变电站综合自动化系统技术规范书.docx

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变电站综合自动化系统技术规范书

xxx电力公司

110kV变电站

综合自动化系统

订货技术规范书

xxx电力公司

200x.xx

第一部分当地监控及测控装置

1总则

1.1概述

1.1.1本设备技术规范书适用于xxxxxxx110kV变电所改扩建工程当地监控系统及测控装置，它提出了变电所监控系统的功能、设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。

1.1.2本设备技术规范书提出的是最低限度的技术要求，卖方应提供符合本规范书和工业标准的优质产品。

1.1.3如果卖方没有以书面形式对本规范书的条文提出异议，则意味着卖方提供的设备（或系统）完全符合本规范书的要求。

如有异议，不管是改动多大，都应在报价书中以“对技术规范书的意见和同技术规范书的差异”为标题的专门章节中加以详细描述。

1.1.4本设备技术规范书所使用的标准如遇与卖方所执行的标准不一致时，按较高标准执行。

1.1.5本设备技术规范书经买卖双方确认后作为订货合同的技术附件，与合同正文具有同等法律效力。

1.1.6在本设备中使用的软件及版本应有使用版权，并应在投标时作出承诺。

1.1.7本设备技术规范书未尽事宜，由买卖双方协商确定。

1.2卖方工作范围

卖方应提供满足本规范书要求所必须的硬件、软件和各项服务，其中包括（但不限于）下列内容：

1.2.1监控系统和配套设备（包括光纤电缆、计算机网络电缆及辅助设施）的设计及供货，以及这些设备的现场安装、调试、验收、投运及售后服务等。

1.2.2监控系统的设计联络会、工厂试验及验收（FAT）、设备包装、运输、现场安装调试和投运、现场试验及验收（SAT）、对买方技术人员的培训、保修期的维护等。

1.2.3与其它厂家智能设备的数据通信，根据买方提供的规约实现信息接入，保证数据接收及传送的正确性，并在验收前，通过联调。

1.2.4提供必要的备品备件及专用工具，在产品生命周期内保证备品备件的提供。

1.2.5提供技术资料，包括：

●技术规范书；

●设备规范清单；

●各单项设备产品说明书及原理图；

●各控制对象的逻辑框图；

●I/O清单及信号报警清单；

●屏柜布置及端子排安装接线图（图集及CAD盘）；

●试验及测试报告；

●用户使用及维护手册。

1.2.6设备制造过程中，卖方积极配合买方派员到卖方进行的监造和检验工作。

1.3买方工作范围

1.3.1买方将提供下列设备和服务：

●所有基础、地脚螺栓和灌浆。

●所有现场接线、电缆敷设和由卖方提供的I/O板接线工作。

●开关量输入信号接点和脉冲设备。

●按卖方要求提供计算机监控系统接地和接地所需电缆。

●I/O详细清单。

1.3.2买方应向卖方提供有特殊要求的设备技术文件。

1.3.3设备制造过程中，买方可派员到卖方进行监造和检验。

2供货范围

卖方应根据工程具体情况提供计算机监控系统、备品备件、通信电缆和系统运行、维护的全部技术文件。

2.1计算机监控系统

本工程订购的设备规范和数量见表2.1。

本工程订购的设备规范和数量见附表（举例）

序号

设备分项名称

数量

备注

1

远动工作站

主频：

2.6GHz；内存：

256MB，硬盘：

40GB

软驱：

1.44MB,光驱，19纯平显示器，键盘、鼠

标、2个以太网卡。

远动工作站满足局调及集控

站远动要求（双通道互为备用）。

1台

2

监控主机

主频：

2.6GHz,内存：

512MB，硬盘：

80GB，软驱：

1.44MB,19“液晶显示器（1280*1024），键盘、鼠标、2个以太网卡,音响报警装置1套

1台

3

VQC工作站

主频：

2.6GHz；内存：

256MB，硬盘：

40GB

软驱：

1.44MB,光驱，19纯平显示器，键盘、鼠标、2个以太网卡。

1台

4

110kV线路测控屏1面:

