变电所综合自动化系统
①铁生沟35KV变电站 ②观音堂副四号变电所（6KV）
一、总体说明：
1、变电站综合保护装置选用许继、南自、南瑞等国内知名品牌。该保护具备煤矿安全规程及电力运行规程要求的所有保护功能，能够实时采集三相电参数，通过网络能够实现“四遥”功能及有足够的冗余，满足微机联网及检测数据传输调用。主机两台，主备运行方式，必须能够实现双机热备并自动切换。
2、本标段所采购范围开关柜综合保护装置、后台系统、变压器保护屏、线路保护屏等。
3、铁生沟35KV变电站35KV部分集中组屏，6KV部分分散安装，观音堂副四号变电所分散安装。
二、技术要求
系统应采用成熟先进的全分布、开放式结构设计，按间隔划分、单元化设计、分布式处理。
综合自动化系统应具有高可靠性和可扩充性，综合自动化系统从结构上分为三个层次：主控层、通讯层和间隔层。
㈠主控层功能要求：
主控层主要完成各间隔单元的信号采集、处理、控制、显示及打印，实现参数的鉴定修改、防误操作系统等。经CAN或以太网总线通讯联接各间隔单元的监控保护设备、多功能智能表、交流电源屏、直流电源及其它智能设备，使之成为一个完整的系统。完成各类适时性数据的处理及操作。操作员工作站完成主站的监视、控制等。要求采用双网络结构。
综合自动化系统要求具有性能安全可靠、运行稳定、功能完备、报表组态、曲线查询方便、SOE查询全面且分类、便于扩建、界面友好、使用与维护简单方便的特点。具有以下主要功能：
1、实时数据采集与处理
2、控制操作、对断路器实现分闸／合闸控制，并具有检同期防误操作的闭锁功能
3、与微机保护的通讯接口
4、与微机“五防”的通讯接口
5、与微机直流电源的通讯接口
6、与卫星时钟同步
7、事件顺序处理：
8、报警处理
9、故障录波功能
10、变电站操作系统
11、实时画面显示
12、制表打印
13、维护功能
14、变电所专家系统
㈡、通讯层的功能要求：
通讯层负责与综合自动化装置、直流屏、其他智能设备等通讯联系，实现数字信息、电能量信息等的采集、传输及控制等。通讯层经通讯总线与主控层通讯，智能设备以及直流系统直接与主控层通讯。要求网络采用双网络互为主备工作方式。
㈢、间隔层的功能要求：
本工程6KV回路要求设立可靠性高的保护测控一体化装置，要求具有以下性能：
a、测量功能
具备完备的三相交流采集测量功能，可同时测量三相电压、电流、频率、功率因数、有功、无功功率、相位角等所有电气参数。同时具有多路开关量输入，能够直接反映外接开关量状态。
b、信号采集功能
c、控制功能
（1）操作切换方式
要求控制操作既具有远方控制中心及就地操作员工作站的控制操作，又具有当地手动控制。
（2）操作步骤
控制操作按选择—反校一执行等顺序进行，应确保操作的合法性、合理性、安全性、正确性。并系统自动记录操作过程。
（3）防误操作
所有控制操作均经闭锁逻辑判断，能对操作命令进行分析、判断。达到操作正确率为100%
(4)操作权限
要求系统对控制操作具有操作权限等级管理，具有权限的运行人员在输出正确操作和监护口令下才有权进行控制操作．其安全密级不小于4级。
㈣间隔层保护装置功能及技术指标
1、多处理器结构
采用多CPU结构（优选32位CPU+32位DSP+32位A/D），为多任务处理方式，高速的数据处理能力，保证高性能算法的实现，提高装置的可靠性和整体性能。
2、快速、高精度采样
采用新型的高精度采样芯片，并采用频率自动跟踪校准技术，保证了很高的采样精度和保护测量、计算精度。
3、高性能的电源系统
装置采用高度集成化的模块开关电源，保证系统运行的稳定性和可靠性。
4、多任务的通讯处理功能
装置支持现场总线网通讯方式，同时具有众多的标准通信规约，因此组成通信网络十分灵活，可与不同厂家、不同通信规约的SCADA系统相联。
5、完整的操作功能
装置具有大屏幕液晶显示，菜单化设计，全中文显示，傻瓜式操作，断路器跳、合闸电流自适应等。具有就地和远控的操作方式。
6、高可靠的电磁兼容设计
装置应具有很强的电磁兼容能力。
7、使用维护方便
标准拔、插式工业机箱，方便、灵活的通讯调试口，便于现场调试、使用、维护。
8、完善的数据分析与统计功能
装置具有每项10条以上的事件记录和多条故障录波功能，能自动将发生事件后的电流、电压、开关状态等信息完整真实的记录下来；同时具有完善的统计功能，准确地统计断路器的操作次数、运行时间、母线电压合格率等
9通讯接口：RS-232/485/CAN或以太网接口多个
