110kV变电站综自系统技术规范书Word格式.docx

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GB/T17626.4《电快速瞬变脉冲群抗扰度试验》

GB/T17626.5《浪涌（冲击）抗扰度试验》

GB/T17626.6《射频场感应的传导骚扰抗扰度》

GB/T17626.8《工频磁场的抗扰度试验》

GB/T17626.9《脉冲磁场的抗扰度试验》

GB/T17626.10《阻尼振荡磁场的抗扰度试验》

GB/T17626.11《电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度试验》

DL478《静态继电保护及安全自动装置通用技术条件》

DL480《静态电流相位比较式纵联保护装置技术条件》

DL/T670《远动设备及系统第5部分第103篇继电保护设备信息接口配套标准》

DL/T720《电力系统继电保护柜、屏通用技术条件》

DL/T5149《220-500kV变电所计算机监控系统设计技术规程》

DL/T5136《火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程》

1.7环境条件

1.7.1使用环境条件

1.7.1.1海拔高度：

≤1000m

1.7.1.2耐地震能力

地面水平加速度：

0.3g

地面垂直加速度：

0.15g

1.7.1.3不结露的最大相对湿度不大于90%

1.7.2室内安装条件

1.7.2.1室内的温度和湿度

最高气温：

45℃

最低气温：

-10℃

平均湿度（25℃）不高于85%

1.7.2.2接地电阻：

不大于0.5

1.7.2.3供电电压：

AC220V

1.7.2.4供电频率：

50Hz

1.7.3地板负重：

400kN/m2

1.8工程条件

1.8.1系统概况

1.8.1.1电压等级：

110kV

1.8.1.2110kV变电站建设规模

110kV变电站建设2台（20MVA+63MVA）变压器，为三相双绕组和三绕组自冷式全密封有载调压变压器，其中20MVA变压器的电压等级为110kV/10kV，63MVA变压器的电压等级为110kV/35kV/10kV；

110kV出线：

远期1回，本期1回；

35kV出线：

远期2回，本期1回；

10kV出线：

远期5回，本期3回；

无功补偿：

20MVA变压器配置1组3Mvar无功补偿并联电容器组，63MVA变压器配置1组（6Mvar+3Mvar）无功补偿并联电容器组，分别接在10kV每段母线上。

1.8.1.3安装地点及安装方式

10kV、35kV四合一装置安装在开关柜小门。

110kV线路保护及测控装置、主变压器保护及测控装置安装在二次设备室。

1.8.1.4控制方式

本站按无人值班设计。

1.9基本技术条件

1.9.1电源

交流电压：

220V;

50HZ

直流电压：

220V

1.9.2接地

计算机监控系统不设置单独的接地网，其接地线与变电所主接地网连接。

1.9.3抗干扰

计算机监控系统各间隔之间,间隔层与变电站层之间的连接,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应采用电气隔离措施,不破坏”一点接地”的原则.

设备安装于无电磁屏蔽房间内，但设备自身应满足抗电磁场干扰及静电影响的要求。

在雷电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。

所有设备均应满足下列试验标准：

绝缘强度试验：

2.5kV/50HZ，1min

高频干扰试验：

III级

耐冲击电压试验：

5kV，1.2/50μs冲击波，三个正脉冲和三个负脉冲5s

快速瞬变电脉冲群干扰：

IV级

辐射电磁场：

静电放电：

1.9.4监控方式

计算机监控系统的输入/输出装置，按电气设备单元间隔配置方式。

具体输入/输出方式如下：

a）开关量信号输入：

以带光电隔离输入（强电220V）

b）模拟量输入：

采用交流采样

c）电度量输入：

通过集抄器接入综自系统（数据集中采集器与监控系统通讯规约推荐采用IEC870-5-102或双方设备厂家约定）。

同时具备通过网络接口或拨号方式向调度端传送电量信息。

d）控制输出：

以无源接点方式输出

e）其他I/O如微机保护、直流系统、火灾报警系统等的信号通过通信接口通讯（其中微机保护与监控系统通讯规约采用IEC60870-5-103），其中，重要信号采用无源接点与通讯方式共存。

