NDGJ 火力发电厂电子计算机监视系统设计技术规定.docx
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NDGJ火力发电厂电子计算机监视系统设计技术规定
封面
作者：
PanHongliang
仅供个人学习
火力发电厂电子计算机监视系
统设计技术规定
NDGJ91-89
（试行）
主编部门：
能源部华北电力设计院
批准部门：
能源部电力规划设计管理局
施行日期：
1989年10月
能源部电力规划设计管理局
关于颁发NDGJ91—89《火力发电厂电子计算机
监视系统设计技术规定》（试行）的通知
（89）电规技字第50号
各电管局，省（自治区）电力局，各部属电力设计院，各省（自治区）电力设计院，电力科学研究院，西安热工研究所，南京自动化研究所，电力建设研究所，东北、华北、华东、西南、西北、湖北电力试验研究所：
根据《火力发电厂设计技术规程》的规定，220MW及以上机组均将装设电子计算机。
为搞好应用电子计算机的设计，我局委托华北电力设计院按照“中等适用”的原则，在总结国内外工程经验的基础上，编制了《火力发电厂热工自动化设计技术规定》中的第十章电子计算机的应用。
为了满足当前正在设计的工程急需，我局于1988年5月将该章先行颁发试行。
在1988年12月召开的《火力发电厂热工自动化设计技术规定》审查会上审查决定，将该章整理修改为单行本规定颁发，现将整编后的《火力发电厂电子计算机监视系统设计技术规定》NDGJ91—89（试行）批准颁发，从1989年10月起试行。
各单位在试行过程中，如发现有不妥之处请随时函告我局。
1989年5月23日
第一章总则
第1.0.1条本规定作为实施《火力发电厂设计技术规程》（SDJ1—84）热工仪表和控制部分的补充及具体化。
第1.0.2条火力发电厂（以下简称发电厂）电子计算机监视系统（以下简称计算机监视系统）的设计，是大型发电厂热工自动化的一个重要组成部分，应满足机组安全和经济运行的要求，并应做到技术先进、设备落实、经济合理。
第1.0.3条本规定适用于容量为200～600MW汽轮发电机组的新建或扩建发电厂的机组计算机监视系统设计。
第1.0.4条发电厂计算机监视系统的设计，宜采用标准设计、典型设计和通用设计。
第二章一般规定
第2.0.1条火电厂200MW及以上机组宜采用电子计算机进行安全监视，主要实现数据采集与处理、CRT屏幕显示、制表打印及事故忆性能计算等。
一、200MW机组的计算机规模宜小一些，主要用于对安全、经济运行有关的重要参数进行数据采集与处理。
二、300MW及以上机组的计算机，宜具备较完善的安全监视功能。
在有条件时，可与其他子系统进行通信。
第2.0.2条新建工程中必须把计算机作为机组自动化的一个重要组成部分，统一进行设计并取代部分常规仪表，在机组投运时应能发挥作用。
第2.0.3条计算机必须能长期稳定运行，主机平均故障间隔时间（MTBF）应大于4320h，系统平均故障间隔时间（MTBF）应大于2160h，可利用率η应在99.5%以上。
第2.0.4条计算机系统的硬件、系统软件、支撑软件及应用软件应配套齐全。
计算机选型宜立足国内，优先选用国家系列型谱中设备可靠并在发电厂中有运行经验的机型。
第2.0.5条计算机系统的设计，一般包括系统配置、应用功能及设计说明书，测点清册，屏幕显示（CRT）画册及制表打印格式，计算公式汇编，计算机技术规范书，以及有关图纸等部分。
第三章基本应用功能
第3.0.1条计算机系统应能连续地、及时地采集和处理机组在不同工况下的各种运行参数和设备运行状态，并有良好的中断响应。
第3.0.2条通过彩色CRT（屏幕显示）和功能键盘，应能为运行人员提供机组在正常和异常工况下的各种有用信息。
第3.0.3条通过打印机应能完成打印制表，开关跳变与顺序记录，事故追忆，CRT画面拷贝等功能。
第3.0.4条应能在线进行各种性能计算和经济分析。
第3.0.5条对计算机系统的应用功能，应在“计算机技术规范书”中提出明确要求。
第四章输入与输出
第4.0.1条进入计算机的模拟量应满足计算机应用功能的要求。
下列模拟量一般输入至计算机系统：
一、机组启停、运行及事故处理过程中需要监视和记录的参数。
二、定时制表所需要的参数。
三、二次参数计算、参数修正或补偿所需要的相关参数。
四、主要性能计算和经济分析所需要的参数。
