综合自动化技术规范书.docx

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综合自动化技术规范书

江苏省常州建设高等职业技术学校

35kV变电所

综合自动化系统

技术规范书

常州电力设计研究院有限公司

工程设计证书：

乙级证书编号：

A232012163

二零一三年十二月

批准

审核

校核

编写

1、工程建设规模（本期）：

序号

名称

规模

备注

1

35kV进线

1回

2

35kVPT

1组

3

35kV计量

1组

4

主变

1台

35kV/10kV

5

10kV出线

7回

单母分段接线

6

10kV备用进线

1回

7

10kV计量

1组

8

10kV1#电容器

1套

单星形接线

9

10kV1#PT

2组

10

10kV分段

1回

11

1#所用电

1回

35kv/0.4kv

12

2#所用电

1回

10kv/0.4kv

·具体参数见电气一次主接线图

2、综合自动化系统总体要求

2．1、总述

江苏省常州建设高等职业技术学校35KV变电所综合自动化系统采用分层分布式结构，共有两层：

站级控制层和间隔级控制层。

站级控制层将采集和处理后的数据信号，通过站级网络达成共享；间隔级单元则独自具有监控和保护功能，互不影响，在功能上不依赖于站级控制层，以增强系统的可靠性。

站级控制设备安装在电气二次设备室内；35kV部分及主变部分设备安装在电气二次设备室，并且集中组屏；10kV部分设备安装在10kV中置式开关柜上。

电气二次设备室为无屏蔽机房。

江苏省常州建设高等职业技术学校35KV变电所采用的综合自动化装置的系统配置、选型及设计应符合国际IEC标准、国际工业标准和国内标准。

装置生产厂家的生产质量保证体系应符合ISO-9000系列标准的要求并通过认证。

投标厂家应提供有关证明，以供用户认可。

厂家对设备的售后服务包括工程施工、设计过程中的配合应有书面承诺。

2．2、使用环境条件

·不结露的最大相对湿度为95％

·最高环境温度+45℃

·最低环境温度-10℃

·日气温最大变化25℃

·抗震能力：

水平加速度0.4g，垂直加速度0.2g

2．3、电源条件

·额定交流电压：

380V/220V±20%

·额定直流电压：

110+15%

·交流额定频率：

50Hz±0.2Hz

·直流电源纹波系数不大于5%

2．4、接地要求

计算机综合自动化系统接地线与变电站主接地网之间用符合要求的多股软铜线可靠连接。

2．5、系统的主要性能指标要求

2．5．1、系统的可用性

变电站综合自动化系统的设计应充分考虑各个工程环境中的不同因素，以保证在现场安装后立即适用并稳定可靠运行，系统年可用率应大于99.9%。

2．5．2、系统的可维护性

系统的硬件、软件设备应便于维护，各部件都应具有自检和联机诊断校验的能力，应为工程师提供完善的检测维护手段及仿真程序软件，包括在线的和离线的，以便于准确、快速进行故障定位。

