保护信息管理子站技术规范书.docx
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保护信息管理子站技术规范书
继电保护信息管理系统
子站技术规
工程项目：
220kV兴业电站扩建工程
广西电网公司
广西博阳电力设计有限责任公司
2009年05月
1.总则
1.1总则
1.2工作围
1.3应遵循的主要现行标准
2．技术要求
2.1环境条件
2.2电气额定值
2.3技术性能
2.4柜体要求
3．系统构成
3.1系统结构
3.2网络结构
3.3硬件设备
3.4软件系统
4．系统的技术性能要求
4.1系统功能
4.2系统的性能指标
4.3系统设备的抗干扰能力
5．供货围
6．技术服务
7．现场服务
8.质量保证与试验
9.包装、标志、运输和保管
10.设计单位、联系人及联系方式
1．总则
1.1总则
1.1.1本设备技术协议书适用于220kV变电站保护故障信息系统的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。
1.1.2本设备技术协议书提出的是最低限度的技术要求,并未对一切技术细节作出规定,也未充分引述有关标准和规的条文,卖方应提供符合本协议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协议书的条文提出异议,则意味着卖方提供的设备（或系统）完全符合本技术协议书的要求。
。
1.1.4本设备技术协议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本设备技术协议书经买、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本设备协议书未尽事宜,参照招标技术规书，由买卖双方协商确定。
1.2工作围
卖方应按本技术协议要求提供“继电保护故障信息子站系统”,围包括系统硬件、系统软件、设计联络、培训、资料、验收、工程服务等各项事项。
当继电保护故障信息子站的软件版本升级时,供货厂家应及时免费予以更新。
当系统发生故障时厂家应在4小时及时相应，24小时赶到现场进行处理。
在技术协议签定后14天，卖方向广西博阳电力设计有限责任公司提供招标技术规书中规定的图纸和图纸的ACAD电子版（AUTOCAD14.0版）。
设计单位在收到卖方资料后14天确认。
卖方在收到设计单位确认意见后7天，应提供全部正式图纸的最终蓝图和所有图纸的ACAD软盘（AUTOCAD14.0版）及其相关的支撑软件，资料提供4份（包括CAD14版的图纸软盘或光盘）（其中供电局2份，广西博阳电力设计有限责任公司2份）。
1.3应遵循的主要现行标准
下列标准所包含的条文,通过在本技术标准中引用而构成本技术标准的基本条文。
在本技术标准出版时,所示版本均为有效。
所有标准都会被修订,使用本技术标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
本技术标准采用的标准有:
✧《中国南方电网继电保护故障信息系统通信与接口规》
✧《广西电网继电保护信息管理系统子站技术要求》
✧《全国电力二次系统安全防护总体方案》
✧《电力二次系统安全防护规定》
✧IEC61970能量管理系统应用程序接口
✧DL/T667-1999远动设备及系统-第5部分：
传输规约第103篇继电保护设备信息接口配套标准
✧DL/T667-1999远动设备及系统-第5部分：
传输规约第104篇使用标准传送文件的IEC60870-5-101网络访问
✧IEEE-COMTRADE（IEEEStandardforCommonFormatforTransientDataExchangeforPowerSystems）
