GIS室SF6泄漏监控报警系统轴流风机功能改造

摘 要：针对目前西部原油成品油管道部分站场GIS室所用SF6泄漏监控报警系统（室外红外感应模块）有时无法自动启动的情况，利用手边现有的条件，对电路进行改进，在保留报警系统自动启动的基础上加入手动功能，当故障情况下无法实现自动启动时，可以选择在室外手动启动轴流风机通风。

关键词：成品油管道；GIS；SF6泄露监控报警系统；轴流风机

1 引言

当以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，且不易散发，会造成局部缺氧和带毒，对进入室内的检修及巡视人员的安全构成严重危险。

针对SF6气体这些特性，有关部门已制订了一系列行业安全法规，法规中明确规定了人员在进入SF6配电装置室时必须先通风15分钟，对空气中的SF6浓度及氧气含量进行监测。

西部管道部分站场GIS室所用SF6泄漏监控报警系统已经老化，频频出现人员准备入室巡检时红外感应系统故障、继电器无法吸合等原因导致轴流风机无法自启动情况，对人员安全带来隐患。

2 现状分析

2.1 轴流风机工作原理

GIS室共有2组共5台轴流风机。其中，KM1是控制屋顶2扇风机启停的线圈，KM2是控制地面3台轴流风机启停的线圈。屋顶风机手动控制在GIS室后门门口处，没有自动控制；地面风机自动控制在GIS室前门门口处，原设计如下图。

图1 轴流风机工作原理示意图

2.2 SF6泄漏监控报警系统

地面轴流风机控制原理为，门口处有一个红外感应探头，当有人从其前面经过时，探头能感应到，瞬时发送一个信号给控制系统内的芯片回路，芯片回路再把信号传递给线圈KA1对应的升压器，将24V电压瞬间转换成230V电压，使合闸继电器吸合，启动风机。同理，根据芯片内部设计的程序，当风机启动时间达到40min后，芯片回路再给个信号于线圈KA2对应的升压变压器，产生230V电压，使分闸继电器断开，风机停止。

同理，与红外感应相类似，当SF6气体泄漏被继电器感应到了后，经过SF6气体监控系统，给芯片回路，启动风机。

此次改造的地面轴流风机控制系统，其控制流程图如图2。

根据风机启动原理及电路图，可以发现，该系统存在两个缺陷：

第一，在GIS室前门的控制系统上，无法根据需要随时停止风机，如果工作人员只进去巡检5min，但是风机启动后，根据芯片内部设计，需要启动40min之后才能自行停止，不符合节能降耗的目标。

第二，在GIS室前门的控制系统上没有手动启停，如果自动启停系统因为各种原因故障之后，就无法启动风机了，这对于巡检和检修人员的安全是个隐患。

3 改造设计

3.1 改造原理图

此次改造主要针对地面轴流风机控制系统，在地面轴流风机控制系统中加入手动控制功能，改造后的控制回路如下，SB1、SB2是新加入的按钮开关：

图3 改造设计电路图

3.2 改造过程

在改动过程中可简单利用常见的开关按钮及若干导线，对门口墙体开槽导线孔，再用膨胀螺丝及若干导线进行固定在室外门口，即可使用。材料简单，成本低。同时简便易行，看懂了电路图之后，员工就可以自行操作。

此改造实现了手动和自动的双重功能，在入室前报警系统无法自启动轴流风机时可及时手动启动轴流风机进行通风，避免紧急情况无法入室工作的情况。另外，之前的系统中轴流风机的停止只能由内部芯片控制，40min之后风机才能自动停止，经过改造之后，轴流风机随时可以进行启停，对检修提供了方便。同时，也确保了巡检、检修人员的人身安全。

4 效益和结论

自从增加了手动功能后，每次在风机无法自启动时，及时采取手动操作进行强制通风，一方面保证了GIS室内空气的流通，避免了因SF6气体中毒造成人员伤亡与财产损失；另一方面也改变了以往需自行开门通风15分钟的模式，为紧急情况现场处置赢取了宝贵的时间。同时也改变了由于没有手动停止控制，在人员已经离开GIS室之后，根据内部芯片程序风机至少需要40min才能自行停止的情况，实现了节能降耗的要求。

若不对控制电路进行改造，则需对内部电路板进行更换，询问厂家后得知该类型产品已停产，进行定做的话为4900元每套。而对该系统进行改造只需用到一开关按钮，成本仅为10元。根据内部芯片程序，巡检人员离开后风机至少需要40min才能自行停止，增加手动控制功能之后，值班人员巡检完毕后就可以手动停止轴流风机，实现了节能降耗的要求。按照要求每天需对变电所巡检三次，每台轴流风机的功率为0.45kW，则三台轴流风机每天可省电2.714kWh，一年按365天计算共省电990.428kWh，按全年平均电费0.825元/kWh计算折合人民币817元。该项改造节约成本共计5717元。

西部管道公司以及其他单位内如果是存在同样的问题，在未打算把整套设备进行更换的情况下，都可以进行类似改造，具有广泛的推广意义。

参考文献

[1]六氟化硫电气设备气体监督细则 DL/T 595-1996 中华人民共和国电力工业部1996-11-28批准 1997-06-01 实施.

[2]六氟化硫电气设备运行、试验及检修人员安全防护细则 DL/T 639-1997 中华人民共和国电力工业部1997-10-22批准 1998-01-01实施.