110kV变电站综合自动化系统投标技术方案.docx

1、110kV变电站综合自动化系统投标技术方案标段XX：110kV变电站综合自动化系统 XXXXXXXXXXXXXXX公司 地址：XXXXXXXXXXXXXXX 电话：（XXXXXXXXXXX 传真： 邮编： 110kV变电站XX8000型综合自动化系统投标技术方案1、总 体 概 述1.1 概述依据用户综合自动化系统技术要求，我方为用户配置XX8000型变电站综合自动化系统。该系统是国内率先推出的集保护、监控为一体的变电站综合自动化系统，也可保护、监控分开，满足用户的不同要求。 XX8000型变电站综合自动化系统可为110kV等级变电站自动化需求提供完整的解决方案，并已在全国各地成功运行多套。1.

2、2 系统功能简述XX8000型变电站综合自动化系统包括了变电站的各种继电保护、测量、实时数据采集、运行工况监视、控制操作、打印制表、自动控制与调节等功能；包括了全部远动功能。系统采用分布式控制系统，配置、扩展、组态灵活、控制管理集中、功能分散，数据处理实时性强，传输安全可靠，操作灵活方便。1.3 系统结构系统为分层（变电站层（分为通讯层、管理层）、间隔层）分布式多CPU的综合自动化系统，分别由后台机、数据服务器和若干保护测控子装置组成， 各保护测控装置与数据服务器通过以太网进行通信，这种通讯方式具有极高的可靠性和传送能力，网络上任一单元故障不影响网络其它单元的正常通讯。数据服务器与后台机间通过

3、以太网进行通信。系统结构图如下图所示：1.4 各部分主要功能1.4.1各保护测控子装置（间隔层）包括变电站所需的主变及其它各种继电保护及测控功能，各子装置间相互独立，可完成各种不同保护和测控功能；装置出口及动作回路设有压板，保护动作出口与监控动作出口各自独立。1.4.2数据服务器（通讯层）主要完成数据和命令的转发及远动功能，兼有中央音响功能，可通过光纤/以太网与调度通讯，实现远动功能；数据服务器还可提供与其它智能设备的标准接口,RS232或RS485/RS422,并带有部颁标准规约(CDT规约:DL451-91,102规约DL/T645-1997),亦可用户指定非标准规约,如电度表、直流屏、接

4、地选线装置等，均可根据需求随时将数字信息入本系统，并转发调度，从而实现无人值班的要求。1.4.3后台工作站部分（管理层，微机监控终端）后台工作站部分为一完整的计算机系统，主要功能为：运行工况监视、控制操作、打印制表、人机接口、数据存贮、自动控制与调节等。2、产品引用标准GB/T145-2001 微机线路保护装置通用技术条件GB191-2000 包装储运图示标志GB2421-1999电工电子产品环境试验GB2887-2000计算机场地技术条件GB4858 电器继电器的绝缘试验GB6162 静态继电器及保护装置的电器干扰试验GB7261-2000继电器及装置基本试验方法GB11287-89继电器，

5、继电保护装置振荡（正弦）实验GB/T13729-2002 远动终端设备GB/T13730-2002 地区电网调度自动化系统GB/T13926 工业过程测量和控制装置的电磁兼容性GB14285-1993 继电保护和安全自动装置技术规程GB/T14537-1993 量度继电器和保护装置的冲击和碰撞实验GB/T14598.9-1995 辐射静电实验GB/T14598.10-1996 快速瞬变干扰实验GB/T14598.11-1998 1兆赫脉冲群干扰实验GB/T14598.12-1998 静电放电实验GB/T17626.2-1998电磁兼容实验和测量技术静电放电抗扰度实验GB/T17626.3-19

6、98射频电磁场辐射抗扰度实验GB/T17626.4-1998电快速瞬变脉冲群抗扰度实验GB/T17626.5-1998浪涌（冲击）抗扰度实验GB/T17626.6-1998射频场感应的传导搔扰抗扰度实验GB/T17626.8-1998工频磁场的抗扰度实验GB/T17626.9-1998脉冲磁场的抗扰度实验GB/T17626.10-1998阻尼振荡磁场的抗扰度实验GB/T17626.11-1998电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度实验GB/T17626.12-1998振荡波抗扰度实验GB50062-92 电力装置的继电保护及安全自动装置设计规范GB50171-92 电气装置安装工程盘、柜及二次回