✧ANSI/IEEEC37.111-1999COMTRADE 暂态数据交换通用格式（以下简称COMTRADE标准）。
✧DL/T587微机继电保护装置运行管理规程
✧DL/T720-2000《电力系统继电保护柜、屏通用技术条件》
✧IEC60870-5-3：
远动设备及系统第5部分：
传输规约第3篇：
应用数据的一般结构；
✧IEC60870-5-4：
远动设备及系统第5部分：
传输规约第4篇：
应用信息元素的定义和编码；
✧IEC60870-5-5：
远动设备及系统第5部分：
传输规约第5篇：
基本应用功能；
✧DL/T634-1997：
远动设备及系统第5部分：
传输规约第101篇：
基本远动任务配套标准（以下简称101标准）；
✧IEC60870-5-104：
远动设备及系统第5部分：
传输规约第104篇：
采用标准传输文件集的IEC60870-5-101网络访问（以下简称104标准）；
✧GB/T11287－2000电气继电器第21-1部分：
✧量度继电器和保护装置的振动、冲击、碰撞和地震试验－振动试验（正弦）
✧GB/T14598.9－2002电气继电器第22-3部分:
✧量度继电器和保护装置的电气骚扰试验－辐射电磁场骚扰试验
✧GB/T14598.10－1996电气继电器第22-4部分:
✧量度继电器和保护装置的电气干扰试验－快速瞬变干扰试验
✧IEC60255-22-5:
2002电气继电器第22-5部分：
✧量度继电器和保护装置的电气骚扰试验－浪涌抗扰度试验
✧IEC60255-22-6:
2001电气继电器第22-6部分：
✧量度继电器和保护装置的电气骚扰试验－射频场感应的传导骚扰抗扰度试验
✧IEC60255-22-7:
2003电气继电器第22-7部分：
✧量度继电器和保护装置的电气骚扰试验－工频抗扰度试验
✧GB/T14598.16－2002电气继电器第25部分：
量度继电器和保护装置的电磁发射试验
✧GB/T8367－1987量度继电器直流辅助激励量的中断和交流分量（纹波）
✧GB/T14537－1993量度继电器和保护装置的冲击与碰撞试验
✧GB/T14598.13－1998量度继电器和保护装置的电气干扰试验第1部分：
1MHz脉冲群干扰试验
✧GB/T14598.14－1998量度继电器和保护装置的电气干扰试验第2部分：
静电放电试验
✧GB16836-2003量度继电器和保护装置安全设计的一般要求
✧JB/T7828－1995继电器及装置包装贮运技术条件
2．技术要求
本系统均需满足下列工况、工作环境以及技术要求。
2.1工程概述
主变压器容量及台数：
终期容量2台，前期1×120MVA一台，本期1×180MVA一台。
电压等级：
220kV/110kV/35kV三个电压等级。
220kV：
终期出线4回，前期已建2回，本期无增加出线；双母线接线。
110kV：
终期出线8回，前期4回，本期出线2回；双母线接线。
35kV：
终期出线8回，前期2回，本期出线1回；单母线分段接线。
前期工程所有保护装置均为南瑞继保公司的产品变电站监控网设A、B网，220kV、110kVRCS保护设备通过双以太网接入监控系统，LFP保护及其他厂家保护经通讯转换装置RCS-9794转换接入监控网，35kV保护测控一体化装置以WORLDFIP总线，通过网关RCS-9782接入监控网。
新增保护设备考虑应具备三个以太网接口，通过A、B网接入原有监控网；35kV测控保护一体化装置以WORLDFIP总线，通过网关接入A、B网。
本期拟新增C网段，保护及故障信息子站通过C网直接访问保护装置，或通过A、B网经保护管理机访问保护装置；录波器通过C网接入。
2.1环境条件
2.1.1环境温度：
－5℃～＋55℃
2.1.2相对湿度:
5%--95%（无凝露）
2.1.3大气压力：
70kPa—106kPa