1.9.5系统性能指标

计算机监控系统应具有的性能指标：

a）模拟量测量综合误差≤0.5%

b）电网频率测量误差≤0.005HZ

c）模拟量变化在画面上响应时间≤2s

d）数字量更新时间≤1s

e）事件顺序记录分辨率（SOE）≤2ms

f）遥测信息响应时间≤3s

g）遥信变化传送时间≤2s

h）控制命令从生成到输出的时间≤1s

i）画面调用响应时间≤2s

j）画面实时数据更新周期≤3s

k）双机系统可用率≥99.98%

l）控制操作正确率=100%

m）遥控动作成功率≥99.99%

n）事故时遥信动作正确率≥99.9%

o）系统平均无故障间隔时间（MTBF）≥25000h

间隔级测控单元平均无故障间隔时间≥40000h

（其中I/O单元模件MTBF≥50000h）

p）各工作站的CPU平均负荷率：

正常时（任意30min内）≤25%

电力系统故障（10s内）≤40%

q）GPS与各模块的对时精度1ms

GPS对时系统单独组网，直接与监控、保护装置进行秒脉冲对时，保护装置应能接受监控系统的以太网对时命令和GPS装置的硬接点对时命令，满足年/月/日/时/分/秒/毫秒的对时精度。

r）存储器容量

存储器容量在正常运行情况下，其占用率应不超过40%。

s）数据库容量

数据库系统除保证本工程最终规模监控信息的足够容量外，应具有不低于50%的余量，供用户扩展。

t）系统可维护性

系统的硬件及软件应便于维护与调试，各部件都应具有自检和联机诊断校验的能力。

u）系统容错能力

软硬件应具有良好的容错能力，当软硬件功能与数据采集处理系统的通讯出错，以及当运行人员在操作中发生一般性错误时，均不引起系统的任何功能丧失或影响系统的正常运行。

对意外情况引起的故障，系统应具备恢复能力。

对操作时逻辑错误引起的系统故障应有画面及语音提示。

v）系统的安全性

在任何情况下，硬件和软件设备的运行都不能危及变电站的安全稳定运行和工作人员的安全。

w）系统主站软硬件容量必须保证本站远期规模要求。

1.9.6对抗地震、防振动和抗撞击的要求

1.9.6.1抗地震能力的设计要求

所有安装在保护屏上的设备应能承受0.3g的静态水平加速度。

1.9.6.2防振动设计要求

当输入电压为额定值，输入电流为零时，如果分别在水平方向和垂直方向上交互地施加如下的振动：

振动频率16.7赫兹

振幅0.4毫米

振动时间10分钟

应该保证设备不会失灵。

1.9.6.3抗撞击设计要求

当设备的输入电压为零时，分别交互地在垂直方向上施加6次294米/秒2的撞击，设备的性能和外观不会引起破坏。

1.9.7耐受过电压的能力

保护装置应具有根据国标标准所确定的耐受过电压的能力。

1.9.8互感器的二次回路故障

如果继电保护用的交流电压回路断线或短路，保护不误动作，这时应闭锁保护装置并发出告警信号。

电流互感器二次回路短路或开路，保护装置应闭锁并发出信号，并能使线路对侧保护装置闭锁。

1.9.9运行和检修

1.9.9.1对于具有相同尺寸的零件或相同特性的插件应具有完全的互换性

1.9.9.2装置应具有标准的试验插件或试验插头，以便装置的电流、电压回路隔离或试验。

1.9.10时间元件的刻度误差

设备中的时间元件的刻度误差，在技术规范所列的工作条件下＜3％。

1.9.11其它

1.9.11.1供方应填好附录1，随报价书一起提供给买方。

1.9.11.2装置应采用技术先进、成熟可靠的设备（具有在相应系统上运行的成功经验）、供方应提供装置已经运行的情况及在运行或制造过程中装置的改进情况等资料。

1.9.11.3供方应提供装置已经运行的情况及在运行或制造过程中装置的改进情况等资料。

1.9.11.4每套装置在投入运行之前应做可靠性和安全性系统试验。

本技术规范和所提出的要求是至少应该满足的，但不完全限于这些要求。

装置的技术性能应满足运行中可能遇到的各种情况。

1.10系统配置

1.10.1一般要求：

1.10.1.1卖方应在投标文件中提供相应电力系统具有类似计算机监控系统的经验和能力。

1.10.1.2卖方应在投标文件中提供证明其计算机监控系统运行良好的运行报告。

运行报告的内容包括设备型号、电压等级、投运年限和安装地点等详细信息。

1.10.1.3卖方所供计算机监控系统的接口，应满足国际标准规约和调度端规约的要求，以使调度端能顺利实现系统调度。

1.10.1.4卖方应负责计算机监控系统设备的整体设计、供货、安装指导、现场调试、试运行及与调度端的通信接口。

1.10.2系统结构与布置

1.10.2.1系统结构

计算机监控系统采用分层分布式结构,共分为两部分：

站控层和间隔层，站控层为全所设备的监视、测量、控制及管理中心，通过以太网传输接收现场采集的数字量、模拟量与电度量信息，以及向现场发布控制命令，通过远动终端与调度中心进行远方数据通讯。

