电力系统综合自动化试验装置技术要求.docx

1、电力系统综合自动化试验装置技术要求电力系统综合自动化试验装置技术要求所选设备必须满足要求一或要求二（见P2、p15）的技术指标电力系统综合自动化试验装置技术要求一1、 后台监控系统功能要求1.1 后台监控系统层电气监控管理系统采用Client/Server体系结构，由运行工作站（操作员站）、打印机及网络设备组成，操作系统采用Windows NT Server 和Windows NT Workstation，完成对电气系统的模拟量、交流量、开关量、脉冲量、保护信息等的数据采集、计算、判别、报警，事件顺序记录（SOE），报表统计，曲线分析，可分别模拟变电站的实际状况。系统采用100M以太网体系结构

2、，上位机系统通过该网络联接通讯管理层。系统配置2台数据服务器兼工程师站用于数据库的维护和运行监视(采用工作站)。1.2 体系结构和操作系统要求选用Windows NT 或Windows2000 Server以上的操作系统，采用客户/服务器体系结构并确保各工作站实时数据和历史数据的一致性。1.3 数据库系统要求做到实时数据库与历史数据库的完美结合，以确保监控系统的实时性、可靠性、标准性。1.4 事故追忆要求能追忆多重事故，并能让用户在打印事故追忆报表时可以有选择地打印只与触发追忆的事故源有关系的那些量。1.5 采集信号的类型采集信号的类型分为模拟量、脉冲量和状态量（开关量）。 模拟量：电流、电压

3、、有功功率、无功功率等。 脉冲量：有功电能及无功电能。 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、运行监视信号等。1.9 采集信号的处理1.9.1状态量（开关量）的采集处理 定时采集：采用快速扫描方式周期采集输入量、并进行状态检查及数据库的更新。 设备异常报警：当被测的设备状态发生变化时，设备能变位指示或异常报警，报警信息包括报警条文、时间性质及报警时间。 时间顺序记录：断路器位置信号、继电保护动作信号等快速反应的开关量，能在变位发生时间的先后顺序进行事件顺序记录。1.9.2脉冲量的采集处理 有分时段、分方向的脉冲累计功能，脉冲计数应带

4、时标存储。 系统能按设定时间间隔对脉冲量累计值进行冻结、读取和解冻。 实现远程抄表功能。2、 后台监控系统性能及指标2.1 系统的可用性不低于99%。2.2 系统的可靠性平均无故障时间（MTBF）：主要设备大于30000小时，系统总体大于30000小时。2.3 系统的容错能力要求自动化系统软、硬件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信出错，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，系统应具备自恢复能力。2.4 系统的抗干扰能力系统抗干扰能力符合有关IEC、ISO、GB、DL标准。2.5 系统功能主要技术指标

5、系统响应时间 开关量变位传送至主站：2s； 重要遥测量变化响应时间：2s； 控制命令传送时间：1s； 实时数据、开关量变化刷新周期：2s； 有实时数据的画面整幅调出响应时间：3s； 事故顺序记录分辩率小于等于2ms； 电度量记录存盘时间 6S。 遥测量 U、I：0.2%；P、Q：0.5%；F:0.01Hz。 遥信量 遥信正确率要求99.99%。 遥控量 遥控正确率 100%。 网络平均负荷率 20%。 双机系统可用率 99.99%。 计算机系统可用率 99%。 计算机CPU平均负荷率 正常状态20% ；故障状态30%。3、 保护测控单元技术参数3.1 使用环境安装地点：屋内。环境温度：-105

6、5。海拔高度：不大于2000m。相对湿度：不大于95%。地震裂度：8度。3.2 电源 交流电源：电压，单相220V，允许偏差-15+15%。频率：50Hz，允许偏差0.5Hz。波形：正弦。波形畸变不大于5%。 直流电源：额定电压， DC110V。允许偏差-20+15%。波纹系数：不大于5%。3.3 额定参数 交流电流：二次电流均为5A。要求测量、主保护、后备保护所需电流取自CT的不同二次绕组。 交流电压：二次电压为100V。要求测量、保护所需电压取自PT的不同二次绕组。 频率：50Hz。 直流电压输入：110V。直流电压输出：5V，24V。3.4 功率消耗 交流电流回路：当In=5A时，每相不

7、大于1VA。 交流电压回路：当额定电压时，每相不大于0.5VA。 直流电源回路：当正常工作时，不大于10W。当保护动作时，不大于15W。3.5 过载能力 交流电流回路：2倍额定电流，连续工作。10倍额定电流，允许20S。40倍额定电流，允许1S。 2)交流电压回路：1.5倍额定电压，连续工作。 3)直流电源回路：80%115%倍额定电压，连续工作。3.6 元件特性的准确度 电流及电压定值误差：不大于2%。 时间定值误差：不大于30ms。 遥测精度：电流、电压0.5级。 P、Q、COS为1极。 遥信分辨率：2ms。3.7 保护测控单元借助于网络通信实现以下功能 实时上传事故、状态、告警、事件信号

