約泰電力設備（上海）有限公司
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閱讀：33發(fā)布時間：2026-4-21
基于物聯(lián)網(wǎng)技術的SF6 氣體密度在線監(jiān)測系統(tǒng)
**章前言
近年來，隨著經(jīng)濟高速發(fā)展，我國電力系統(tǒng)容量急劇擴大，SF6 電氣設備用量越來越多。SF6 電氣設備已廣泛應用在電力部門、工礦企業(yè)，促進了電力行業(yè)的快速發(fā)展。為了保證SF6 電氣設備的可靠運行，提高電力系統(tǒng)連續(xù)可靠運行能力，對其性能實現(xiàn)在線狀態(tài)檢測、監(jiān)測與故障預測，成為SF6 電氣設備應用中重要研究方向。
SF6 氣體在高壓電氣開關設備中的作用是滅弧和絕緣，SF6 電氣設備內SF6 氣體的狀態(tài)如果超標將嚴重影響SF6 電氣設備的安全運行。目前SF6 普遍采用離線測量含量、電子密度計測量SF6 氣體的密度，這些離線操作過程需要斷電、放氣、補氣的過程，操作麻煩且不安全，同時SF6 開關設備內運行中的SF6 氣體有毒分解物對操作人員身體健康有很大威脅，排出氣體的回收、排放都需要較大的設備投入及人力、物力的投入。隨著無人值守變電站向網(wǎng)絡化、數(shù)字化方向發(fā)展以及對遙控、遙測的要求，對SF6 電氣設備密度含量狀態(tài)的在線遠程監(jiān)測具有重要的現(xiàn)實意義。
第二章系統(tǒng)方案
2.1 符合標準及導則DL/T5149《220kV～500kV 變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)設計技術規(guī)程》
Q/GDW 394《330kV～750kV 智能變電站設計規(guī)范》
Q/GDW 383《智能變電站技術導則》
Q/GDW 396《IEC61850 工程繼電保護應用模型》Q/GDW Z410《高壓設備智能化技術導則》GB2423《電工電子產品環(huán)境試驗規(guī)程》
GB/T 2423.1《電工電子產品環(huán)境試驗 第 2 部分:試驗方法 試驗A:低溫》GB/T 2423.2《電工電子產品環(huán)境試驗 第 2 部分:試驗方法 試驗 B:高溫》
GB/T 2423.9《電工電子產品環(huán)境試驗 第 2 部分:試驗方法 試驗 C:設備用恒定濕熱》GB/T2423.22《電工電子產品環(huán)境試驗第 2 部分:試驗方法 試驗N:溫度變化》
GB/T 4365《電磁兼容術語》
GB/T 17626.1《電磁兼容 試驗和測量技術抗擾度試驗總論》
GB/T 17626.2《電磁兼容 試驗和測量技術靜電放電抗擾度試驗》
GB/T 17626.3《電磁兼容 試驗和測量技術射頻電磁場輻射抗擾度試驗》GB/T 17626.4《電磁兼容 試驗和測量技術電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗》GB/T 17626.5《電磁兼容 試驗和測量技術沖擊(浪涌)抗擾度試驗》
GB/T 17626.6《電磁兼容 試驗和測量技術射頻場感應的傳導騷擾抗擾度》
GB/T 17626.8《電磁兼容 試驗和測量技術工頻磁場抗擾度試驗》GB/T 17626.9《電磁兼容 試驗和測量技術脈沖磁場抗擾度試驗》GB/T 17626.10《電磁兼容 試驗和測量技術阻尼振蕩磁場抗擾度試驗》
GB/T 17626.11《電磁兼容 試驗和測量技術電壓暫降、短時中斷和電壓變化抗擾度試驗》
GB/T 17626.12《電磁兼容 試驗和測量技術振蕩波抗擾度試驗》
GB/T 13384《機電產品包裝通用技術要求》
GB 4208《外殼防護等級（IP 代碼）》
GB 191《包裝儲運圖示標志》
《輸變電設備風險評估導則》
《SF6 高壓斷路器狀態(tài)評價導則》
《SF6 高壓斷路器狀態(tài)檢修導則》
《高壓開關設備/GIS 設備智能化技術條件(試行)》
SF6氣體密度在線監(jiān)測系統(tǒng)結構圖如下圖，整個系統(tǒng)由二部分組成