间隔层采集各种实时信息，监测和控制间隔内一次设备的运行，自动协调就地操作与站控层的操作要求，保证设备安全运行，并具有就地/远方切换开关，在站控层及网络失效的情况下，仍能独立完成间隔层的监测和控制功能。

间隔层的装置应具备闭锁功能，防止监控系统的操作失误造成的事故。

站控层设备主要包括1套操作员站、2套远动主站、1套电压无功自动控制装置、公用接口装置、打印机、音响报警装置、GPS对时装置和网络系统。

另外，配置一台外置式可读写光驱（可在线拔插）。

1.10.2.2系统安装布置

站控层设备、110kV间隔层设备集中布置于二次室。

35kV、10kV间隔层设备分散布置于配电装置开关柜。

1.10.3配置说明

1.10.3.1网络系统

网络系统应符合国际标准化组织OSI模型，站控层网络采用TCP/IP协议的以太网，传输速率≥10Mb/s。

间隔层采用以太网，构成全数字化、智能、双向、互联、多点、多变量、多站的通信系统.网络接点数应留有不少于40%的裕度。

站控层与间隔层通讯网络采用以太网，网络媒介采用双绞线。

间隔层与间隔层通讯网络采用以太网。

网络媒介采用双绞线。

智能电度表单独组成计量网后经数据集中采集装置接入电力数据网络设备。

1.10.3.2操作员工作站

操作员工作站是变电站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，操作命令的解释和下达，系统时钟校正等。

运行值班员通过操作员站实现对全所生产运行设备的监视和操作控制。

操作员站应为一台性能优秀的工作站，带显示器、键盘、鼠标，具有高分辨率的图像处理能力，主要指标如下：

a）用于控制的操作员站

●处理速度≥3.0GHZ

●内存容量≥1GB

●硬盘容量≥2x60G

●显示器21英寸彩色、分辨率≥1280X1600的液晶显示器

●标准键盘及鼠标

1.10.3.3远动主站

远动主站直接接收来自间隔层测控单元直采直送实时信息，按照调度端的远动规约，完成与地调、集控中心的远程数据交换，并具备远方维护功能。

应留有维护和调试用的便携机接口。

远动通信接口支持四线、串口和网络口三种方式，接口数量满足至地调和集控站同时各按两种不同方式组织通信通道。

每台远动工作站工作电源为直流220V，2台远动工作站应能一主一备自动切换运行，并提供经切换后2个四线通讯口和2个RS232串口，所有通信口均要安装通道防雷隔离器。