测控装置2台（含110kV线路断路器、GIS隔离开关、GIS接地开关）

4面

周庄110kV站无35kV侧断路器测控装置

主变高压侧测控屏1面:

测控装置2台（含110kV线路断路器、GIS隔离开关、GIS接地开关）

110kV分段PT测控屏1面:

测控装置3台（含110kV线路断路器、GIS隔离开关、GIS接地开关）

主变中低压侧及本体测控屏1面:

测控装置2台（含主变35kV、10kV侧断路器、主变本体测控单元等）

温度变送器2台

码制转换器2台

5

公用测控屏1面:

测控装置1台380V测控

测控装置1台380V分段测控

测控装置4台35kV、10kVPT测控

（含所用电测控单元及母线电压测控单元等）

1面

6

T-GPS20001台

卫星时钟接收和时钟同步系统（GPS）

1套

7

打印机

LQ-1600KIII

1台

8

电交换机24口1*2台

网关7*2台

网络设备〔接口、交换机、隔离器、光收发器等〕

2套

9

软件系统（系统软件、网络通信软件、支撑软件、系统维护及诊断软件、应用软件，包括：

各项功能软件，远动数据处理及通信软件、GPS对时软件、VQC、以及与智能设备接口软件等）

10

维护用工具及测试仪表

11

图纸、资料

8套

2.2备品备件及专用工具

2.2.1备品备件

2.2.1.1卖方应提供必要的备品备件，其价格单独列出，并包括在设备的基价内；备品备件数量应满足系统连续运行3年的要求。

买方在认为必要时有权要求增加或减少备品备件的数量。

2.2.1.2在设备使用寿命期间，卖方应保证备品备件的及时供应；当卖方决定中断生产某些组件或设备时，应预先告知买方，以便买方增加这些设备的备品备件。

2.2.1.3所有备品备件应当是新的，必须能与原件相互替换；

2.2.1.4合同订购的全部备品备件，应随设备一并运抵目的地。

备品备件应有合格的单独包装，并注明“备品”字样。

2.2.1.5卖方提供有关备品备件的保管资料，如存放期限、是否需干燥剂等。

2.2.1.6所有备品备件的一些主要部件（如印刷电路板）在发运前，都应逐件进行测试，以保证在计算机监控系统中正常运行。

2.2.1.7每一种类的模件，至少应有_______套备品备件。

2.2.1.8投标书中卖方应列出推荐的备品备件清单，并有详细的说明，以便买方了解这些备品备件的用途。

备品备件清单见表2.2。

表2.2备品备件清单

序号

名称

型号和规范

单位

数量

用途

备注

2.2.2专用工具和测试仪器

2.2.2.1卖方应提供一套专用的维修工具和必要的仪器仪表，以满足系统的维护及测试需要。

其价格单独列出，并包括在设备的基价内。

2.2.2.2除专用工具外，卖方还应向买方提供一份推荐的维修测试人员必备的标准工具的清单。

2.2.2.3应提供完整的资料。

专用工具及仪器见表2.3。

表2.3专用工具及仪器

序号

名称

型号和规范

单位

数量

用途

备注

2.3通信电缆

监控系统内各设备之间的联接所用电缆由卖方负责供货，电缆长度根据本工程设计图纸由卖方估算。

站控层采用HSGWPP22-2X5L联接，长度：

⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽km；

间隔层采用HSGWPP22-2*5L联接，长度：

⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽km；

站控层与间隔层之间采用HSGWPP22-2*5L联接，长度：

⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽km。

要求至少采用根芯⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽分别敷设，并应为阻燃、防水、铠装、带非金属加强芯⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽。