五、重要的风门、挡板开度及油动机行程等参数。
六、主要电气参数。
第4.0.2条下列情况的模拟量，可以不进入计算机系统：
一、已被小型巡测装置测量的温度。
二、加热器水位。
三、配有专用显示仪表的成分分析、火焰检测等参数。
四、辅助车间工艺系统的检测参数。
第4.0.3条输入计算机的模拟量信号可来自其他自动化系统使用的变送器。
对电流信号应有断路保护措施。
当串联多个负载时，计算机信号应取自信号回路最低电位端。
第4.0.4条应按参数的重要性和动态特性合理选择和利用采样扫描周期。
采样周期一般按表4.0.4中数值选取。
表4.0.4采样周期
测量参数
采样周期
（s）
汽轮机转速、凝汽器真空、炉膛负压、汽包水位
1
压力、风压、负压、真空、流量、电气参量、主蒸汽温度
5
液位
10
温度
30
成分、物位
60
第4.0.5条进入计算机的开关量，应满足计算机应用功能的要求，下列开关量一般输入至计算机系统：
一、反映主机和主要辅机运行状态的接点。
二、发电机-变压器组断路器和隔离开关状态接点。
三、高、低压厂用变压器断路器状态接点。
四、与保护、连锁有关的电动门，执行器，电磁阀状态接点。
五、主要保护动作输出及重要参数越限报警接点。
六、连锁、保护及自动装置切换状态接点。
第4.0.6条根据计算机应用功能要求，应区别一般开入和中断型开入，并说明哪些开关量参加顺序记录。
第4.0.7条进入计算机的开入接点，都应考虑防止误动作和高电压进入计算机的措施。
第4.0.8条应有适当数量的脉冲量输入接口，用于输入电量及汽轮机转速等脉冲量变送器信号。
第4.0.9条应有少量的模出接口，供模拟趋势记录仪用，少量的开出接口，供计算机故障报警用。
第五章硬件配置
第5.0.1条计算机安全监视系统一般由下列几部分硬件组成：
一、主机，包括中央处理器（CPU）、内存、外存及选件。
二、外部设备，包括值班员操作站（CRT显示器和功能键盘）、打印机、程序员站等。
三、过程通道，包括模入、模出、开入、开出及脉冲输入通道。
四、预制电缆和中间端子箱。
五、不停电电源装置和电源隔离滤波装置（根据需要配置）。
第5.0.2条对选用的硬件和软件系统，应考虑与其他自动化系统信息交换的方便性。
第5.0.3条计算机系统的内存、外存宜留有一定的备用容量，以备运行后扩展功能。
一般内存留25%余量，外存留40%余量。
第5.0.4条对硬件系统所有设备，均应在“计算机技术规范书”中提出明确要求。
第5.0.5条各类机组安全监视系统的硬件配置一般如表5.0.5所示。
表5.0.5各类机组安全监视系统的硬件配置
序号
硬件
数据采集与处理系统
计算机安全监视系统
200MW机组
300MW机组
600MW机组
1
主机
字长
内存
外存
8或16位
＞256KB
＞2×2.5MB
1套
＞16位
＞1MB
＞2×20MB
1套
＞16位
＞1MB
＞2×40MB
1套
2
过程通道
模拟量输入
开关量输入
脉冲量输入
模拟量输出
开关量输出
256点
200点
8点
8点
8点
1套
600点
700点
16点
12点
16点
1套
800点
1000点
16点
16点
16点
1套
3
外部设备
值班员操作站（汉字）
程序员站
制表打印机（汉字）
随机打印机（汉字）
2套
1套
1台
1台
2～3套
1套
2台
1台
3套
1套
2台
1台
第5.0.6条当两台机组在一个集中控制室控制时，可配置一台工程师操作站，该站包括一台CRT和功能键盘，供单元值长调用两台机组的画面用。
第5.0.7条程序员站包括一台CRT和键盘，以及一台输出打印机或电传打字机，供专责人员进行系统组态，任务生成，以及程序或设定值修改等用。
第5.0.8条应配备必要的备品备件，以保证计算机系统长期可靠运行。
当采用国产计算机时应满足两年的用量；当采用进口计算机时一般考虑三年所需的用量，易损部件用量由制造厂根据其重要性提出。
第六章软件
第6.0.1条计算机安全监视系统的软件应包括系统软件、支撑软件和应用软件。
第6.0.2条软件系统的结构应是积木式和模块化的，能根据应用需要进行剪裁和生成，应用软件应具有可维护性和可移植性。
第6.0.3条应用软件和实时数据库应满足监视功能的要求，可以灵活地进行组态、扩充和修改，并具有防止信息丢失的措施。
第6.0.4条应配备高级编程语言和自诊断、自恢复等程序，并支持汉字显示和汉字打印功能。