同时，供货商应在最短时间内赶到现场进行检修。

软件应有备份，便于工程师安装启动。

应用程序应易于扩充，数据库存取为用户程序留有接口，并在必要时提供开发平台的源程序和界面条件，便于系统软件今后的合理升级。

2．5．3、系统的可靠性

变电站综合自动化系统在工程现场运行必须具有很高的可靠性，其平均无故障时间MTBF要求为：

主要设备大于25000小时，系统总体大于17000小时，对此，卖方应提供有关证明资料，供买方认可。

2．5．4、系统的容错能力

软、硬件设备应具有良好的容错能力。

当各软、硬件功能与数据采集处理系统的通讯出错，以及当运行人员或工程师在操作中发生一般性错误时，均不影响系统的正常运行。

对意外情况引起的故障，应具备恢复能力。

2．5．5、系统的安全性

除不可抗拒的问题，在一般情况下，硬件和软件设备的运行都不应危及变电所的安全运行和工作人员的安全。

2．5．6、系统的抗电磁干扰能力

系统应具有足够抗电磁干扰能力，确保在变电所中的稳定运行。

所以，本变电所采用的综合自动化装置，尤其是间隔层单元，应能满足以下标准，且不仅限于以下标准：

（1）高频干扰试验IEC255-22-1

（2）静电放电干扰IEC255-22-2

（3）辐射电磁场干扰试验标准IEC255-22-3

（4）快速瞬变干扰试验标准IEC255-22-4

（5）冲击试验IEC801-5C0

（6）振动试验标准IEC255-21-1

（7）冲击碰撞试验标准IEC255-21-2

（8）地震试验标准IEC255-21-3

二、站级控制系统要求

1、总述

变电站通过计算机站级控制系统对整个变电站的一次主设备实现遥测，遥信，遥控，遥调功能，对二次设备和辅助设备实现远方的控制和管理。

实现对全所的一次设备进行监视、测量、控制、记录和报警功能，并与保护设备通讯，实现变电站综合自动化功能。

2、通讯控制功能要求

（1）常规电气量（模拟量）和非电气量（开关量）的采集和处理。

（2）计算机保护信号采集，包括保护动作信息，事件顺序记录信息，保护装置工作状态及保护定值传输和修改。

（3）对变电所内各断路器设备能采用就地和远方控制方式。

远方控制方式仅包括后台机控制方式，不要求接受供电公司调度监控系统遥控命令。

（4）接收控制中心对时命令，同时能在主控制室接收全球卫星定位系统的标准授时信号，实现时钟同步。

（5）具有必须的人机联系和维护功能

（6）具有操作权限等级管理

（7）站控系统具有信息分层功能

3、当地监控功能要求

当地监控主机系统需实现的基本功能包括：

实时数据采集，安全监视与控制，屏幕显示与操作，正常和事故遥信变位，事故遥信推画面，事故与预告报警，运行记录的制表打印和画面拷贝，历史数据的调用等。

3．1、数据采集与安全监视

（1）通过站级控制的21英寸彩显和人机联系工具显示变电站各种信息画面，显示设备的位置状态、变位信息、保护动作及复归信号、交直流系统信息、各测量值的实时数据，各种告警信息、监控系统状态信息。