3技术要求

3.1应遵循的主要现行标准

所有设备的设计，制造，检查，试验及特性除本规范中规定的特别标准外，都应遵照适用的最新版IEC标准和中国国家标准（GB）及电力行业（DL）标准，以及国际单位制（SI）。

GB4208－93外壳防护等级

GB/T13702-92计算机软件分类与代码

GB/T15532-1995计算机软件单元测试

GB/T14537-93量度继电器和保护装置的冲击和碰撞试验

GB6162－85静态继电器和保护装置的电气干扰试验

GB2423电工电子产品基本环境试验规程

GB14285－93继电保护和安全自动装置技术规程

GB50171－92电气装置安装工程盘，柜及二次回路结线施工及验收规程

GB2887-89计算站场地技术条件

GB/T6593-1996电子测量仪器质量检测规则

GB/T13729-92远动终端通用技术条件

GB/T13730-92地区电网数据采集与监控系统通用技术条件

GB/17621.1-1998电磁兼容试验和测量技术抗扰度试验总论

GB/17621.2-1998电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验

GB/17621.3-1998电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验

GB/17621.4-1998电磁兼容试验和测量技术浪涌（冲击）抗扰度试验

GB/17621.5-1998电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验

GB/17621.6-1998电磁兼容试验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度

GB/17621.8-1998电磁兼容试验和测量技术工频磁场抗扰度试验

GB/17621.10-1998电磁兼容试验和测量技术阻尼振荡磁场抗扰度试验

GB/17621.11-1998电磁兼容试验和测量技术电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度试验