2.1.4海拔高度:
1000m
2.1.5抗震能力：
地震烈度:
8度
水平加速度:
0.25g
垂直加速度:
0.125g
2.1.6防护等级:
IP30
2.1.7安装地点:
主控制楼的计算机室和控制室以及继保小室
2.2电气额定值
·交流二次电压100V/57.7V
·交流二次电流1A（5A）
·频率50Hz
·直流电压DC110V
·设备工频耐压
·交流回路对地2kV/分
·直流回路对地1.5kV/分
·交流回路对直流回路2kV/分
·浪涌电压冲击试验5kV1.2/50s
2.3技术性能
2.3.1电源
·直流控制电源
直流控制电源是由固定的蓄电池组供电的。
当供电电压在0.8～1.15UN的围变化或直流电源在纹波系数不大于5％时，设备应能正常运行。
在直流电源开合过程中及直流回路一点接地情况下,装置不应误发信息。
当直流电源消失时不丢失记录。
每套装置应具有自己的直流电源快速小开关（具有直流特性）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）直流电压突变或失压时，装置应能向系统发出故障信息。
·交流站用电源
站用电源为3相4线,50赫兹,400/230伏的交流电源。
辅助设备的端电压分别为380伏和220伏。
由站用电源供电的所有设备和装置应能承受20%的电压波动和±10%的频率变化。
2.3.2子站系统硬件应采用性能可靠、工作稳定的系统并应能支持热插拔。
系统各模块应具有较强大的、完善的自诊断和自恢复功能。
应具有多路串口通信及网络通信接口，并能充分满足本规所描述系统的故障信息采集、管理和分析应用系统的功能要求和业务围的特殊功能要求。
2.3.3系统硬、软件的设计采用标准化、模块化组件结构，系统应具有通用性，以解决不同厂家、不同型号的保护装置和故障录波的兼容性问题。
另外，系统还应负责未来变电站扩建保护设备、故障录波器的接入，充分考虑系统的可扩充性，系统软件升级及系统维护的方便性和系统功能的扩展性等。
2.3.4子站系统应能够保证与分站/主站的连接，实现信息的传输及远程维护，数据的一致性维护，支持高速数据网传输。
2.3.5子站系统可以根据调度端的信息定制要现对问答上送和主动上送信息的分类，支持的信息定制表应不少于5个，以满足不同调度端信息定制的要求。
信息分类参照5.3中定义，可以对每套保护的各个分类信息分别进行定制
2.3.6要充分考虑系统和数据的安全性和可靠性。
应包括系统的管理层次、操作权限、操作过程记录、调试信息记录、防病毒和黑客攻击等措施。
在任何情况下不得丢失故障信息。
2.3.7子站系统的任何异常或与保护装置通信异常不得改变与其相连接的二次设备的正常运行工况。
2.3.8子站系统的组成和接入不得影响站其他系统的正常运行。
2.4柜体要求
2.4.1一般要求
·所有的设备应该是新造的、能够经久耐用。
即使在本技术标准中没有特别地提出这样的要求,这些设备也应该满足一个完整的产品所具有的全部要求。
·所有的设备在结构上应该便于拆装、检查和安装。
·所有的设备在组屏时都应充分考虑装置散热的需要。
·除了本技术标准中另有规定以外,制造设备用的材料应是对其性能经过严格检查后所挑选出的材料。
2.4.2涂漆和防锈
·除了有色金属零件、镀锌钢件和机械精加工面以外,其他所有的外露金属零部件应该先经过除锈处理后立即涂一层底漆。
·在金属零件的表面涂一道底漆以形成厚度为0.04毫米到0.1毫米的干膜。
在这之后接着涂两道外用调合罩面漆,使干膜的厚度达到0.127毫米到0.178毫米。
底漆和罩面漆应该是同一厂家生产的。
·所有的涂漆应能经受得住机械振动以及热和油的作用而不致会出现划痕或者变软。
·屏上的涂漆应该使用合成树脂化合物喷涂成具有半光泽的表面层。
2.4.3柜体
·结构