每台远动工作站应应能接受调度端和站内GPS装置对时命令的功能。

二次系统安全防护方案

根据国家经贸委30号令和国调二次系统安全防护总体方案要求，安全防护采用。

1.10.3.4电压无功自动控制装置

电压无功自动控制装置主要是根据变电所运行方式和运行工况，按照上级调度部门确定的电压曲线和无功补偿原则，实现自动投切无功补偿设备和自动调节变压器分接头。

并且应设有电压无功自动控制的投退开关。

电压无功自动控制装置组屏安装。

1.10.3.5公用接口装置

与公用智能设备接口，并能采集公用设备需接入监控系统的数字量、模拟量。

主要的公用智能设备有：

●电能计量系统

●火灾报警系统

●直流系统

●工业电视监控系统

1.10.3.6时钟接收和时钟同步系统（GPS时钟）

功能要求

时间同步系统配置的GPS卫星同步时钟用于实现变电所内计算机监控系统、保护装置及故障录波器等设备的时间同步，应能提供满足这些设备需要的各种时间同步信号。

1.10.3.7打印机

站控层设置一台针式和一台激光打印机。

用来记录运行状态、报表、事故、异常报告，也可用于软件程序开发和修改后的打印输出。

1.10.3.8直流逆变电源

全站配直流逆变电源系统1套，功率：

3kVA，分别向以下范围负荷供电：

a）站控层工作站

b）图像系统监视

c）火灾报警系统

1.10.4系统软件

1.10.4.1基本软件（操作系统）

提供最新标准版本的完整的具有自卫能力的操作系统（正版软件），并应具有许可证。

它应包括操作系统生成包、编译系统、诊断系统和各种软件维护、开发工具，操作系统应具有良好的实时性能。

a）操作系统应能防止数据文件的丢失或损坏。

b）操作系统应具有系统生成的方法，使之适应硬件和实时数据库的变化。

c）操作系统应能支持虚拟存储的能力。

d）操作系统应能支持用户开发的程序装入实时系统运行，实现其运行的功能。

e）操作系统能有效地管理各种外部设备。

f）编译可采用C&

.C++等语言和汇编语言，卖方应提供所采用语言的编译系统及与实时数据、历史数据库、画面管理程序等的接口，便于用户根据生产的需要，开发若干实用功能投入运行，而不影响整个系统的正常运行。

1.10.4.2支持软件

1.10.4.2.1数据库及数据库管理系统

数据库的容量应能满足2.2.2及2.2.3中所有功能所需的全部数据，并适合所需的各种数据类型，数据库的各种性能指标应满足系统功能和性能的要求。

数据库应有良好的实时性、可靠性、可扩展性和适应性，便于数据规模的不断扩充和数据之间形成结构的不断完善，适应新应用程序的不断增加和旧应用程序的修改。

数据库管理程序的调用方式应全部提供给卖方，数据库管理系统必须满足以下要求：

a）实时性：

即对数据库的快速访问，对数据库的访问时间必须小于0.5Ms，在并发操作下也应满足实时功能的要求。

b）灵活性：

应提供多种访问数据库的方式，其中至少有一种是直接、简便的访问方式。

c）可维护性：

应提供数据库维护工具，以便用户在线修改和编辑数据库内的各种数据。

d）可恢复性：

数据库在计算机监控系统事故后，能迅速恢复到事故前状态。

e）并发操作应允许不同程度（任务）对数据库内的同一数据集进行并发访问，要保证在并发方式下数据库的完整性和一致性。

f）具有建立多种数据集的能力，如训练用、测试用、计算用等。

g）提供安全的监控系统数据库生成功能，其生成方式应简便，数据库的结构应充分考虑分布式控制的特点，各个就地控制单元应具有独立执行本地控制所需的各种数据，以便站级控制层停运情况下，当地控制不受影响。

h）提供商用制表软件Microsoftexcel用于NOTEBOOKPC机与工作站进行数据交换的接口工具软件。

1.10.4.2.2人机会话系统

用户应能在此系统的功能在画面上定义数据库和各种数据集的动态数据和各种动态字符、汉字，并提供下列矢量字符、汉字表格和图形生成程序、背景画面及静态数据存放在工作站中，工作站可独立完成画面的在线编辑、修改及调用。

a）特殊字符和图符生成程序

此程序用于生成变电所监控所需的字符（如断路器、隔离开关等）和图符（如变压器等）。

字符状态应是动态的，与变电所实际状态相符，字符色彩应可由用户任意选择。

b）汉字库和汉字生成系统

在支持软件级提供中国国家标准二级汉字库，并且包括0-9区的图形字符，应支持相应的用于屏幕显示的矢量汉字库和24X24汉字字模库及输出打印用的24X24汉字字模库。