7、路接线施工及验收规范DL451-91 循环式远动规约DL478-2001 静态继电保护及安全自动装置通用技术条件DL480-92 静态电流相位比较式纵联保护装置技术条件DL516-1993 电网调度自动化系统运行管理规程DL/T524-1993 继电保护专用电力载波收发信机技术条件DL/T527-1993 静态继电器保护装置逆变电源技术条件DT/T553-94 220500KV电力系统故障动态记录技术准则DL/T634.5101-2002/IEC 60870-5-101：2002 传输规约基本远动任务配套 标准 DL/T670-1999 继电保护设备信息接口配套标准 DL/T720-2000

8、电力系统继电保护柜、屏通用技术条件 DL5002-1991 地区电网电力调度自动化设计技术规范JB3336-1983 电站设备自动化设备装置通用技术条件JB5777-1991 电力系统二次电路用控制及继电保护屏（柜、台）通用技术条件IEC1000-4 敏感电子设备/系统抗干扰试验XX286 线路继电保护产品动态模拟技术条件NDGJ8-89 火力发电厂、变电站二次接线设计技术规程电安全1994191 电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要点国家电力公司 防止电力生产重大事故的二十五项重点要求国电调2002138 “防止电力生产重大事故的二十五项重点要求” 继电 保护实施细则3、产品系统功能3

9、.1 各装置独立仅通过站内通信网与变电站层通讯 本系统分为间隔层和变电层两层，间隔层进行电量和非电量的采集和计算；变电层为管理层和通讯层。间隔层和变电层之间采用以太网进行连接。3.2 装置组态灵活各间隔保护、测控功能既可由一个装置完成，也可保护、测控分开。本工程采用保护、测控分开的方式。3.3 故障录波和事件顺序记录功能 分散式录波在各间隔装置完成，真正的保护启动录波。从故障前四个周波连续录波到故障后几百个周波，可在微机上快速分析，同时利用事件顺序记录功能，可将故障时各元件的开关、保护动作按先后顺序记录下来，事件分辨率不大于2。3.4 保护整定功能 可在后台工作站或装置面板上以电子表格方式在线

10、整定定值，不占用保护装置的CPU时间，不影响保护装置运行。3.5 中央信号功能 具有完整的中央信号和音响功能。在装置上有指示灯指示出故障信号，在后台工作站上有报警窗口及相应的中央信号画面显示出相应故障信号；音响功能独立，有事故与预告两种音响。3.6 远方查询功能 数据能在线远方查询，修改保护定值（需规约支持）。3.7 打印功能和定时打印图表功能 各种班报、日报、月报均可根据现场要求设定格式，可即时打印，也可定时打印。对于系统参数，系统图、录波图、事件顺序记录、定值表等均可随时打印出来。3.8 自检与他检功能自动化系统内部具有自诊断功能，当装置内元件损坏，而CPU和程序完好时，装置自检，故障定位

11、到主要芯片；当CPU故障时由前置机进行他检上报。3.9 强电控制功能 各装置上设有简易的强电控制开关，确保在紧急情况下能对电气设备进行操作，并有远方就地相互闭锁功能。3.10 易操作性 良好的人机界面，全部汉字提示，操作只需用鼠标在相应的功能图标上点一下，即可完成运行操作。对于普通值班人员均可很快熟练操作。3.11 易扩展性 系统总线留有一定裕度的驱动能力，当变电站规模扩大时，可在其上加装相应的监控保护装置。3.12 易维护性 保护定值修改非常简单，校验也不需要像常规保护那样调校继电器，只要在相应端子通上电压、电流即可进行。在插件有故障告警情况下，不需停电即可插拨更换有问题的插件，可最大限度不

12、影响停供电。3.13 易互换性不同类型的装置开关电源插件、CPU插件、输入模件、继电器输出模件硬件完全相同，便于互换，模板种类少，便于掌握。3.14 向下兼容性 各装置与通讯管理机间用局域数字网联系，系统软硬件向下兼容、更新换代方便，最大限度地保护投资者利益。3.15 高可靠性 装置之间相互不影响；同时在各装置的操作回路中设计有控制按钮，保证在后台机和计算机网络故障或其它原因退出运行时，各装置仍具有完备的保护控制操作功能。3.16 保护装置的抗干扰性在软件方面：全部保护均采用付氏算法，有效地进行数字滤波。在硬件方面：模拟通道采用低通滤波，浪涌吸收，有效地防止过电压，以确保元器件的安全可靠工作。