10、通讯的组网方式：CAN-bus 或以太网
11、接地要求：装置应有可靠的保护接地措施，符合国家、行业、省颁的有关规程的要求。
㈤监控软件功能要求
1、故障录波功能：每一个保护装置都应具有实现故障录波功能，形成单独的故障录波文件，能自动上报到监控系统中，并能自动上报调度或实现远程调用、显示，能实现单独故障录波文件的易地存放、调用。
2、故障录波曲线：能自由选择录波参量或全部显示录波参量的录波曲线，曲线上的录波点应有数据提示或显示，多条参量曲线应能在同一时轴上全部或选择性显示故障录波曲线，能对故障录波曲线进行局部的纵轴、横轴或纵横轴同时的局部放大或缩小。
3、定值管理：具有将装置传到后台的定值表导出电子文本的功能，具有定值上传调度或远程调用、修改功能。
4、报表组态：用户可根据自身的要求方便自由地对任何参数进行报表组态。
事件记录：具有将事件记录导出电子文本的功能，具有分类、分段、分间隔、分性质等的查询、排序功能。
5、实时曲线：能自由选择或全部显示电量参数的实时曲线，曲线上的记录点应有数据提示或显示，能全屏显示单条实时曲线，能对实时曲线进行局部的纵轴、横轴或纵横轴同时的局部放大或缩小。
6、用户权限管理：用户管理应通过管理员对功能块的控制来实现用户的分级、分权限、分类管理，管理员应能根据自己的实际情况自由、方便地实现对各级、各类用户权限的划分和控制。
3.4
3.5PLC控制柜
3.4.1自控系统的概述
3.4.1.1 系统构成
泵站自动化系统主要是用于生产的自动控制系统。系统要求安全、可靠、经济、高效。自控系统应实现对泵站设备运行工况的监测与控制，能实现就地手动控制、自动运行控制等运行模式。
3.4.1.2 泵站自动化系统要求
1）自控系统由两级组成：
a）第一级-----就地手动控制。
b）第二级----- PLC自动控制。
* 2）采用全图形监控界面，采用动态图像形象直观地模拟生产流程和显示各种生产工艺参数以及设备工况。
3）能进行数据分析、数据转储，以及显示参数的实时趋势和历史趋势。
3.4.2 卖方二次设计的内容
卖方在工程中以工艺设计图纸和相关的文件为基础，进行二次设计，内容如下：
1）设备的安装图、配件图、接线端子图、专用电缆表及敷设图等；
2）设备的详细功能参数、工程参数等；
3）自控箱柜端子接线图、程序框图、功能框图等；
4）所有单体设备的安装详图（包括分解图）；
5）工程中需要但是设计中没明确提出的工程二次设计图；
6）由于供货商提供的系统或设备与原设计施工图不一致而引起的改动变更图；
7）由于现场可能发生的与原施工图不一致而引起的改动变更图。
3.4.3 系统的基本要求
1）高可靠性。
a）系统具备良好的热交换特性。
b）各设备操作现场都应配置就地手动操作柜（台）,并能够对设备进行就地手动启动、停止和其他运行操作，同时应设计就地信号灯指示设备运行状态，并通过“手动/自动”切换开关进行就地手动控制和PLC控制的切换。
2）性能
*a）应具有与其他控制系统的通讯功能和标准的对外通讯接口，网络连接应无特殊要求。
*b）能实现PID闭环控制算法。
c）编程方式应接近工艺描述，适合电气工程师习惯的梯形图、逻辑或顺序流程及逻辑功能块图。具有开发时间短、易学、易懂、易修改等特点。
3）扩展性及兼容性
a）控制系统应具有较强的可扩展能力，系统的关键部位如主机、电源及通讯网络均可冗余扩展。
*b）各PLC站的PLC框架插槽应留有20%的余量，各规格的模拟量和数字量的输入输出点应留有20%的余量，并预留相应的接线端子数量。
c）卖方在交货时应是目前最先进的产品，当更先进的、更新的产品出现时应保持一致性、兼容性。
4）故障诊断和可维修性
*有一套完整的自诊断功能，并且能及时、准确地反映出任何一个部件的故障状态、故障时间、故障地点及相关信息，在发生故障后I/O的状态应返回到系统根据工艺要求预设置的状态上。
5）PLC站出现以下故障时能够报警：
a）执行程序或扫描中断；
b）失去逻辑电源；
c）I/O模板自检测故障；
d）存储器故障；
e）后备电池故障；
f）现场设备运行故障。
3.4.4设备技术规格
3.4.4.1 PLC系统
PLC采用世界知名公司-施耐德公司的最新产品， PLC的选型应充分考虑其可靠性、先进性、可扩充性，应能满足中高控制性能的要求。考虑到用户的技术水平，PLC系统应结构简洁、使用方便、特别是程序编制方法应简单易学。PLC的输入输出控制点应留有20％以上的余量。
