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500kV GIS室内SF6环境监测报警系统技术规范

发表时间:2020-04-15 12:28作者:约泰来源:www.yuetaidl.com网址:http://www.yuetaidl.com


1 总体要求

1.1安装地点

SF6气体监测主机箱柜布置在GIS室大门外,控制箱布置在GIS室门口,均应为壁挂嵌入式安装。

气体监测探头布置在GIS设备,SF6断路器附近。接线盒与探头模块一道固定在厂家支架上。

SF6和氧气双气体探头分贴近地面安装和在电缆沟内安装。贴近地面安装的探头均由厂家提供固定支架,而电缆沟内的探头则在电缆沟内全部电缆敷设完毕后根据现场实际情况确定安装位置。

红外感应模块和语音报警设备安装在GIS室各门外。

1.2   基本技术条件

供货商提供的SF6气体监测系统的产品,必须能在环境、抗干扰等方面满足在换流站中强电磁场干扰环境下使用的要求,产品资质文件应提交需方审核。

1.3   技术性能要求

1.3.1 主要功能要求

SF6气体监测系统主要监测本工程GIS室内环境中的SF6气体含量和氧气含量,并能将采集到的相关数据上传,同时对环境参数越限的设备进行自动监视、告警及进行必要的联动措施。


本工程设置的SF6泄漏在线监测系统,应包括监视GIS室的SF6气体监测系统的全套设备,主要有:SF6气体监测控制设备、各种类型的探头、以及相应的辅助设备、材料(包括全部连接电缆、光缆、接线,系统内各设备安装所需的所有材料包括支架、螺栓等等)等;安装于GIS室的SF6监测系统与站状态监测集中处理系统的通讯介质要求通过光缆传输,具体接口及通讯规约在设计联络会上确。

GIS室内地面监视点暂按断路器器间隔及母线间隔,实际安装时还应参考GIS设备制造商的意见,考虑SF6伸缩缝所对应的法兰对接处、GIS设备端处、较大拐弯处、母线拐弯处等主要部位设置监视点,现暂设180个监视点。

    注:业主有权根据实际需要,要求供方在现场对具体布点位置进行调整。

供货商应提供SF6气体监测系统所需的光纤、电缆等材料,该部分材料应满足工程最终需要。

1.3.3设备硬件性能要求

工作电源:主机和探头        AC 185~265V 50Hz

功  耗:主机< 25VA      探头< 6VA

报警触点容量:DC220V/3A常开

风机输出触点功率 DC220V/8A

探头检测精度:氧气浓度<0.5%    SF6 <5%设定值

探头检测量程:氧气(1.0 ~ 25.0)% SF6 0~3000ppm

探头稳定性:氧气±0.5%FS     

探头重复性:氧气±0.5%FS

氧气浓度报警点:18.0%

SF6气体泄露报警点设置范围:100~1500(µL/L)

风机启动浓度点:氧气19.6% (可调)     SF6 1000ppm(可调)

风机每次非定时启动最少时间:15min

通讯接口:>3个

温度显示范围:   -20.0 ℃~99.0℃

湿度显示范围:   10~95%RH

抗电强度(外壳金属部分与电源之间):>2000V

电磁兼容性:    EMC4

对于寒冷地区,设备厂家提供的设备及元器件必须全部满足设计低温的要求,包含低温运行、低温备用、低温检修、低温启动等所有运行方式,如不能满足,厂家应为设备设计升温、保温措施。

1.3.4功能要求

整个系统的安装、布线及调试工作(包括与站状态监测集中处理系统的联调)均应由供货厂家负责完成。

1.3.4.1主机系统

根据控制器、报警控制器采集到的各种的状态信息和报警信息实现警视联动功能。自动启动告警照明灯、警铃。自动以字幕,声光提示报警加以说明;能与站状态监测集中处理系统接口。