前后开门的屏柜，外引接线端子排置于柜两侧，正面应带玻璃的防护门。
还应包括安装所必须的槽钢底座、支架、顶板和侧板。
·材料
柜是用厚度为3.2毫米的钢板制作的。
·柜设计成封闭的、带有开启门的、垂直自立式,并且要安装容易，控制电缆的进出连接、检查和维护要方便。
为了提高运行的可靠性,设备将采用成套插入式结构。
·柜的尺寸：
旋转柜的屏高2260毫米、宽800毫米、深600毫米。
·柜的颜色：
RAL7035
2.4.4低压回路布线和端子
·布线
在采用捆扎布线和采用管道布线时,应该把外观整齐和防止导线发热结合起来考虑。
在那些使用屏蔽线、多股软绞线或耐热导线的地方要给予特别的考虑。
若屏具有加热器,端子和电加热器或电阻器之间的连接引线不能使用非耐热绝缘铜线。
由于电加热器或电阻器附近的温度高，因此,应该采用瓷管套着的裸导线,或使用耐热的导线。
在进行屏的部布线时,不应该布置得使接点处于不利的角度或者温度升高的地方。
·颜色代号
导线的颜色代号基本上应该与制造厂的标准一致。
卖方应提交制造厂的颜色代码标准,导线颜色在合同签订后由买方最终决定。
引线应该加套,这些套的颜色就作为相序的代号。
交流回路中的相序是：
A相黄色
B相绿色
C相红色
中性线淡蓝色
在直流回路中：
＋（正极）褐色
－（负极）蓝色
·接线端子
端子型号的选择应与回路性质相匹配,选用凤凰、瑞联或ABB端子,端子应有明显的编号,各回路之间、电源回路与其它端子之间要设置隔离端子,端子排应留有总端子数10%的空端子,以供设计时作转接或过渡用。
端子排应牢固固定,使其不致于振动、发热等而变松,同时还应能方便地进行检查和维护。
2.4.5电子回路
·为了预防外部和/或部的过电压引起误动作,在电子电路中应该使用金属护套带屏蔽层的电缆或绞合电缆。
·电子电路和电气回路之间在路径上应该保持合理的间隙。
·电子电路的外部连接应该用连接器进行。
·应该用电线槽进行布线,如果采用其他的布线系统则应由买方审批这种布线系统。
·每块印刷电路板应该整个涂上漆以防潮气和灰尘侵入。
2.4.6防雷接地
·保护故障信息子站系统应设有防雷和防止过电压的保护措施。
·有交流电源输入的二次机柜应有工作接零,供电电缆中应含有中性线芯。
中性线芯不应与二次机柜的金属外壳相连接。
当采用三相五线制交流电源向二次机柜供电时，供电电缆中应含有中性线芯和保护接地线芯。
接地线芯应与二次机柜的金属外壳相连接。
接地线芯材料和截面应符合现行GBJ50065的要求。
·屏下方应设置专用的、做为公用零电位基准点逻辑接地的接地铜排，接地铜排不小于100mm2。
当屏多个装置组成一个系统时，屏各装置逻辑接地点均应与装置外壳绝缘并分别引至接地屏铜排。
·屏上应设有接地端子,并用截面不小于4mm2的多股铜线连接到接地铜排上来接地。
2.4.7铭牌
·屏的铭牌应该固定在屏的表面或屏显目的地方,铭牌应该用透明的丙烯酸树脂制成、铭牌为白底,其上为黑色的粗体字,并用中文标注。
·铭牌的尺寸：
400X60mm
2.4.8照明
在各屏的顶板上装有交流220伏、20瓦的荧光灯,通过专用空气开关手动控制。
3.系统构成
3.1系统结构
原则上各保护装置优先采用站已有保护管理机的闲置串口或扩展网络口接入子站系统，故障录波器通过自身已有的串口或以太网口接入子站系统。
对于没有配置保护管理机的保护装置，采用子站系统与保护装置的闲置串口或网络口直连的方式。
具体每个子站的系统结构图详见本协议第9章。
3.2网络结构
3.2.1子站系统站控层应采用基于TCP/IP协议的以太网，传输速率应≥100Mbps。
3.2.2子站系统网络采用单网配置。
3.2.3网络拓扑结构灵活，可以采用星型、总线型或几种相结合的方式。
3.2.4网络的抗干扰能力、传输速率及传送距离应满足子站系统功能要求。
3.2.5子站系统必须具有与多个调度端连接的能力。