13、开关量输入采用两级隔离，强电引入，有效地防止外部干扰。所有的开关量输出采用编码控制输出，严格防止出口误动。3.17 对谐波的抑制性1）装置采样频率为1200Hz，对系统电流、电压输入采用了截止频率为300Hz的低通滤波器，所以300Hz以上的谐波由低通滤波器滤除；2）在软件上采用了付氏算法，该算法不仅能滤除各种整次谐波和纯直流分量，对非整次高次分量和按指数衰减的非周期分量包含的低频分量也有一定的抑制能力。3.18 防漏发、误发SOE事项措施：3.18.1采集模块方面：高速等时（0.83ms左右）采样技术，保证SOE事项记录的最小分辨率为2ms，软件上时间可整定的防抖动处理保证了SOE事项的准确

14、性和可靠性；3.18.2系统通讯方面：高速RS485局域网采用一对多分时通讯管理方式，有效地避免了数据碰撞的发生，提高了系统通讯的可靠性；完善、严密的通讯规约，对SOE等重要信息的传输采用传送/确认方式，即发送方得到接收方确认应答后，方可传送其它信息，保证了SOE信息的不丢失；3.18.3转发模块方面：软件上对SOE信息与采集遥信状态相比较，二者一致方可转发，有效地过滤了误报信息，保证了转发信息的可靠性和准确性；转发规约：采用POLLING规约或CDT规约或IEC101规约等。3.19 电能计量功能采用通讯方式3.20 后台软件功能丰富3.20.1小电流接地选线功能（也可以通过单装置实现此项功

15、能）10kV小电流接地系统中,当任一出线或元件单相接地后,系统将立即告警,并在后台机上指出是哪条出线接地3.20.2防误闭锁功能3.20.3电压无功自动调节功能 4、产品性能指标4.1 工作环境条件环境温度：-25-+55 24小时内平均温度不超过35相对湿度： 5%95%大气压力：86110Kpa海拔高度：2000米4.2 额定参数 交流电压:100V/3V，100V交流电流:5A或1A 额定频率:50Hz直流电压：220V或110V 4.3 技术指标4.3.1模拟量测量精度及工作范围：电流、电压：0.2%；功率、功率因数；0.5%；频率：0.01%； 精确工作范围： 保护：电流0.2In2

16、0In，电压：1V120V； 测量：电流0.1In1.2In，电压：1V120V；4.3.2后台数据更新时间： 状态量变位：1s；重要遥测量更新：2s； 一般遥测量更新：5s；次要遥测量更新：10s； 画面响应时间：2s；4.3.3整定误差：保护整定值误差：5%时间整定值误差：2.5%4.3.4遥测主要指标： 模拟量：测量范围：0120V（交流电压采样），06A（交流电流采样）4.3.5接口主要指标： 接点容量：直流110A、5V；220V，5A 输入、输出回路采用光电隔离，软、硬件自恢复及控制回路异常闭锁4.3.6远动通信： 满足CDT、POLLING或其他指定远动规约；4.3.7通讯指标：

17、信息通道：RS232、RS485接口传输速率：300、600、1200、2400、4800、9600bps可选工作方式：全双工比特差错率：110-5接收电平：-400dB；发送电平：-400dB4.3.8绝缘电阻导电电路分别对地之间，用500KV摇表测定其绝缘电阻大于100兆欧。4.3.9 抗电磁干扰性能：承受GB6162规定的衰减振荡脉冲群干扰； 承受GB/T14598、10规定的严酷等级快速瞬变干扰试验 承受IEC-255-22-2规定的严酷等级的静电干扰试验承受GB/T14598、9规定的严酷等级的辐射电磁场干扰试验4.3.10机械试验： 工作条件：承受严酷等级级的震动响应、冲击响应试验

18、 运输条件：承受严酷等级级的震动耐久、冲击耐久及碰撞试验4.4 功率消耗: 直流回路：30000小时5、综合自动化系统技术实施方案5.1 装置通用技术条件5.1.1 装置有抗系统谐波的能力。5.1.2 装置有自检功能。5.1.3 装置出口及动作回路设有压板。5.1.4 开入回路通过两级光耦或继电器与外部回路隔离。5.1.5 装置保护动作出口与监控动作出口各自独立。可满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求。5.2 主变保护、测控部分主变保护、测控部分集中组屏，采用(XX-8011E型) +（XX-8021E型）+（XX-8031BE型）+（XX-8033BE型）+（XX-8035BE型）装置，