同时，应提供汉字生成工具，以便用户根据需要生成显示用的字模和打印用的字模。

c）画面生成和程序修改

此程序应提供作图工具，能在线地、方便直观地在屏幕上生成和修改画面，并直接在画面上定义动态点（包括动态汉字）。

d）打印报表的生成和修改

能在线地、方便直观地在屏幕上生成和修改打印报表，并直接定义动态点和动态汉字，报表宽度应为打印机的最大宽度。

1.10.4.2.3应用软件

应用软件应满足本协议的所有功能要求。

应用软件的结构应具有灵活性，对各种功能采用模块式连接，当某一种功能运行不正常时，不应影响其它功能的运行。

具有良好的实时响应速度和可扩充性。

1.10.4.2.4通讯接口软件

计算机监控系统有较多的通讯接口驱动软件，主要是：

a）与各厂家微机保护装置通信接口（实时保护定值及事件的显示、校时、投/退保护）；

b）与远方调度中心的通信接口（含模拟通信DNP3.0、IEC-101和数据通信IEC-104规约）

c）与电能计量系统的通信接口（E-RTU）

d）与智能直流系统的通信接口

e）与火灾报警系统的通信接口

f）与集控中心的系统（含模拟通信DNP3.0、IEC-101和数据通信IEC-104规约）

计算机监控系统与其它智能设备的通信规约应按行颁及IEC标准。

计算机监控系统供货商完成各种通信协议的转换，使计算机监控系统获得所需数据。

1.11系统功能

1.11.1总的要求

变电所以计算机监控系统为核心，实现对全部的一次设备进行监视、测量、控制、记录和报警功能，并与保护设备和远方控制中心及其它设备通信，达到信息共享。

各间隔单元保留应急手动操作跳、合手段，各就地单元互相独立、互不影响，功能上不依赖于站控计算机，增强整个系统的可靠性和灵活性。

1.11.2数据采集与处理

通过间隔层单元采集来自生产过程的模拟量、数字量、脉冲量及温度量等，生产过程设备包括CT、PT、配电装置保护、直流系统、所用电系统等。

1.11.2.1采集信号的类型

a）模拟量信号：

电流、电压、有功功率、无功功率、频率、功率因数、温度量、气压量。

b）开关量信号：

位置及状态信号、事故信号、预告信号、公用信号。

断路器、隔离开关状态应采用双位置信号。

1.11.2.2信号输入方式及要求

a）模拟量输入：

除主变温度、直流系统母线电压外，其余电气量采用交流采样，输入CT、PT二次值，计算I、U、P、Q、f、COSФ;

对于要作合闸同期检测的断路器，应采集同期电压。

b）开关量输入：

通过无源接点输入；

断路器、隔离开关等进行控制操作的设备，取双位置信号。

c）电度量输入：

通过串口通讯采集。

d）对于各种智能设备，通过串口通讯采集。

对于重要的信号，采用硬接点接入监控系统。

1.11.2.3信息量

各采集单元按电气设备间隔（线路、母线、分段、主变等划分），每个采集单元为一个独立的智能小系统，对所采集的输入量进行数字滤波、有效性检查、工程转换、故障判断、信号接点抖动消除、电度量计算等加工。

从而产生出可供应用的电流、电压、有功功率、无功功率、电度、功率因数等各种实时数据，供数据库更新。

并在形成分布的数据库结构时，在就地控制单元中保留本地处理的各种数据。

1.11.3统计计算

对实时数据进行统计、分析、计算，例如通过计算产生电压合格率、有功、无功、电流、总负荷、功率因数、电量日/月/年最大值/最小值及时间、日期、负荷率、电能分时段累计值、数字输入状态量逻辑运算值等，设备正常/异常变位次数并加以区分等，提供一些标准计算函数，用来产生用户可定义的虚拟测点进行平均值、积分值和其它计算统计。

具体算法及图表按业主提出的要求制定。

1.11.4画面显示

1.11.4.1概述

通过站控机的彩显和人机联系工具显示屏幕上各种信息画面，显示内容包括全部设备的位置状态、变位信息、保护设备动作及复归信息、直流系统及所用电系统的信息、各测量值的实时数据，各种告警信息、计算机监控系统的状态信息。

1.11.4.2画面显示的形成

a）报告显示

报告显示内容包括报警、事故和正常运行所必须的全部数据。

●报告分类

●显示格式

b）图形显示

●电气主接线图

●保护设备配置图

●定时报表

●日报表

●月报表

●年报表

●运行报表

●趋势曲线

●可显示编制好的操作票，根据运行人员的要求进行检索。

●计算机监控系统硬件配置图。

●各种计算统计结果的显示。

用图形方式显示出计算机监控系统的配置和连接，应用不同颜色表示出设备状态的变化，如打印机处于脱机或联机，通信通道处于故障或正常等。

1.11.4.3显示画面的调用

1.11.5记录功能

1.11.5.1状态变化记录

1.11.5.2数据记录

1.11.5.3画面记录

1.11.5.4事故追忆记录

1.11.5.5其它记录

1.11.6事件顺序记录

1.11.7报警处理

1.11.7.1事故报警

1.11.7.2预告报警

1.11.8管理功能

1.11.8.1操作票的编制

1.11.8.2设备工况报告编制

1.11.8.3设备档案的管理

与主接线画面的连接。

1.11.9控制功能和同期检测

1.11.9.1控制操作对象

b）110kV断路器、隔离开关

c）10kV断路器

d）380V所用电源断路器

1.11.9.2控制方式

控制方式分为三种：

运行人员操作、调度中心远方控制、后备手动控制。

a）操作控制运行人员在主控制室工作站上调