GB/17621.12-1998电磁兼容试验和测量技术振荡波抗扰度试验

DL/T634-1997基本远动任务配套标准

DL/T667-1999继电保护设备信息接口配套标准

DL/T630-1997交流采样远动终端技术条件

DL/T621-1997交流电气装置的接地

DL5002-91地区电网调度自动化设计技术规程

DL5003-92电力系统调度自动化设计技术规程

DL/T5136-2001火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程

DL/T659-1998火力发电厂分散控制系统在线验收测试规程

DL476-92电力系统实时数据通信应用层协议

SDJ2-88220～500kV变电所设计技术规程

DL/T5137-2001电测量及电能计量装置设计技术规程

DL/T719-2000电力系统电能累计量传输配套标准

3.2环境条件

3.2.1海拔高度：

1000m

3.2.2环境温度

户内：

最高温度：

40°C

最低温度：

－5°C

3.2.3环境相对湿度

最大相对湿度：

95%（25°C）

3.2.4地震烈度：

8度

水平加速度：

0.3g

垂直加速度：

0.15g

安全系数大于1.67。

3.2.5防护等级：

IP20级

3.3电源、接地与抗干扰

3.3.1电源

3.3.1.1交流电源

●频率：

50Hz，允许偏差±0.5HZ

●波形：

正弦，畸变系数不大于5%

●额定电压：

单相220V，波形畸变不大于-15%～+10%

3.3.1.2直流电源

●额定电压：

110V，电压波动范围为额定电压的80%～110%

●纹波系数不大于5%

●装置应有自己的直流快速小开关，并与装置安装在同一柜上。

直流电源回路出现各种异常情况（如短路、断线、接地等）装置应能正常工作，拉合直流电源以发生重复击穿的火花时，装置不应误动、误发信号。

3.3.2接地

计算机监控系统不设置单独的接地网，遵照“一点接地”原则，接地线连接于变电所的主接地网的一个点上。

站控层设备之间用100mm2铜线相连，并用100mm2铜线与主接地网连接。

监控系统应满足接地电阻不大于1Ω的要求（若有特殊情况，双方协商解决）。

监控系统的机箱、机柜、以及电缆屏蔽层均应可靠接地。

计算机监控系统各间隔之间，间隔层与站层之间的连接，以及设备通讯口之间的连接应有隔离措施。

不同接地点的设备连接一定要采用电气隔离措施，不破坏“一点接地”的原则。

3.3.3抗干扰

设备安装于无电磁屏蔽房间内，设备自身应满足抗电磁场干扰及静电影响的要求。

在雷击过电压及操作过电压发生及一次设备出现短路故障时，卖方设备均不应误动作。

对于变电所，所有设备抗扰度均应满足规程要求。

3.4工程条件

3.4.1工程概况

xxxxxxxxxxx110kV变电站为110kV地区负荷变电所，按综合自动化系统进行设计（详见主接线及自动化系统图）

●变电所额定电压等级：

110/35/10kV

●系统频率：

50Hz

●非电量变送器输出：

__4___~__20___mA

●PT额定电压：

100V/57.7V

●CT额定电流：

1A

3.4.2监控范围

计算机监控系统作为变电所监视、测量、控制、运行管理的主要手段，其监控范围包括：

全所断路器、GIS隔离开关、GIS接地开关、主变中性点刀闸，主变分接头调整。

3.5系统性能指标

计算机监控系统应具有的最低性能指标：

●模拟量测量综合误差≤0.5%

●电网频率测量误差≤0.01Hz

●事件顺序记录分辨率（SOE）≤2ms

●遥测信息响应时间（从I/O输入端至远动工作站出口）≤3s

●遥信变化响应时间（从I/O输入端至远动工作站出口）<2s

●控制命令从生成到输出的时间≤1s

●画面实时数据更新周期模拟量≤3s

●画面实时数据更新周期开关量≤2s

●控制操作正确率=100％

●遥控动作成功率≥99.99％

●事故时遥信年正确动作率≥99％

●系统平均无故障间隔时间（MTBF）≥20000h

（其中I/O单元模件MTBF≥50000h）

●间隔级测控单元平均无故障间隔时间≥40000h

●各工作站的CPU平均负荷率：

正常时（任意30min内）≤30％

电力系统故障（10s内）≤50％

●模数转换分辨率≥12位

●GPS对时精度≤1ms

3.6系统配置

3.6.1系统结构

计算机监控系统包括两部分：

站控层和间隔层，网络结构为开放式分层、分布式结构。

站控层为全所设备监视、测量、控制、管理的中心，通过____与间隔层相连。

在站控层及网络失效的情况下，间隔层仍能独立完成间隔层的监测和断路器控制功能。

站控层主要设备包括监控主机、远动工作站、VQC机、打印机、GPS对时装置、网络设备等。

3.6.2网络结构

计算机监控系统由单层网络构成。

其网络协议应符合国际标准化组织OSI模型。

间隔层设备（如测控装置、保护管理机、微机五防等）直接接入监控系统网络。

站控层、间隔层网络必须安全可靠，具有足够的抗电磁干扰能力。

且应具有基本的管理能力，对网络的工作状态能自动选择、协调、以及自动监测。

3.6.3硬件设备

计算机监控系统应采用新的、可靠的、符合工业标准的硬件设备。

3.6.4监控主机

监控主机具有主处理器及服务器的功能，为站控层数据收集、处理、存贮及发送的中心。

监控主机是所内计算机监控系统的主要人机界面，用于图形及报表显示、事件记录及报警状态显示和查询，设备状态和参数的查询，操作指导，操作控制命令的解释和下达等等。

通过操作员站，运行值班人员能实现对全所生产设备的运行监测和操作控制。

3.6.5远动工作站

远动工作站具有远动数据处理及通信功能。

远动主站信息要求直采直送，即直接接收来自间隔层的I/O数据，进行处理后，按照调度端所要求的远动通讯规约，完成与调度端的数据交换。

远动主站具有完整遥测、遥信信息数据库，并具有独立编辑转发数据库功能。

远动主站应具备与主站端调试通信规约的人机界面。

3.6.6时钟接收和时钟同步系统

全所设卫星时钟同步系统，接收全球卫星定位系统GPS的标准授时信号，对所内计算机监控系统和继电保护装置等有关设备的时钟进行校正。

各单元之间的对时误差应小于1ms。

应采用软硬对时的组合方式，时钟扩展采用分同步，提供220V/110V/24V有源/无源脉冲接点及秒差分接点（提供全站微机保护、故录及其他智能设备的分脉冲对时接点）。