在需要分区显示的画面中，可按要求分为：

过程画面区、提示信息区、报警信息区，并以互不干扰的方式同步显示信息。

（2）主接线图和潮流图

（3）保护设备配置图能表示出保护设备的投切情况、整定值等

（4）系统频率和系统时钟

（5）主变、线路负荷及电流监视

（6）遥信状态监视。

应能根据现场实际信息区分正常操作变位与事故变位，事故变位时应有声光信息，并能根据现场事故信息区分操作变位与事故变位

（7）用表格显示实时与整点数据。

用日报表形式打印整点数据，用月报表形式打印遥测量月内的极值和发生时刻

（8）用棒图、曲线形式显示电压、负荷等模拟量

（9）对电压、电流、潮流等进行越限监视与告警，并可人工修改限值

（10）事故跳闸监视、报警并自动推事故画面

（11）提供各种数值计算功能，并可整点记存有关量

（12）设备异常告警

（13）人工置开关检修

（14）控制操作，包括变电所内所有断路器分合操作，所用变投切等

（15）对线路开关遥控，可由特别授权人员禁止/开放

（16）所有的遥控继电器返校信号要能登录，确定是否出口继电器动作

3．2、运行记录

（1）电力系统事故记录

有开关状态变位记录，事故追忆信息以及事件顺序记录等。

（2）电力系统异常记录

有各种遥测量的越限记录，正在发生或已经恢复的遥测量在各种异常状态下的时间启示等

（3）电力系统正常记录（保留历史记录12个月，并能召唤打印）

有各种日报、月报记录表和整点记录表等

（4）自动化设备运行状态记录

有远动设备及通道异常记录，远动装置的投入和退出记录等

（5）遥控操作记录

记录遥控操作人员姓名、操作时间、操作内容等

3．3、人机联系

（1）人工随机调出画面，启动报表打印

（2）遥测、遥信量的人工置设

（3）控制的闭锁及投运

（4）对一个遥测、遥信量或全部进行抑制告警或恢复告警操作

（5）生成、修改各种报表及画面

（6）生成、修改数据库参数

（7）在线画面拷贝

（8）具有多级窗口、局部区域放大、缩小功能，画面漫游功能

（9）人机操作方式有鼠标、键盘命令、功能键，操作菜单全部汉化，汉字字体，尺寸多样

（10）打印不影响主机其他工作

3．4、与其他设备的接口

站级控制系统应具备与其他设备的接口能力

（1）与间隔级设备的接口

计算机站控系统可以与安装在10kV开关室及二次设备室的监控保护设备接口，接口采用两种方式，一种是借助间隔层单元的光纤或双绞线数据通讯与数字化设备实现接口。

卖方在投标书中列出所提供的设备能适配的各种通讯规约，并提供适配其他规约的能力。

另一种是通过电缆连接将接点状态输入计算机的I/O通道。

综自厂家在投标时，应将站控层设备与间隔级设备的通信电缆或光纤包括在材料表中。

（2）与校区控制中心的接口（投标厂家根据招标方要求确定是否需要）

计算机站控系统通过通讯控制器提供下列数据通信

·与控制中心提供一个独立的通信口（规约由招标方提供）。

（3）与其他设备的接口

系统可提供与交直流屏、消防、防盗等设备的RS232或RS485接口，以及与电子式脉冲电能表的RS485接口。

4、系统功能主要技术指标

（1）系统容量及规模

模拟量输入（包括计算量）：

开关量输入：

控制量：

具体参考《江苏省常州建设高等职业技术学校35KV变电所工程信息量表》

要求留有适当裕度。

（2）画面响应时间

操作员发出画面调用请求到屏幕显示完毕的响应时间应小于3S

（3）系统响应时间

操作员发出控制命令到计算机输出动作时间小于3S，各设备发生变化到操作员画面显示出信息时间小于3S

（4）数据更新周期

计算机监控系统采集处理数据，用以实时更新的周期应为：

状态变化不大于2S，测量值2~10S可调，电能量值以满足精确计算为要求

（5）CPU负载率

在生产过程正常运行（考虑为模拟量更新处理30%，同时，数字量变位处理40%）情况下，CPU的负载率应小于20%，以保证电力设备事故情况下各项功能的顺利执行和较高的实时性