第6.0.5条应具备方便的人机联系手段和良好的实时响应能力。
第七章接地
第7.0.1条计算机系统应有稳定、可靠的接地点，制造厂无特殊要求时，接地电阻一般不得大于2Ω。
第7.0.2条计算机接地网可选用下列形式之一：
一、当电气接地网满足计算机接地电阻要求时，可利用电气接地网作计算机接地网。
二、当电气接地网不满足计算机接地电阻要求或计算机制造厂对接地有特殊要求时，可设置计算机独立接地网。
第7.0.3条独立的计算机接地网应与动力及防雷接地网保持10m以上距离。
当计算机接地网需要与电气接地网相连时，应采用低压绝缘动力电缆连接。
第7.0.4条计算机系统应设总接地板，并用绝缘电缆引至接地点。
系统内不同性质的接地，均经绝缘电缆引至总接地板，以保证“一点接地”。
第7.0.5条主机及外设的接地方式如下：
一、主机和外设的机柜一般与基础绝缘，对地绝缘电阻应大于50MΩ，并与钢制电缆管、电缆槽道等绝缘。
二、集中布置机柜的接地，用多股绞合绝缘导线（或电缆）引向总接地板。
三、距离主机较远的外设（如I/O通道、CRT控制台等）的接地，用多股绞合绝缘导线（或电缆）直接引向总接地板。
四、打印机等电噪声较大的外设，一般通过三孔电源插座的接地脚接地。
五、继电器柜、操作台等与基础不绝缘的机柜，不得接到总接地板，可就近接地。
第7.0.6条计算机信号电缆屏蔽层的接地方式如下：
一、当信号源浮空时，屏蔽层应在计算机侧接地。
二、当信号源接地时，屏蔽层应在信号源侧接地。
三、当放大器浮空时，屏蔽层的一端宜与屏蔽罩相连；另一端宜接共模地（当信号源接地时接信号地；当信号源浮空时接现场地）。
第7.0.7条各种用途接地线的截面选择见表7.0.7。
表7.0.7各种用途接地线的截面选择
序号
连接对象
接地线截面（mm2）
1
总接地板接地点
≥35
2
系统地总接地板
≥16
3
机柜间链式接地连接线
2.5
4
机壳与钢筋接地连接线
2.5
5
外设经三孔插头接地
按厂家预制电缆规定
注：
①表中接地线可采用低压铜心动力电缆或单心多股绞合绝缘电线。
②计算机系统地包括逻辑地、信号地、屏蔽地。
第八章电缆选择及敷设
第8.0.1条计算机信号的分类及电缆选型见表8.0.1。
第8.0.2条计算机的输入信号电缆应在带盖的电缆槽道中敷设，电缆槽道与盖板应保证良好接地。
第8.0.3条单根信号电缆应穿在钢制电缆管中敷设，电缆管要有良好接地。
第8.0.4条下列信号电缆不得通过计算机电缆槽道：
一、信号大于、等于60V或0.2A的仪表信号电缆。
二、没有噪声吸收措施的开入、开出信号电缆（如无消弧措施的继电器的回路电缆）。
表8.0.1计算机信号分类及电缆选型
信号分类
信号范围
电缆选型
低电平输入
热电偶
热电偶用带屏蔽补偿导线（电缆）及对绞屏蔽计算机用电缆
热电阻
0～±1V
对绞屏蔽计算机用电缆
高电平输入
＞±1V；
0～50mA
对绞屏蔽计算机用电缆
开关量输入/输出
＜60V或
＜0.2A
一般控制电缆
注：
①不同类别的信号回路不得通过同一根电缆。
②对绞线的绞距要小于100mm。
③电缆屏蔽层的型式宜选用铜带屏蔽或铝箔屏蔽。
④信号电缆线心截面应大于0.75mm2或线径大于1mm。
⑤热电阻信号回路宜采用三线制或四线制接法。
当采用对绞屏蔽电缆时，对绞的组合必须是信号线与信号线，电源线与电源线对绞。
第8.0.5条计算机信号电缆与其他电缆走同一电缆通道时，计算机信号电缆槽道应排列在最下层。
计算机信号电缆与一般控制电缆，允许在带有中间隔板的同一槽道中敷设。
第8.0.6条计算机信号电缆与动力电缆通道之间的最小距离规定见表8.0.6。
表8.0.6信号电缆与动力电缆通道之间的最小距离（mm）
注：
①与低压动力电缆斜交超过250mm，高压动力电缆斜交超过500mm以上路线段不计平行距离。
②平行距离指在计算范围内各段平行距离之和。
③动力电缆电压指线路中最高电压；电流指各回路电流之和。
第九章电源
第9.0.1条计算机系统的电源应由不停电电源供给，不同性质的负荷应分别供电。
主机电源须有隔离和滤波措施；打印机等外设电源一般经电源插座供给。
第9.0.2条供给计算机系统的电源质量应满足制造厂要求，所提供的交流220V不停电电源，应是有一线直接接地的单相两线制系统，其主要技术指标如下：
一、电压稳定度：
稳态时不大于±2%，动态过程中不大于±10%。