主机应带TFT彩色液晶显示器和防水轻触按键,提供人性化的人机交互界面。

1.3.4.2 SF6气体浓度超标检测

轮流显示各气体探头处的SF6气体浓度状况,当SF6气体浓度超过1000ppm时,显示浓度超标信息。

1.3.4.3氧气浓度检测

轮流显示开关室内各气体探头处的氧气浓度值。

1.3.4.4缺氧报警

当氧气浓度低于18%时,输出触点报警信号,并进行现场语音报警。

1.3.4.5风机控制

SF6气体浓度超标(≥1000ppm该值应可调)或氧气浓度过低(≤18.0%该值应可调)时,控制风机启动通风,且每次通风时间至少为15分钟。当报警信号确认后自动启动通风。要求系统每隔4小时自动启动15分钟通风。GIS室内设置有轴流风机。设备应能满足与上述风机的控制和联动的要求,供货厂家并应负责完成与风机联动的安装调试工作。

1.3.4.6定时通风

系统可以设定风机每天定时启动和停止的时间,以保证开关室每天至少通风一次。

1.3.4.7强制通风

风机在停止状态时,按下强制按钮,系统可以进行强制通风15分钟。同时,投标人应提供控制接口,在当系统控制主机故障时,通过该接口,系统可以进行强制通风,不限时长。

1.3.4.8显示风机上次启动和停止的时间

工作人员可以根据该信息判断在进入开关室前是否需要进行强制通风。

1.3.4.9温度、湿度显示

系统可以测量并显示当前开关室内的温度和湿度。

1.3.4.10语音功能

系统可以语音提示通风,并在通风结束后播报当前开关室内的氧气浓度和SF6气体的含量状况,以提醒工作人员是否可以安全进入开关室。各门口有报警按钮,报警按钮可以触发播报当前开关室内的氧气浓度和SF6气体的含量。

语音提示设备至少4个及以上。

1.3.4.11红外探测功能

系统可以探测到想要进入开关室的工作人员,并且在风机没有工作时进行语音提示通风,直到人员离开或者启动风机为止。

红外感应探头和强制通风按钮安装在运行人员巡检门口。

1.3.4.12液晶显示自动点/熄背照明灯

当有人体接近时,系统自动点亮液晶背照明灯,在人员离开后40秒,液晶背照明灯自动熄灭。

1.3.5    系统设备先进性和可靠性要求

1.3.5.1系统设备先进性要求

机柜、主机、电源、探头等设备可采用具有国内先进水平的产品,外围监控设备应选用国际先进水平的产品,并出示国际认证和国内检验机构的合格证书,系统应充分考虑可升级性。

1.3.5.2    系统设备可靠性要求

为保证系统正常运行,系统设备必须具备如下可靠性保证:

系统的使用不能影响被监控设备的正常运行;

系统的局部故障不能影响整个系统的正常工作。

系统主要设备存在结构和功能冗余,系统不能存在瓶颈问题;

系统设备采用模块化结构,便于故障排除和替换;

系统要具有自诊断功能,对各种程序出错、通道干扰等可自动恢复,对通信终端、软硬件故障等要能够诊断出故障并及时告警;

系统要有具备处理同时发生的多事件的能力;

系统具备防雷和抗强电干扰能力。

1.3.6   系统结构要求

1.3.6.1 系统结构要求

系统应采用标准化、网络化、免维护式的系统结构,具有高度的可靠性和安全性,同时符合ISO/OSI开放系统互联标准。

系统要具备软硬件的扩充能力,支持系统结构的扩展和功能升级;

系统所提供的支撑软件能支持用户进一步开发应用软件;

系统的软硬件接口应采用国际标准或工业标准,支持与其它标准硬件、其它网络及不同生产商的设备互联。可以达到信息资源共享;

系统所选用的硬件平台应是符合现代工业标准,具有一定市场销售规模的通用化、系列化的标准产品,并有可靠的维修服务支持,存在有其它替代品的可能。应充分考虑到计算机硬件的飞速发展和合同签订到系统投运的时间滞后;