8、。 实时上传站内设备运行状态的变化。 实时上传测量值。 实时上传保护动作信息。 能储存10套继电保护定值，站控级可对保护定值或参数进行查看、修改、切换及保护信号复归等操作。 站级或远方调度中心可与保护测控单元进行对时操作。4、 保护测控单元功能要求4.1 110kV光纤差动保护屏4.1.1 光纤差动保护装置 主要功能: 分相电流差动保护 零序电流差动保护 负序电流差动保护 三段相间距离保护 三段接地距离保护 四段零序过流保护 零序反时限保护 阻抗退出两段过流保护 过负荷 远传远跳 低周减载 三相一次重合闸4.1.2 线路测控装置 主要功能: 线路三相测控 遥控功能 操作回路4.2 变压器保护屏

9、4.2.1 变压器主保护装置 主要功能: 差动电流速断保护 二次谐波制动比率差动保护 CT断线闭锁差动保护4.2.2 变压器高压侧后备保护测控 主要功能: 三相三段式复合电压方向过流保护 两段零序电流保护 零序电流闭锁零序电压保护 间隙零序电流电压保护 过负荷闭锁调压 过负荷启动风冷 负序电流保护 复合电压动作元件 其他侧复合电压启动采用开入模式 遥信、遥测、遥控4.2.3 变压器低压侧后备保护测控 主要功能: 三段式复合电压闭锁方向过流保护 零序电压保护 负序电流保护 过负荷保护发信号 过流启动风冷 过流闭锁有载调压 主变温度测量 遥信、遥测、遥控 保护定值遥调4.2.4 变压器本体保护装置

10、 主要功能: 非电量保护（本体瓦斯、有载瓦斯、压力释放动作、油温高等） 遥信、遥调4.2.5 数字式无功电压自动调节测控装置 主要功能: 变压器分接头的自动调节 电容器的自动投切 遥信、遥测、遥控4.3 线路保护屏4.3.1 中、低压线路保护装置 主要功能： 三相三段式方向电流电压保护 加速段保护 低周减载 重合闸 接地保护 过负荷保护 遥信、遥测、遥调4.3.2 电容器保护测控 主要功能: 电流速断保护 二段定时限过流保护 过电压保护 低电压保护 不平衡电压/零序电压保护 零序过流保护/小电流接地选线 遥信，遥测，遥控 保护定值遥调4.3.3 出线变压器保护测控装置 主要功能: 电流速断保护

11、 定时限过流保护 高压侧单相接地保护 低压侧反时限零序电流保护 瓦斯保护 过温保护 遥信，遥测，遥控 保护定值遥调4.3.4 电动机保护测控装置（异步） 主要功能: 定时限电流保护 接地保护 低电压保护 不平衡保护 热过载保护 热过载闭锁 堵转保护 启动时间过长保护 定时限闭锁 遥信、遥测、遥控、遥调电力系统综合自动化试验装置技术要求二1、实验室建设整体要求电力系统微机保护及综合自动化实验设备，应满足电气工程专业的电力系统分析、电力系统故障分析、电气运行技术、电力系统微机保护、电力系统自动装置原理、电力系统自动化、变电站综合自动化技术、电力工程等课程的实验实训要求，可进行课题研究与实验,还可作

12、为电力系统技术人员的培训基地。能结合电力系统的实际运行情况,以真实直观的教学形式对学生进行专业训练,加深对理论知识的理解,提高分析问题和解决问题的能力,使学生具有较强的电厂、变电站、输送电系统及电气设备的运行维护能力和现场事故分析及处理能力，具有应用新设备、新技术的初步能力。 电气一次部分1）采用发变输的系统运行方式，较完整的配置微机自动控制装置、微机稳定控制装置、微机继电保护以及测控和录波装置等；满足发电机频率/有功控制、发电机电压/无功控制与调节；具有系统正常运行、，故障与事故报警系统、系统解列、系统恢复等不同状态的各种对应情况下的操作功能。2）能够进行典型系统的验证性试验与分析性试验。3

13、）具有完善的防止因为误碰、误整定、误操作而造成实验系统的损坏和人身伤害保护功能。4）电气一次部分具有拓展性，预留扩展接口。 电气二次部分1) 电气二次部分各电气量参数、性能指标符合行业标准；2) 电气二次部分选为现场实际应用的、先进的、口碑好的设备，配置数量能够完成电气一次设备的测量、调节、控制、保护等功能；记录设备能够完整反映系统的各种运行状况及参数，符合实际系统运行时的数据记录与事故分析功能。3) 二次设备满足实践教学的可测试性和可操作性。 监控设备1) 监控设备为现场实际应用的、先进的、口碑好的设备，并满足配电自动化、调度自动化要求。2) 网络拓扑结构、通信协议满足最新行业标准3) 实现