3.4.4.2PLC控制柜
PLC柜面都应是优质冷轧退火中碳钢板或镀锡薄板制成，厚度适中，焊接而成，使之结构结实。盘面厚度至少应为2mm。盘面不能凹凸不平，盘面拐角拐弯处应圆滑，从外表面看不到螺丝。面盘表面应喷塑。盘面防护等级 IP42。
3.4.4.3 屏幕
* 1）外形: 19英寸
* 2）显示器件：彩色
3）操作方式：计算机点击操作
4）有效显示区域： 229×172mm
5）显示分辨率： ≥640×480点
6）画面数量：≥3000
7）字符显示：≥256个/画面
8）显示文字：英文、数字、中文
9）文字扩大功能：等倍、横倍、纵倍、4倍、9倍、16倍、64倍。
10）图形：直线、矩形、多边形、圆、弧线、扇形
11）通讯接口：RS-422A/RS-485口
12）电源电压范围：DC 20.4V～DC 26.4V
13）保存温度：-10℃～60℃
14）运行温度：0∽50℃
15）采用32位RISC芯片
16）运行时间: ≥25000小时
17）支持工具软件：Windows 95以上环境
18）图形符号数：约1200个 ISO7000的部件
3.4.4.4 机旁控制箱
所有的机旁箱箱面都应是优质冷轧退火中碳钢板或镀锡薄板制成，厚度适中，焊接而成，使之结构结实。盘面厚度至少应为2mm。盘面不能凹凸不平，盘面拐角拐弯处应圆滑，从外表面看不到螺丝。面盘表面应喷塑。箱面防护等级 IP42。
3.5 检测仪表技术规格
3.5.1 一般技术条件
1）各种检测仪表应是带所有必需材料、仪表的成套设备。
* 2）现场仪表应有防水，防尘型的结构，室外仪表应具备全天候运行记录要求，具有防晒、防雨、防变形、防雷击影响的措施，所有仪表都应有可靠的接地。
3）仪表水下传感器探头应具有防止维纤绕缠装置，并便于清洗，以保证仪表正常使用。
* 4）所有仪表应提供出厂合格证，检验报告，仪表外观清洁，标记编号以及盘面显示等字体清晰，明确。
5）现场控制设备的所有部件的安装应便于调整和读数，并提供变送接口。
6）所有传感器与变送器间的连接电缆均由生产厂配套提供。
第三包：中央信号屏、直流屏设备主要技术条件
一、中央信号屏
1．10KV所有开关和0.4kV主开关及母联开关的位置指示信号（在简易模拟系统图上，做开关位置分合指示灯）。
2．全部开关柜的事故及预告信号，分设各自的音响及光字显示，应装设被重复动作，延时自动或手动解除音响的事故和预告信号装置。
事故信号：各断路器非操作掉闸。
3．预告信号：直流系统故障、TV熔器熔断、变压器温度过高、变压器风机起动。
4．信号屏防护等级：IP2X
5．中央信号屏采用智能微机控制报警装置。
二、直流屏
1、总则
1） 选用直流设备必须通过省、部、网局级鉴定。执行部颁有关标准和工艺要求。
2） 凡选用设备材料均应为国家鉴定的合格产品。引进元器件应选用质量可靠的产品，如出现质量问题厂家应负责处理。
3）按设计有关要求制造，并满足用户的技术要求
2、引用标准及措施
DL/T5044-95《火力发电厂、变电所直流系统设计技术规定》；
NDGJ8-89《火力发电厂、变电所二次接线设计技术规定》；
中国华北电力集团公司1997年4月《变电站用直流电源设备订货技术条件》；
中国华北电力集团公司2000年3月《直流系统重点反事故措施》
3、技术要求
（1）环境条件
1） 海拔高度：≤1000m
2） 环境温度：-5℃∽+40℃
3） 日温度：20℃
4） 相对温度：≤90% （相对环境温度20±5℃）
5） 抗震能力：地面水平加速度：0.38g；地面垂直加速度0.15g； 同时作用持续三个正弦波，安全系数≥1.67
6）室内垂直安装。
（2）基本参数
1）直流系统电压、电流：额定电压：220V；额定电流：10A；单模块额定电流：10A。
2） 模块数量2只；
3） 充电屏型号：100AH/220V
控制馈出回路数： 2 路 20A
合闸馈出回路数： 4 路 20A
4）交流电流：额定电压：380V；
工作频率：50±1HZ
5） 绝缘和耐压：直流母线对地绝缘电阻应小于10MΩ，所有二次回路对地绝缘电阻应小于2MΩ。整流模块和直流母线和绝缘强度，应能承受工频2KV试验电压，耐压1min，无绝缘击穿和闪络现象。
6）蓄电池：电池类型阀控式密封铅酸蓄电池（合资以上产品免维护型）。
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