3.6.7声响报警装置

所内计算机监控系统应提供一套声响报警装置。

系统根据事故信号和预告信号驱动声响报警装置发出不同的声音报警。

3.6.8软件系统

计算机监控系统应采用国际上流行的先进的、标准版本的工业软件，应为模块化结构、开放性好、可靠成熟、方便适用。

用户能对软件系统进行安装和生成。

3.6.9系统软件

站控层各工作站应采用成熟的、开放的多任务操作系统，它包括操作系统、编译系统、诊断系统以及各种软件维护、开发工具等。

编译系统应易于与系统支撑软件和应用软件接口，支持多种编程语言。

间隔层采用符合工业标准的实时操作系统。

操作系统能防止数据文件丢失或损坏，支持系统生成及用户程序装入，支持虚拟存储，能有效管理多种外部设备。

3.6.10支撑软件

支撑软件主要包括数据库软件和系统组态软件。

数据库软件系统应满足下列要求：

实时性：

能对数据库快速访问，在并发操作下也能满足实时功能要求；

可维护性：

应提供数据库维护工具，以便用户在线监视和修改数据库内的各种数据；

可恢复性：

数据库的内容在计算机监控系统的事故消失后，能迅速恢复到事故前的状态；

并发操作：

应允许不同程序（任务）对数据库内的同一数据进行并发访问，要保证在并发方式下数据库的完整性；

一致性：

在任一工作站上对数据库中数据进行修改时，数据库系统应自动对所有工作站中的相关数据同时进行修改，以保证数据的一致性；

分布性：

各间隔层智能监控单元应具有独立执行本地控制所需的全部数据，以便在中央控制层停运时，能进行就地操作控制；

方便性：

数据库系统应提供交互式和批处理的两种数据库生成工具，以及数据库的转储与装入功能；

安全性：

对数据库的修改，应设置操作权限；

开放性：

允许买方利用数据库进行二次开发。

系统组态软件用于画面编程，数据生成。

应满足系统各项功能的要求，为用户提供交互式的、面向对象的、方便灵活的、易于掌握的、多样化的组态工具，应提供一些类似宏命令的编程手段和多种实用函数，以便扩展组态软件的功能。