系统具备开放的二次接口,可以为第三方提供进行连接的接口。

应能通过串口或者网口与在线监测后台系统进行通信。

1.3.6.2   系统扩展技术要求

由于电力系统建设阶段性特点,换流站的SF6气体监测系统要求具备良好的可扩展性。

在换流站将来扩建时,SF6气体监测系统的软硬件应无须大的改变;

系统各项功能和运行状态不受扩建影响。

1.3.7系统管理

系统具有较强的容错性,不会因误操作等原因而导致系统出错和崩溃;

系统应具有自诊断功能,对设备、网络和软件运行进行在线诊断,发现故障,能显示告警信息;

系统应具有远程配置的能力;

应采用全中文图形化界面;

提供对系统操作的在线中文帮助;

自动生成系统运行日志,可查询及以报表方式打印输出。

1.3.8系统软件要求

所有软件应符合国际公认的标准;

应配置已经现场考验的、成熟的软件;

所配置的软件应当支持用户开发新功能,开发后的软件应能在线装入系统,所有软件安装简单方便;

软件应能支持系统的扩充,当系统改造或扩充时,不必修改程序和重新组装软件,只需要对新增设备进行配置;

应有汉字功能支持所有画面显示、运行报表,应提供二级汉字库并具有汉字编辑功能。

1.3.9系统主要性能指标要求

系统在建成投运后应达到如下基本性能:

系统可用率 > 99%

系统时钟精度 < 1秒

系统平均无故障工作时间MTBF > 20000小时

系统硬件平均无故障工作时间MTBF >100000小时

系统平均维护时间MTTR < 0.5小时

计算机CPU负荷率平均 < 30%

系统响应时间:

事件报警到系统自动记录相应画面时间差 < 1秒

各报警探头报警到后台信息显示时间差 < 1秒

1.3.10通信接口

SF6气体监测系统应提供重要的报警信号,装置异常信号,电源消失等干接点信号。每个信号至少输出2对不保持接点,即双重化配置。

SF6气体监测系统应具有与站状态监测集中处理系统的通信接口。供货商应提出连接光缆的技术要求或相应的型号。

1.3.11供电电源

整个SF6气体监测系统应采用外接两路交流电源供电。当一路交流电源消失时,该系统应能自动切换至另一路交流电源上。交流电源供电由业主提供,其参数为交流220V、50Hz,当电源电压在+10%    -15%额定电压、频率在+2%    -2%范围变化时,系统应能长期正常工作。同时对SF6气体监测系统的设备应装设防雷接地保护以防止过电压导致装置损坏。

    配电装置内各种探头和设备的电源可由主机系统提供,如果供货商有其他电源要求,应由供货商自行解决,并请在投标文件中详细描述。

1.3.12箱体要求

箱内所安装的元器件应有型式试验报告和合格证。装置结构模式由插件组成插箱或屏柜。插件、插箱的外形尺寸应符合GB3047.1的规定。装置中的插件应牢固、可靠,可更换。控制箱包括所有安装在屏上的插件、插箱及单个组件应满足防震要求。插件、插箱应有明显的接地标志。所有元件应排列整齐,层次分明,便于运行、调试、维修和拆装,并留有足够的空间。对装置中带有调整定值的插件,调整机构应有良好的绝缘和锁紧设施。

箱体下方应设有接地铜排和端子,接地铜排的规格为25X4mm2,接地端子为压接型。控制箱工作地和保护地宜分设接地铜排,若共用接地铜排,应保证不影响人身及箱内设备安全。

箱体防护等级为IP65。箱柜标识应统一美观,满足用户要求,采用亚光不锈钢材料,具有足够强度。正面设有能转动1800的绞接前门、并具有密封垫、把手及门锁。通风孔应严防雨雪侵入,并应有细密的屏蔽网防止昆虫进入。控制箱底部应有可开启或敲落的孔洞,数量为10根与用户设备连接的电缆,以便使所需要的电缆进入箱内。控制箱内设备应便于安装或拆除。

