用。氣體絕緣金屬封閉電器GIS的應用打破了傳統變電站的概念使緊湊型、高電壓、大容量新式變電站的發展得以實現成為城網變電站改造的重要途徑。

但隨著GIS設備的運行，當SF6氣體中的水分含量增大或由于氣體泄漏，會造成絕緣性能下降，影響GIS的安全運行。由于絕緣性能下降而引起的GIS故障時有發生，因而如果能夠在線監測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測系統主要用于110kV～750kV電壓等級的斷路器或GIS中SF6氣體狀態在線監測，裝置能夠實現對氣體溫度、壓力、密度、微水、露點的監測功能，并且將溫度、壓力、密度、微水、露點通過通信遠傳至綜合監測單元。

1.2 監測對象

氣體絕緣金屬封閉開關設備(GIS)、斷路器

1.3 監測原理

為保證SF6 高壓設備安全運行，必須對SF6 氣體密度、微水含量等參數進行嚴格監測，如果這些設備發生泄漏，SF6 氣體密度降低，則會產生極其嚴重的后果，如開關設備耐壓強度降低，或斷路器開斷容量下降。當高壓設備的氣室充有SF6 氣體后，判定其是否已滿足絕緣或滅弧的要求時，常常用SF6 氣體密度這個概念來衡量，我們常將20℃時的標準壓力值這個值等效為氣室內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系統架構及功能

MDT-IGuard-401型SF6氣體微水密度在線監測系統由傳感器、主IED以及后臺監控計算機構成。監測器與SF6氣體氣室連接，主IED為監測器供電和通訊轉接，通過RS485或光纖等方式傳輸至后臺計算機的軟件系統。

SF6氣體微水與密度在線監測系統屬于光機電一體化領域中基于PC機的工業生產過程監控系統，本產品主要應用SF6電氣開關設備中SF6氣體在線監測系統 ，能夠實時在線監測SF6電氣開關設備中的SF6氣體溫度、壓力、密度、露點和PPM值，并提供實時數據采集顯示、數據遠傳、故障報警與閉鎖信號傳輸、后臺數據顯示與分析。

1.4 型號定義

 MDT— IGuard — 401

 版本  01：GIS

 產品序號  04：微水系列

智能在線監測產品系列

 明電通電氣有限公司

1.6 性能特點

1.監測GIS設備中SF6氣體的溫度、壓力、密度、微水、露點；

2.采用全封閉設計，防水抗塵，抗強電磁干擾，安裝使用方便，可用于高頻電場環境和室外環境；

3.消除了測量過程中溫度、壓力對微水的影響，數據穩定；

4.采用溫度、微水集成芯片，直接測量氣體溫度，消除氣室內外的溫差，密度值計算準確；

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

1.7 監測系統結構

傳感器采集高壓開關中SF6氣體的溫度、壓力、濕度等模擬信號，用RS485總線方式傳輸。傳感器之間以RS485“手牽手“的方式級聯，最終將該信號輸入綜合監測單元。

圖1 系統結構圖

2 技術指標

2.1 工作條件

1 環境溫度：-40℃～+65℃

2 工作電源：DC12V

3 環境相對濕度：5％～95％

4 大氣壓力：70kPa～106kPa

5 最大溫度變化率：30℃/h

6 太陽輻射：≤1120W/m2

7 有凝露、降水（雨、雪、雹等）、結冰和結霜條件，降雨強度≤15mm/min

2.2 參數性能

序號 參   數 檢測范圍 精   度

1 溫度 -40～65℃ ±0.5℃

2 壓力 0～1.00MPa（abs.） ±0.75％FS

3 露點 -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 防護等級 IP55

7 通信接口 RS485（9.6Kbps）

8 功耗 5W

表1 性能參數表

2.3 電磁兼容性能

● 靜電放電   Ⅳ級● 阻尼振蕩波抗擾度試驗Ⅲ級

● 電磁場輻射  Ⅲ級● 電快速脈沖Ⅳ級

● 浪涌抗擾度 Ⅳ級● 射頻場感應的傳導騷擾抗擾度Ⅲ級

● 工頻磁場抗擾度Ⅴ級● 脈沖磁場抗擾度Ⅴ級

● 阻尼振蕩磁場抗擾度Ⅴ級

2.4 機械特性

● 振動試驗I級● 沖擊試驗I級

● 碰撞試驗I級

2.5.軟件功能描述

后臺軟件是MDT-IGuard-401型SF6氣體微水密度在線監測系統的一部分。通過此軟件，可采用多種方式，包括光纖、以太網等與在線監測系統進行通訊，并具備短信報警功能。

實現遠程控制、診斷、查詢、訪問等功能，通過站端數據綜合處理單元將數據實時傳送到遠程監測診斷中心進行統一管理及診斷。局域網中遠程客戶可通過網絡方式在任何時間接入系統，查看最新的監測診斷結果Web應用服務軟件通過對MDT-IGuard-401型SF6氣體微水密度在線監測系統上傳的數據進行分析，以趨勢圖、譜圖、報表等形式展現。用戶可以通過Web應用服務軟件很方便的獲得設備的實時數據、實時譜圖、歷史數據和趨勢圖等。

軟件帶Google地圖，可顯示變電站地理位置坐標信息。獨特的數據顯示頁面，具有實時顯示監測數據及歷史信息查詢等功能，可存儲10年以上數據。

2.6.技術指標表

名稱

MDT-IGuard-401型SF6氣體微水密度在線監測系統

分類

微水在線監測

密度在線監測

微水密度在線監測

檢測功能

溫度、露點、微水

溫度、壓力（密度）

溫度、露點、微水、壓力（密度）

通道數

1～255 可選

現場工作溫度

-20℃～60℃

通訊接口與速率

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

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微水密度在線監測系統——傳感器

產品分微水在線監測、密度在線監測和微水密度在線監測三個種類，由不同的傳感器和主IED構成。傳感器與SF6氣體氣室連接，主IED為傳感器供電和通訊轉接，并通過RS485或光纖傳輸至后臺軟件系統。

2. 系統主IED：

型號

IED 1U

顏色

銀白色

尺寸L*W*H（CM）

48*28*4.45

通道數

1～2

供電

AC220V

4 安裝與拆卸

4.1 注意事項

只有經過專業培訓的人員可以安裝或拆卸此裝置。

5 包裝、運輸、貯存

5.1 包 裝

設備為硬紙箱包裝，內襯PVC發泡塑料板，包裝箱內附有出廠合格證。

5.2 運 輸

產品在包裝完整的狀態下，允許用一般的交通運輸工具運輸，運輸途中應按印刷標志的要求進行運輸作業。

5.3 貯 存

產品在運輸狀態下，應貯存在溫度0℃～40℃，相對濕度＜95%的環境中，且空氣中不含有油性、腐蝕性氣體、及粉塵，裝置探頭應安裝護套。

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