用户能很方便的对图形、曲线、报表、报文进行在线生成、修改。

3.6.11应用软件

应用软件应满足本规范书3.7节中各项功能要求。

模块化结构，具有良好的实时响应速度和可扩充性。

具有出错检测能力。

当某个应用软件出错时，除有错误信息提示外，不允许影响其它软件的正常运行。

应用程序和数据在结构上应互相独立。

3.7系统功能

计算机监控系统应具有如下的功能：

●实时数据采集与处理

●数据库的建立与维护

●控制操作

●同步检测（独立设置）

●电压-无功自动调节

●报警处理

●事件顺序记录

●画面生成及显示

●在线计算及制表

●电能量处理

●远动功能

●时钟同步

●人-机联系

●系统自诊断与自恢复

●与其它设备接口

●运行管理功能

●设备挂牌功能（检修、特殊提示牌）

3.7.1实时数据的采集与处理

3.7.1.1采集信号的类型

采集信号的类型分为模拟量、状态量（开关量）。

（1）模拟量：

电流、电压、有功功率、无功功率、频率、功率因数和温度量。

（2）状态量（开关量）：

断路器、隔离开关以及接地开关的位置信号、继电保护装置和安全自动装置动作及报警信号、运行监视信号、变压器有载调压分接头位置采用的BCD码。

3.7.1.2模拟量数据采集与处理功能

（1）建立实时数据库，数据从现场采集，定期刷新，数据库刷新周期为：

●模拟量：

2S

●开关量：

2S

●模拟量越限、复限，开关量变位随时更新数据库。

（2）数据库中的数据应具有可按现场要求的二次处理、统计计算功能，主要包括：

：

●主变压器（高压侧）负荷率及日平均负荷、最高负荷（日、月、时、分）、最低负荷。

●220KV、110KV、10kV各线路最高负荷（日、月、时、分）。

●对于以上最大负荷的统计，必须能满足以下条件：

a、最大负荷取当天整点最大值（从历史库中比较，非实时值）。

b、月最大负荷：

如果不超过20%满度值，取当月最大值。

如果超过20%满度值时，且月最大值>月次最大值*系数（如1.3），

则月最大负荷取月次最大值。

如果超过20%满度值时，且月最大值<=月次最大值*系数（如1.3），则月最大负荷取月最大值。

c、各母线电压最高、最低值及其对应时间（日、月、时、分）月波动率

d、具有按照不同时间单位进行电压合格率统计的功能，当电压测量<某一定值时，不应参加计算（停电期间除掉）。

e、历史数据库存半年或一年历史（可调），最长可保持一年。

f、所有开关拉合次数统计。

g、母线电量平衡统计

h、母线功率平衡统计

i、母线电压不合格累计时间及由此计算的电压合格率。

j、电容器电抗器投切次数累计及由此计算的可调率。

k、有载调压装置月调节次数。

l、功率总加。

（3）对模拟量两级越限报警（上上、上、下、下下限可调）定周期检测、越限报警。

3.7.2控制操作

3.7.2.1监控系统控制对象如下：

3.7.2.2控制方式

（1）控制功能是指通过监控主机进行当地控制及通过远动工作站进行远方控制。

（2）站内安装微机五防，监控系统的所有控制操作必须经过微机五防系统，即五防系统中的闭锁关系必须能够映射到监控系统中。

（3）对运行人员的任何控制操作，计算机都将作命令合法性检查和控制闭锁条件检查，对非法命令和不满足闭锁条件的控制操作，控制系统拒绝执行。

（4）控制操作应有操作员权限限制，操作人员应事先登录，并有密码措施。

（5）同一时间只允许一种控制方式有效。

（6）当某一设备设置为检修挂牌操作时，与该设备相关联的操作将被闭锁。

3.7.3信号及报警处理

3.7.3.1当遥信信号满足下列条件之一时，应报警并进行显示。

（1）信号能延时过滤，信号变化确认分为延时确认与立即确认，且延时确认，时间可以由用户自己以秒为单位在0-----999范围任意整定。

（2）信号日动作次数大于设定次数要求告警，否则不告警。

信号日动作次数每天零点清零。

（3）设备运行时间（根据遥信位置判断）大于设定时间（如100小时），要求告警。

然后由人工清除设备运行时间。

3.7.3.2程序应能显示当前异常或正发生的信号（例如，主画面可以加一个按钮，运行人员可以通过此按钮进行查看）。

3.7.3.3报警登陆窗的报警信息与记入历史数据库应分开，并在数据库中能进行设定，即数据库中有些信息发生报警时不一定要求在前台登陆窗中显示，但其必须记入历史库中。

3.7.3.4事件顺序记录：

当变电站一次设备出现故障时，事件顺序记录功能应将事件过程中各设备动作顺序，带时标记录、存储、显示、打印，生成事件记录报告，供查询。

系统保存2年的事件顺序记录条文。

事件分辨率（SOE）≤2ms。

事件顺序记录应带时标及时送往调度主站。

3.7.3.5事故音响报警功能。

事故报警和预告报警音响应有区别，并有语音报警，语音告警可由运行人员录制。

事故报警需确认后人工复位。

3.7.3.6事件记录（数据修改、操作设备）应能以文本格式存盘