箱体避免沙尘进入;所有设备材料均应考虑大风沙的影响。设备外壳钢板应采取加厚壁厚等措施。加强汇控柜、端子箱门等处的密封措施,采用加厚的不锈钢外壳,采用双层密封门;采用有效材料进行密封;采用防风沙专用继电器;

控制箱应提供足够的接触器接点,与热继电器并联后输出,以控制GIS室的风机。提供控制、信号、动力及照明等回路的内部配线及外部电缆接线用的端子。外部接线用端子排与其它邻近端子排及箱底板之间应有140mm的净距。端子及端子排均应有标识号。

内部配线的额定电压为1000V,应采用防潮隔热和防火的交联聚乙烯绝缘铜绞线,电源回路的最小截面不小于2.5mm2,其余回路的最小截面不小于1.5mm2。导线应无划痕和损伤。供方应提供配线槽以便于固定电缆,并将电缆连接到端子排。供方应对所供设备的内部配线、设备的特性和功能的正确性全面负责。所有连接于端子排的内部配线,应以标志条和有标志的线套加以识别。

所有端子额定值为1000V、10A,压接型凤凰端子。一个端子只允许接入一根导线。端子排间应有足够的绝缘,端子排应根据功能分段排列,并应至少留有20%的备用端子。端子排间应留有足够的空间,便于外部电缆的连接。

应提供由箱门而自动开启的箱内照明设备,以便于对箱内的设备进行检查和接线。箱内应设有横向及竖向导线槽,所有设备安装的位置都应方便外部电缆从控制箱的底部进入。以及提供由温度、湿度控制器控制的内部交流220V加热器。加热器不应对其邻近设备造成热损伤。

箱面上信号灯和复归按钮的安装位置应便于维护、运行监视和操作。所有供货的屏柜均应有足够的支撑强度,应提供必要设施,以保证能够正确起吊、运输、存放和安装设备,且应提供地脚螺栓孔。

所有箱面应清洁,并涂有一层底漆和两层面漆,以防止在运输、仓储和运行中的腐蚀和锈蚀。屏与屏的内外应清洁,应无灰尘、划痕及油污等。

箱上的所有设备(包括继电器、控制开关、熔断器、空气开关、指示灯及其它独立安装的设备),均应有铭牌或标签框,以便于识别。

2 试验

试验标准参照国标及IEC相应标准进行。若检测装置是第一次在国内同类变电所中采用,则供货商应按国内标准进行动模试验。


2.1.7结构和外观

装置机箱等应为金属外壳,装置机箱前面宜有透明面罩,其尺寸应符合GB/T 3047.4的规定。

装置机箱和探头等应采用防静电及防强电磁辐射干扰的措施。装置机箱和探头等的不带电金属部分应在电气上连成一体,并可靠接地。设备应满足发热元件的通风散热要求。

设备应有安全标志,安全标志应符合GB 16836-1997中5.7.5、5.7.6的规定。

2.2 出厂试验

出厂试验应在按合同供货的全部设备上,在制造厂家的试验场地里进行,试验时应有业主的代表在场,验收试验的结果应与由型式试验所得到的结果相似,满足GB标准、IEC标准及本规范书的技术要求。出厂试验也应由与型式试验相同的方法进行。

2.3 现场试验

供货商应派技术人员参加现场投产试验和检查,费用由供货商自理。在开箱检查和试验中发现元件、部件损坏,供货商应负责调换,机械结构损坏,供货商应负责修理。

至少应进行下列试验和检查:

a. 直观检查。

b. 通入电源检查。

c. 回路检查。

d. 所有接线正确性的检查及试验。

e. 绝缘试验。

f. 性能试验。由业主确定必要的重复试验。

g. 整组试验。

h. 其它必要的试验。如:变压器空投五次,保护不误动试验。拉合隔离开关、拉合直流开关等保护不误动的抗干扰试验及业主要求的其它必要做的试验等。

3 其他要求

3.1   质量保证

3.1.1   订购的新产品除应满足本规范书外,供货商还应提供产品的鉴定证书。

3.1.2   供货商应保证制造过程中的所有工艺、材料等(包括供货商的外构件在内)均应符合规范书的规定。若业主根据运行经验指定供货商提供某种外购零部件,供货商应积极配合。