（1）安裝在現(xiàn)場的無線型SF6 遠傳密度繼電器，實現(xiàn)遠傳SF6 密度繼電器的數(shù)據(jù)采集和無線上傳；
（2）部署在控制室的屏柜，包含管理軟件、通訊軟件以及無線通訊。
SF6 遠傳密度繼電器：安裝于GIS 的三通閥上，實時監(jiān)測SF6 氣體密度，并通過無線的傳輸方式將數(shù)據(jù)實時上傳，一般通過RS485 方式提供信號（其他通訊方式也可定制），通過無線LORA 方式和控制室采集屏柜中的帶LORA 的通訊模塊進行連接；
SF6 采集屏柜：部署于控制室內，通過LORA 無線通訊實現(xiàn)對站內現(xiàn)場采集單元的數(shù)據(jù)采集，通過上位機管理軟件實現(xiàn)所有SF6 密度表數(shù)據(jù)的實時顯示、報警、歷史數(shù)據(jù)查詢、匯總、導出等功能，同時通過Modbus 或者RJ45 和站內的IED 設備實現(xiàn)通訊，集成到需要監(jiān)控的系統(tǒng)中。
帶遠傳功能的SF6密度繼電器直接通過無線LORA 網(wǎng)絡，將采集的SF6 密度繼電器數(shù)據(jù)上傳到主控單元。主控單元對收到的數(shù)據(jù)進行存儲、顯示和處理；當高壓電氣設備SF6 氣體發(fā)生泄漏時，數(shù)據(jù)處理服務器能立即指示出漏氣引起的壓力或密度變化情況，并給出預警信號，提示維護人員進行系統(tǒng)檢修。在主處理器單元上存儲的SF6 密度歷史測量數(shù)據(jù)可供工作人員及遠程管理系統(tǒng)查詢。
正常運行時，系統(tǒng)可隨時在線監(jiān)測、記錄GIS 的狀態(tài)，并利用診斷系統(tǒng)對設備的運行狀態(tài)進行分析判斷。當GIS 出現(xiàn)異常時，該系統(tǒng)快速采集、處理故障數(shù)據(jù)，同時完成在線計算、存儲、統(tǒng)計、報警、分析報表和數(shù)據(jù)遠傳等功能。
1) 在線監(jiān)測SF6高壓設備中SF6氣體的密度值
2) SF6高壓開關中SF6氣體泄漏報警、閉鎖功能，
3) 現(xiàn)場密度繼電器將監(jiān)測單元實時的SF6氣體密度數(shù)據(jù)匯總采集，同時將監(jiān)測數(shù)據(jù)通過LORA無線網(wǎng)絡實時上傳至監(jiān)控中心。
4) 系統(tǒng)可配置IED裝置，將采集的數(shù)字信息轉換為IEC61850規(guī)約
5) 系統(tǒng)可按設定時間頻率采樣存儲數(shù)據(jù)（可存儲10年以上）
6) 系統(tǒng)自動繪制SF6氣體密度的趨勢圖
2.5 系統(tǒng)特點
1) 實現(xiàn)對各氣室的SF6氣體密度在線監(jiān)測功能
2) 省去了常規(guī)方案中還需加裝現(xiàn)場監(jiān)測單元，省時省力省空間；
3) 采用無源無線方式，加裝非常方便；數(shù)據(jù)到監(jiān)控中心通過無線LORA通訊，部署方便、快捷；
4) 系統(tǒng)可配置IED裝置，將采集的數(shù)字信息轉換為IEC61850規(guī)約
5) 防水，防塵，抗干擾設計
2.6 系統(tǒng)配置
序號 | 名稱 | 數(shù)量 | 單位 | 備注 |
1 | 無線密度繼電器 | 1 | 套 | |
2 |
SF6 密度在線監(jiān)測屏柜 |
1 |
套 | 安放于控制室或者直接部署一臺工控機 |
3 | 系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析軟件 | 1 | 套 | 安裝在屏柜內的工控機中 |
4 | 其他 | 1 | 套 |
2.7 使用環(huán)境條件
1) 周圍空氣溫度：溫度：85℃ 溫度：-40℃
4) 海拔高度：不限制
第三章系統(tǒng)產品介紹
安裝在現(xiàn)場的無源無線型SF6 密度繼電器，帶遠傳功能，通過RS485 信號提供數(shù)據(jù)遠傳。
第三章詳情請見下一篇文章
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