3.2.6子站系统必须具有与电力调度数据网连接的能力，按要现站保护故障信息、录波信息、管理等多种信息的远程传送。
3.2.7为确保系统安全可靠地运行，网络应具有以下安全措施：
·正确地分配系统的管理权限，把共享资源的安全性划分不同的责任等级并具有相应的保障措施。
·具有鉴别与签名措施，对对等实体进行鉴别，防止假冒，防止否认和防止抵赖。
·建立完善的接入控制体制，确保网络资源和服务不被非法用户访问或破坏。
·设置硬件防火墙，强化整个网络系统安全，有效而详细地记录用户进/出网络进行活动的情况，包括调试信息的记录，增强部网络的性。
·对数据加密，确保数据在传输和存储过程中不会因主观因素造成数据被载移、解读、变义和破坏。
3.3硬件设备
3.3.1硬件设备总体要求：
·硬件设备应采用模块化结构和选用方便扩展、配套、运行维护的标准化、系列化产品，并应具有较强的适应能力。
·硬件设备必须具备抗强电场、强磁场、静电干扰的能力，符合有关国家标准，并应有防止雷电冲击和系统过电压措施。
·硬件系统应配有必要的备品备件及专用维修仪器和工具。
3.3.2本期工程中对于220kV子站系统主机采用嵌入式系统。
主机应能采集、处理各种保护及录波装置信息，并充分利用这些信息，为继电保护运行、管理服务；为分析、处理电网故障提供支持。
主机必须具备多路数据转发的能力，能够向多个调度端保护信息系统进行数据转发，支持网络通道以及专线通道两种通讯方式。
3.3.2.1嵌入式系统
·子站系统按单机配置。
·CPU的主频应满足接入不少于255台装置时的正常工作，连续故障下不丢失数据，查询响应的时间符合下文的系统技术性能指标。
·存≥128M
·至少4个100M以太网络接口、4个串口
·每个子站配置一套网络存储设备，存储容量≥120G
·采用Linux商用操作系统
·配置实时数据库和历史数据库，并能支持对历史数据库的读取和搜索。
·嵌入式装置能利用自身的对时接口或通过配置GPS扩展板实现B码对时。
3.3.2.2网络存储设备
·设备必须支持直流电源输入DC110V（220V）。
必须支持双电源，任何一个电源模块的损坏、故障不应该影响网络存储设备的正常工作。
·设备的电源模块必须支持热插拔。
·存储部分必须采用磁盘冗余（RAID技术，至少支持RAID0，RAID5）。
·存储容量≥120G
·至少提供5个磁盘盘位以满足磁盘热备份和将来可能的扩充需要。
·存储硬件、软件必须支持磁盘的热插拔。
·至少提供两个10/100/1000M的网络端口用于网络存储服务。
3.3.2.3网络交换机
采用工业级以太网交换机，需满足变电站电磁兼容标准，10/100M自适应，RJ45接口，不少于24口。
应采用无阻塞配置的结构设计,保证满配置时能以线速接收帧，并能无延迟地处理。
应采用分布式交换处理结构，所有接口模块均具有本地自主交换的能力。
宜具备实时镜像功能和支持SNMP协议。
以太网交换机应采用直流供电方式。
工作环境温度要求：
-5～700C。
3.3.2.4不少于24个串口（用于接入RS-485、RS-422或RS-232口）、1个以太网口的网络接口转换装置。
它根据需要将保护和录波装置的串口转换成以太网接口。
需满足变电站电磁兼容标准。
3.3.2.5卖方提供整个系统组网及系统至通信机房连接所需要的全部网络线材，含光缆、网络线、光纤尾纤等，这些线材应具有屏蔽、防水、阻燃、防鼠咬等功能。
3.4软件系统
子站软件系统结构应为开放式设计，功能模块可自由组合。
除数据库组件外，其余应用组件应可以根据应用需要任意组合。
对部分应用功能的升级不能对软件系统产生整体影响，软件的版本更替不能导致历史数据的不可用。
3.4.1软件总体要求：
·操作系统应采用符合国际标准的系统软件。