（6）存贮器容量

主存贮器容量在正常运行情况下，其占用率应不超过40%，辅存贮器容量在正常运行情况下，其占用率应不超过30%

（6）模拟量测量误差：

电流电压<0.5%有功无功功率测量误差<0.5%

（7）事件顺序记录分辨率：

<2ms

（8）事件正确记录率：

100%

5、站控系统主要硬件配置要求

5．1、概述

计算机站控系统应是具有标准化设计、灵活可靠的计算机体系，功能分布、结构分布、开放性好的成熟产品。

它所采用的主要部件，如运行人员操作站、打印机等应为在国际计算机市场上占有一定比例的产品，以便符合计算机产业的发展方向和适应电力工业应用环境，具有较好的技术支持。

5．2、站控计算机

站控计算机应为性能优越的原装奔四计算机，带CRT、键盘、鼠标、具有高分辩率的图像处理能力，主要指标如下：

（1）字长：

32位

（2）处理速度：

主频2.0G

（3）内存容量：

256MB

（4）硬盘容量：

60GB

（5）CRT21”、彩色、分辩率1152X864

（6）标准键盘、鼠标、光驱

（7）具备网络接口

5．3、调制解调器

（1）通信速率300、600、1200bps可设置

（2）中心频率及频偏：

根据速率确定

（3）收发电平范围：

收：

0~-40dbm可调，发：

0~-20dbm可调

（4）阻抗：

600

（5）同步方式：

同步或异步设置

6、另外需考虑的具体功能实施细则可以后双方另行商定

三、间隔级控制系统要求

1、总体要求

间隔层单元以先进网络方式接入站级系统，实现保护、测量、控制功能。

间隔层单元通过通讯口与站控系统通讯，实现参数设置、故障诊断、日常维护功能。

10kV开关室内不安装空调，当环境温度、交直流电源在允许范围内，间隔层单元应能保证正常、可靠工作。

间隔层单元在发生以下情况时，应不误动、拒动、损坏：

（1）直流系统一点接地时

（2）在二次设备室或开关室内使用移动通讯设备时

（3）相邻柜使用电钻或电焊

（4）直流电源缓慢上升、下降或瞬时跌落时

（5）开关柜内由于开关的合、分闸带来震动时

间隔层单元应有完善的监视、自检功能，有明确的故障指示和范围

间隔层单元平均无故障时间大于25000小时，并且发生任何故障应能立即报警，视故障类别

闭锁其出口；同时，任何故障不能导致误出口、误解除闭锁。

2、二次回路

这是对变电所采用综合自动化设备的二次回路作一般性限定

（1）电压、电流回路电缆截面不小于2.5mm2。

（2）卖方应完成设备二次回路的完整设计，并负责协调与其他厂家设备的接口。

（3）所有保护出口应具备连接片，安装在该保护所在屏柜上。

3、间隔级单元应能实现以下功能：

（1）实时上传事故、状态、报警、事件信号。

（2）实时上传变电所内设备运行状态变化。

（3）实时上传测量值。

（4）实时上传变化动作信息。

（5）打印测控单元参数和变化单元定值。

（6）能存储两套以上变化定值，站级或远方能对变化信号进行复归。

（7）检修时，所有信息都不上传。

四、微机保护配置和自动装置

1、继电保护技术要求

1．1微机继电保护装置应满足系统总体要求。

继电保护及安全自动装置的配置方式符合GB50062-92《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》。

2、变电所保护配置

2.1、35kV进线保护配置

三段式电流保护

2．2、主变保护配置

三段式电流保护

非电量保护

2．3、10kV出线

（1）三段式电流保护

（2）三相一次重合闸，有不对应起动或保护起动两种方式。

重合可选择后加速方式与保护配合。

（3）手分、远方分闸闭锁重合闸

（4）要求具备小电流接地选线远方试跳功能

（5）要求具备低周、低压减载功能

（6）具有远方投退重合闸软压板功能

（7）要求上述保护配置在一个机箱内

2．4、10kV电容器保护

（1）过电流保护

（2）欠电压保护

（3）过电压保护

（4）开口三角电压保护

（5）要求上述保护配置在一个机箱内

2.5、10kV分段保护

三段式电流保护

中标厂家对售后服务包括工程设计配合应有承诺。

其它具体实施细则可在设计联络会上商定。

五、信息量表

1．模拟量输入

1.35kV进线（1回）Ia，Ib，Ic，P，Q，Wh，varh，f，cosΦ

2.35kVPT（1组）Ua，Ub，Uc，Uab，Ubc，Uca，3Uo

3.主变

（1）主变35kV侧（1回）Ia,Ib,Ic,P,Q

（2）主变10kV低压侧（1回）Ia，Ib，Ic，P，Q

4.10kV进线（1回）Ia，Ic，P，Q，Wh，varh，f，cosΦ

5.10kV出线（7回）Ia，Ic，P，Q，Wh，varh

6.10kV分段（1回）Ia，Ic

7.10kV电容器（1组）Ia，Ib，Ic，Varh

8.10kVPT（1组）Ua，Ub，Uc，Uab，Ubc，Uca，3Uo

9.其他

（1）交流电压2路所用电低压进线Ua,Ub，Uc

（2）交流电流所用电低压总出线Ia，Ib，Ic

（3）直流电压U直流

（4）主变测温（1台）T

2．状态量输入

1.35kV进线（1回）

断路器分合位置信号

手车试验工作位置信号

控制回路断线

弹簧未储能

储能电源消失

保护动作信号

装置异常信号

2.主变高压侧（1回）

断路器分合位置信号

手车试验工作位置信号

控制回路断线

弹簧未储能

储能电源消失

保护动作信号

装置异常信号

3.主变（1台）

温度信号

保护动作信号

保护装置异常信号

4.主变低压侧（1回）

断路器分合位置信号

手车试验工作位置信号

控制回路断线

弹簧未储能

储能电源消失

保护动作信号

装置异常信号

5.35kVPT（1组）

手车试验工作位置信号

母线接地信号

PT失电信号

8．10kVPT（1组）

手车试验工作位置信号

母线接地信号

PT失电信号

9．10kV出线：

包括1回进线，7回出线，1回电容器，1回分段

断路器分合位置信号

手车试验工作位置信号

控制回路断线

弹簧未储能

储能电源消失

保护动作信号

装置异常信号

10.所用电

所用电失电

所用电缺相

11.直流

直流接地

高频模块异常

12.其他

事故总信号

3．控制量出口

1.35kV进线（1回）

断路器分合

2.主变高压侧开关（1台）

断路器分合

4.主变10kV次总（1台）

断路器分合

5.10kV出线：

1回进线，7回出线，1回电容器，1回分段

断路器分合