3.1.3   供货商应遵守本规范书中各条款和工作项目的ISO900   GB/T1900 质量保证体系,该质量保证体系经过国家认证和正常运转。

3.1.4   在质保期间,因制造质量问题而发生损坏,或不能正常工作时,供货商应免费为业主修理或更换零部件(质保期按设备投运日算起一年或供货商的最后一种设备到货之日算起一年半,两者以先到日期为准)。

3.1.5   设备使用寿命:卖方提交设备的使用寿命需达40 年以上。

3.2   技术服务

3.2.1   概述

a.供货商应指定一名工地代表,配合业主及安装承包商的工作。供货商应指派有经验的安装指导人员和试验工程师,对合同设备的安装、调试和现场试验等进行技术指导。供货商指导人员应对所有安装工作的正确性负责,除非安装承包商的工作未按照供货商指导人员的意见执行,但是,供货商指导人员应立即以书面形式将此情况通知了业主。

b.合同设备的安装工期周,买卖双方据此共同确认一份详尽的安装工序和时间表,作为供货商指导安装的依据,并列出安装承包商应提供的人员和工具的类型及数量。

c.买卖双方应该根据施工的实际工作进展,通过协商决定供货商技术人员的专业、人员数量、服务持续时间、以及到达和离开工地的日期。

3.2.2   任务和责任

a.供货商指定的工地代表,应在合同范围内与业主工地代表充分合作与协商,以解决有关的技术和工作问题。双方的工地代表,未经双方授权,无权变更和修改合同。

b.供货商技术人员应按合同规定完成有关设备的技术服务,指导、监督设备的安装、调试和验收试验。

c.供货商技术人员应对业主人员详细地解释技术文件、图纸、运行和维护手册、设备特性、分析方法和有关的注意事项等,以及解答和解决业主在合同范围内提出的技术问题。

d.供货商技术人员有义务协助业主对运行和维护的人员进行免费的系统培训。

e.供货商技术人员的技术指导应是正确的,如因错误指导而引起设备和材料的损坏,供货商应负责修复、更换和(或)补充,费用由供货商承担,该费用中还包括进行修补期间所发生的服务费。业主的有关技术人员应尊重供货商技术人员的技术指导。

f.供货商代表应充分理解业主对安装、调试工作提出的技术和质量方面的意见和建议,使设备的安装、调试达到双方都满意的质量。如因供货商原因造成安装或试验工作拖期,业主有权要求供货商的安装监督人员或试验工程师继续留在工地服务,且费用由供货商自理。如因业主原因造成安装或试验拖期,业主根据需要有权要求供货商的安装监督人员或试验工程师继续留在工地服务,并承担有关费用。

g.在产品质保期内有制造质量的设备,由供货商负责修理或更换。对非供货商责任造成的设备损坏,供货商有优先提供配件和修理的义务。

h. 对业主选购的与本合同设备有关的配套设备(如备品备件及专用工具等),供货商有提供技术配合的义务,并不由此而增加任何费用。

j. 供货商提供的设备及附件规格、重量或接线有变化时,应及时书面通知业主。

3.2.3   供货商在合同签定后设备供货前应免费提供通信规约和解释文本及装置调试软件和后台分析软件,以便与站状态监测集中处理系统联调并应参加联调。

3.2.4   供货商所供设备应提供投运时的最新软件版本,并应负责今后运行过程中的免费软件升级。

3.3   设计联络会

3.3.1   为协调设计及其它方面的接口工作,根据需要业主与供货商应召开设计联络会。供货商应制定详细的设计联络会日程。签约后的     天内,供货商应向业主建议设计联络会方案,在设计联络会上业主有权对合同设备提出改进意见,供货商应按此意见作出改进。