二、频率稳定度：
稳定时不大于±1%，动态过程中不大于±2%。
三、波形失真度：
不大于5%。
四、备用电源切换时间：
不大于5ms。
五、供电时间：
厂用交流电源中断情况下，不停电电源系统能保证连续供电0.5h。
第9.0.3条主机电源应与外设电源分开敷设，并尽量避免平行敷设。
当设备主辅电源均通过电源插座供电时，应由不同类型的电源插座分别供电。
第9.0.4条计算机室的机柜通风机电源、空调设备电源及检修插座电源，一般由保安段电源供给。
第十章计算机室
第10.0.1条计算机室应位于运转层，并邻近控制室。
根据具体情况，计算机也可置于电子设备室内。
第10.0.2条计算机室应尽量避开强磁场的干扰，远离强振动、强噪声场所。
如无法避免时，应采取相应的措施。
打印机、穿孔机等噪声较大的设备宜布置在主机房的外空间，空调设备电磁开关等设备应放在机房外面。
第10.0.3条计算机室应有足够的面积，应保证有一定的值班和调试人员活动的空间。
每台计算机及其外围设备所占面积，一般不小于20m2，净高一般不小于3.2m。
第10.0.4条计算机室的建筑应考虑防尘、防潮、防噪声等措施，并符合防火标准，一般采用双层窗或不开窗。
在灰尘特别多的地方，应设吸尘或过滤装置，但禁止使用油过滤器。
第10.0.5条计算机室的地面应采用无尘、无静电作用的材料，一般为水磨石地面或活动地板，活动地板下部空间高度应不小于150mm。
室内家具也应选用无静电作用的材料制做。
第10.0.6条计算机室应由空调设施保证室内温度在18～25℃范围，温度变化率应不大于5°C/h；相对湿度应在45%～65%范围内，任何情况下不允许结露。
当空调设备故障时，应维持室温在24h时间内不超过制造厂允许值。
设备发热量应根据制造厂提供的资料进行核算。
第10.0.7条计算机室应有适度的工作照明、事故照明和检修电源插座。
附录一本规定用词说明
对本规定中一些表示执行严格程度的用词说明如下，以便执行中区别对待。
1.表示很严格，非这样作不可的用词：
正面词采用“必须”；反面词采用“严禁”。
2.表示严格，在正常情况下均应这样作的用词：
正面词采用“应”；反面词采用“不应”或“不得”。
3.表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样作的用词：
正面词采用“一般”或“宜”；反面词采用“不宜”。
4.表示一般情况下均应这样作，但硬性规定这样作有困难时，采用“应尽量”。
5.表示允许有选择，在一定条件下可以这样作的采用“可”。
附录二本规定有关性能指标的定义
一、主机平均故障间隔时间（MTBF）
指主机在相邻两次故障（包括硬件故障及软件故障）间隔时间内正常工作的平均时间。
主机部分应包括CPU、内存、外存、接口及主机选件。
二、系统平均故障间隔时间（MTBF）
指计算机系统（包括主机及外设）在考核期内两次故障间隔时间内正常工作的平均时间。
外设部分包括CRT、打印机、磁盘机、I/O通道等。
当考虑到系统中不同部分故障产生影响的差异时：
式中Ti——计算机系统中i部分故障时间间隔，h；
Wi——计算机系统中i部分的加权系数；
Di——计算机系统中i部分的故障次数；
I——1～n部分的故障序号；
n——在考核期间计算机的故障总次数。
上述计算式中，计算机主机的故障只允许一次。
三、可利用率（η）
式中TDi——计算机系统中i部分故障间隔时间，h；
Wi——计算机系统中i部分的加权系数；
i——1～n部分的故障序号；
n——在考核期间计算机系统的故障总次数。
上述计算式中，计算机主机的故障只允许一次。
四、计算机系统中硬件及软件的加权系数
硬件：
硬件名称
CPU
内存
外存
CRT
系统打印机
输出打印机
过程通道
PIO
Wi
1
1
1
0.5
0.15
0.15
Wi（P）
过程通道：
式中Kl——各插件板的加权数；
N——故障插件板的板数；
M——插件板的总数；
l——1～M的各插件板号；
Kj——各I/O点的重要程度加权数，一般取1.0；
P——各插件板的最大I/O点数；
j——各插件板1～P的I/O点号。
软件：
软件名称
操作系统
支撑软件
基本应用软件
性能计算程序
公用程序
Wi
1
0.5
0.5
0.2
0.2
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