·建立一种面向用户的、灵活丰富的应用软件设计环境，以利于用户根据应用的需要安全地对应用软件进行补充、修改、移植、生成或剪裁。
·运行应用软件时应合理使用系统资源，避免不断消耗系统资源而导致系统死机。
·采用成熟的、稳定的、安全的数据库，不应因人为或程序原因造成数据的不正当修改。
·有灵活的系统设制与管理，系统操作日志和运行日志齐备。
3.4.2子站系统的软件应由系统软件，支持软件包和应用软件组成。
·系统软件包括：
成熟的实时操作系统，完整的设备诊断程序，完善的整定、调试软件和实时数据库。
·支持软件包括：
通用和专用的编译软件及其编程环境，管理软件（如汉化的文字处理软件、通用的制表软件和画面生成软件、数据采集软件等），人机接口软件，通信软件等。
·应用软件应满足本系统所配置的全部功能要求，采用结构式模块化设计，功能模块或任务模块应具有一定的完整性、独立性和良好的实时响应速度。
4.系统技术性能要求
4.1系统功能
4.1.1通信管理功能
子站系统应支持目前电力系统中使用的各种主要通信介质和规约，并且根据需要可以方便灵活地增加对新介质、新规约的支持。
子站系统应精心设计软件结构，把介质的管理和规约的解释处理分开，使得新规约的加入和新介质的接入处理非常灵活方便，只需要开发介质或规约的模块就行，而不必改动系统的其它部分。
4.1.1.1子站系统应支持的通信接口有：
·串行口：
支持RS232/422/485方式，支持多串口卡扩展（一般8、16、24口）或串口终端服务器扩展；
·以太网：
子站的局域网采用10M/100M以太网；
·子站到分站/主站之间的通讯通道采用网络传输方式，基于TCP/IP协议；
4.1.1.2子站系统应支持的通信规约有：
·子站到分站/主站之间通信：
必须严格遵守《中国南方电网继电保护故障信息系统通信与接口规》，或其它用户指定通信协议；
·子站保护接入规约：
支持国外主要保护采用的通信规约，推荐使用DL/T667-1999idtIEC60870-5-103“继电保护设备信息接口配套标准”，或根据需要扩展；
·子站录波器接入规约：
支持国主要使用的录波器通信规约，并可根据需要扩展。
投标方应在投标文件中说明保护故障及信息系统子站目前已成功支持的通信接口和通信规约。
4.1.1.3子站系统数据传送支持主动上送和问答上送，根据分站/主站的要求进行信息定制，并支持多个定制表，以满足不同调度端的定制要求。
4.1.1.4子站系统在向主站/分站端传送保护信息时，必须保留保护报文的原始时标，报文的语义不得丢失，即包含保护装置信息点表中的FUN和INF信息。
4.1.1.5子站系统支持断点续传功能和多路数据转发功能。
4.1.1.6子站系统应具有通道监视功能，以利于买方了解通道工况，确定系统通信是否正常。
4.1.1.7当主站\分站与子站之间通过电力数据网传输时，网上不但有故障信息数据，还有调度自动化数据等实时性、重要性更高的数据，要求保护及故障录波信息管理系统能够对其数据在网络上的传输加以控制，不能影响其它系统的正常运行。
即保护及故障录波信息管理系统应有流量控制功能，可以方便地控制网络数据包的大小及传输间隔。
4.1.2保护管理功能
保护管理功能实现对各厂家保护装置的集中统一管理。
包含如下几个方面的容：
·运行数据采集、监测及传送：
在子站系统，系统接入采用不同介质不同规约的各厂家保护装置，采集保护的动作信号、压板投切状态、异常告警信号、保护测量值（电压、电流、功率、阻抗、频率等）、通信状态等运行信息，以及采样值、动作事件记录、保护装置录波文件等故障记录信息并根据实时性要求有选择、分优先级地上送到主站端；系统在有异常或事故时，通过图形和声光电信号等形式及时提醒运行人员；运行信息根据重要性、用户设定要求等保存到历史数据
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