14、对系统的监视、数据处理与管理、系统运行方式的视觉输出等功能。4) 监控设备的配置能够反映目前发电厂、变电所电力自动化设置的先进水平。对一次设备的控制均满足“四遥”功能。监控系统具有拓展性。2、实验能力 同步发电机及自动装置实验 发电机微机保护实验 变压器微机保护实验 输电线路微机保护实验 工厂变微机备自投保护实验 工厂变微机线路保护实验 电力系统分析实验 电力监控自动化系统实验3、主要设备的技术指标整体技术指标： 1）工作电源：三相四线 AC380V 10% 50Hz；2）单实验台外形尺寸： 16001550740(mm)；3）整机容量： 不小于15kVA。3.1微机成套保护装置主要技术指标额

15、定数据1额定直流电压: 220V 2额定交流电压：相电压100/V3线路抽取电压100/V 或100V。4额定交流电流：5A或1A(订货注明) 5零序电流1A6额定频率： 50Hz7热稳定性：交流电压回路：长期运行 1.2Un交流电流回路：长期运行 2In 1s 40In零序电流回路：长期运行 1A 1s 40A8稳定性： 半周波： 100In3.2 综合自动化软件系统主要技术指标1.系统具有实时数据采集与数据处理等功能；2.系统主接线图动态显示遥测、遥信等信息，画面上每个图元都有信息点反应其实时运行状态，状态不同显示方式也不同，用户可用不同的颜色或其它标识定义不同的运行状态；3.有报警产生时

16、，报警窗口根据报警级别以不同的颜色自动弹出，同时驱动电铃或者音响，保护动作、开关变位、装置告警、重要遥测量越限等不同类别信息以不同颜色显示，方便操作员浏览；4.系统具有事故追忆记录，系统可追忆事故前3分钟后5分钟共128点全站各个间隔的测量数据，并提供曲线、表格两种形式任意选择想要查看的事故追忆数据；5.提供功能强大、灵活自如的报表编辑工具，所见即所得，可自动生成各类报表；6.可根据每天的运行历史数据生成当日的运行日志；7.可设置实时自动打印或人工召唤打印各种现时报表和历史报表；8.数据库可灵活地进行扩充和修改，I/O点相关参数可通过数据库进行在线编辑和定义，特别适于电力系统的特点，尤其适于S

17、CADA、EMS高级应用软件和DTS仿真应用软件的开发和使用；9.人机汉化界面反应间隔层装置数据变化，完成操作员对间隔层装置的控制，并监视和记录装置的通讯状况；10.实时收集、查询、显示保护装置上传信息，能完成记录故障信息，形成装置动作报告，完成故障录波数据的收集管理，实现对电站故障信息进行综合分析；11.实现对保护装置调取定值、修改定值、定值区切换以及定值打印、保护软压板投退及对装置信号进行复归等操作；12.可实现录波分析及波形打印功能。3.2 主要一次设备1原动机（直流电机）额定功率： 4.0kW 额定电压： 200V 额定电流： 14.2A 额定转速： 1500r/min励磁方式： 他励

18、 2发电机额定电压： 400V 电流： 5.4A 功率： 3KW 转速： 1500r/min极数： 4 3变压器额定容量： 4.2KVA 接线形式: / Y 4三相调压器额定容量： 15KVA 输入： 380V AC输出： 0430V AC 5、实验设备系统说明序号系统单元名称数量主要设备1发变机组动模实验单元1 微机发电机主保护、微机发电机后备保护、原动机、发电机、示波器、励磁变压器、微机同期装置、同期整步表、微机调速装置、微机励磁装置、电压互感器、电流互感器等。2变压器动模实验单元1 微机变压器主保护、微机变压器后备保护、4KVA变压器、指针式仪表、直流电源、交流接触器、直流接触器、模拟断

19、路器等。3输电线路动模实验单元1 微机线路保护（2套）、15KVA三相调压器、电抗器、电流互感器、电压互感器、阻性负载、直流电源、指针式仪表、转换开关、直流电源等。4工厂变电站动模实验单元1 微机线路保护、微机备用电源自动投入装置、微机电动机保护、三相异步电动机、三相电动调压器、三相异步电动机变频器、无功补偿装置、电动机加载装置、电压互感器、电流互感器等。5综合自动化控制台1 操作系统软件、监控软件、工程师站软件、数据库软件、故障录波软件、DELL电脑一台、打印机一台、网络转换装置、HUBER、带漏电断路器、模拟断路器、电压型漏电断路器等。6多功能负载箱1 4P断路器、温控器、电流互感器、交流接触器、电抗器、电容、电阻、指针式仪表、转换开关、三相短路保护器、电压型漏电保护器等。