3.3.2   其它需讨论的内容,如:地点、日期、人数等在合同谈判时商定。

3.3.3   除上述规定的联络会议外,若遇重要事宜需双方进行研究和讨论,经各方同意可另召开联络会议解决。

3.3.4   每次会议均应签署会议纪要,该纪要作为合同的组成部分。

3.3.5   技术协议签订一周后,供货商提供第一版图纸给设计院。

3.4   工厂检验和监造

3.4.1   业主有权派遣其检验人员到供货商及其分包商的车间场所,对合同设备的加工制造进行检验和监造。

3.4.2   如经检验和试验有不符合技术规范的合同设备,业主可以拒收,供货商应无偿给予更换。

3.4.3合同设备运到业主后,业主有进行检验、试验和拒收(如果必要时)的权力,不得因该合同设备在原产地发运以前已经由业主或其代表进行过监造和检验并已通过作为理由而受到限制。监造人员参加工厂试验,包括会签任何试验结果,既不免除供货商按合同规定应负的责任,也不能代替合同设备到达业主后的检验。

3.4.4   供货商应在开始进行工厂试验前1个月,通知业主其日程安排。根据这个日程安排,业主需确定要见证的项目,并在7天内通知供货商。监造人员前往供货商和(或)其分包商生产现场,观察和了解该合同设备工厂试验的情况及其运输包装的情况时,若发现任一货物的质量不符合合同规定的标准,或包装不满足要求,监造人员有权发表意见,供货商应认真考虑其意见,并采取必要措施以确保合同设备的质量。

3.4.5   若业主不派或未按时派遣监造人员参加上述试验,供货商应在接到业主相关通知后,自行组织检验。

3.4.6   为对合同设备进行实地了解,供货商应在本厂内组织一次对的培训。

3.4.7   监造范围(不限于此)

a.总装

b.试验

c.包装及运输

3.4.8   监造内容

3.4.9   供货商应向监造人员提供的资料:

a.型式试验、出厂试验报告及试验依据和中间试验报告,外购件或配套件的进厂验收报告;

b.产品改进和完善的报告(如有);

c.与分包商的技术协议和分包合同副本;

d.合同设备生产进度表。

3.4.10   监造人员有权到合同设备生产车间及分包商生产车间实地了解生产情况,并提出对合同设备监造中发现的问题(如有)。

3.5   包装运输和储存

3.5.1   装置制造完成并通过试验后应及时包装,否则应得到切实的保护。

3.5.2   所有部件经妥善包装或装箱后,在运输过程中尚应采取其它防护措施,以免散失损坏或被盗。

3.5.3   在包装箱外应标明业主的订货号、发货号。

3.5.4   各种包装应等确保各零部件在运输过程中不致遭到损坏、丢失、变形、受潮和腐蚀。

3.5.5   包装箱上应有明显的包装储运图示标志(按GB191)。

3.5.6   整体产品或分别运输的部件都要适合运输和装载的要求。

3.5.7   随产品提供的技术资料应完整无缺,提供份额符合GB11032的要求。

4   使用条件

序号
名称
单位
标准参数值
投标人保证值

1
周围空气    温度
最高气温
极端最高气温43.7℃



最低气温

极端最低气温℃



最大日温差
K
24.2

2
海拔
m

≤1000



3
太阳辐射强度
W/cm2
0.1


4
污秽等级



5
覆冰厚度
mm
10


6

风速/风压

(m/s)/Pa

26.8/700



7
湿度
日相对湿度平均值
%
≤95



月相对湿度平均值

≤90

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GIS布置图

GIS室长度190mx16.6m(长x宽),终期共安装23台断路器,总平面布置如下图:

    



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