19、完成主变的主保护，非电量保护，高、中、低压侧后备保护；采用（XX-8085AE型）装置3套分别完成主变的高、中、低压侧监控功能；采用（XX-8083AE型）电动刀闸控制装置实现对110KV侧电动刀闸的控制，各保护测控装置功能如下：5.2.1 主变主保护装置1）保护配置差动保护电流元件精工测量范围：0.0820In 差动元件动作电流：0.21.2In 动作时间：在2倍动作电流下，比率差动动作时间不大于30ms(包括出口继电器动作时间) 比率制动系数：利用两段折线的比率制动原理，比率制动系数在0.10.99 之间连续可调 二次谐波制动：采用二次谐波制动原理防止变压器空投及区外故障消除后 电压恢复时

20、，励磁涌流造成差动保护误动作。二次谐波制差动速断保护差动速断保护是在变压器差动区内发生严重故障时快速切除变压器。保护动作启动后，不再进行制动条件的判别，保护出口跳开主变各侧开关。电流元件精工测量范围：613In动作时间：在2倍动作电流下差动动作时间不大于25ms(包括出口继电器动作时间)软件实现断线闭锁差动保护2）测量：差动回路不平衡电流及相别3）信号：保护动作信号4）自动化功能：故障录波，事件记录5.2.2非电量保护装置非电量保护功能表功能重瓦斯轻瓦斯调压重瓦斯调压轻瓦斯压力释放冷控失电(可选择延时跳闸)油温高压力突变绕组过温油位异常5.2.3 主变高压侧保护装置1）保护配置：复合电压闭锁的

21、三相过流保护 在高压侧单元设有三段三相过流保护，每段可整定成经高压侧复合电压启动，I、II段可带方向。零序保护两段四时限零序过电流保护（可经零序电压闭锁）；I段两时限零序无流闭锁零序过压保护；I段两时限零序间隙放电零序过流保护；零序选跳保护。过负荷，风机启动2）信号：保护动作信号3）自动化功能：事件顺序记录，故障录波5.2.4 主变高压侧监控装置1）测量： Uab、Ubc、Uca、Ia、Ib、Ic、P、Q、COS、F 2）计量：Kwh、Kvarh3）控制：断路器“分、合”及风机“启”、“停”操作、远方/就地切换4）信号：断路器及刀闸位置监视，温度信号，风冷故障，控制回路断线，PT断线等5）自动

22、化功能：事件顺序记录5.2.5 主变中压侧保护装置1）保护配置：复合电压闭锁（方向）过流保护零序电压保护过负荷 2）信号：保护动作信号3）自动化功能：事件顺序记录，故障录波5.2.6 主变中压侧监控装置1）测量：Uab、Ubc、Uca、Ua、Ub、Uc、Ia、Ib、Ic、P、Q、COS、3U02）计量：Kwh、Kvarh3）控制：断路器“分、合”操作、远方/就地切换4）信号：断路器及刀闸位置监视，控制回路断线、PT断线等5）自动化功能：事件顺序记录，故障录波5.2.7 主变低压侧保护装置1）保护配置：复合电压闭锁（方向）过流保护，调压闭锁零序电压保护过负荷2）信号：保护动作信号3）自动化功能：

23、事件顺序记录，故障录波5.2.8 主变低压侧监控装置1）测量：Uab、Ubc、Uca、Ua、Ub、Uc、Ia、Ib、Ic、P、Q 、COS、3U02）计量：Kwh、Kvarh3）控制：断路器“分”、“合”操作及调压控制（升、降、停）、远方/就地切换4）信号：断路器及刀闸位置监视，控制回路断线、调压档位监视、PT断线等5）自动化功能：事件顺序记录5.2.9 电动刀闸控制装置对5组电动刀闸进行分合操作，空接点输出，出口动作保持时间可程序设定；多路开关量变位遥信输入。5.3 110kV线路测控部分采用(MiCOM P442) 110kV线路距离保护装置,（XX-8041E）110kV线路监控装置来完

24、成110kV部分保护、测控功能。5.3.1 MiCOM P442 110kV线路距离保护装置1）性能指标AC 电流 (In) 1A/5A 双额定值交流 rmsAC 电压 (Vn) 100 - 120V 额定相间电压额定频率 50/60Hz运行范围 45 - 55Hz 对应于 50Hz额定频率55 - 65Hz 对应于 60Hz额定频率2）保护配置保护功能概括ANSI 代码功能A硬件B硬件光耦逻辑输入1624继电器输出接点2432负荷阻挡线简易的整定模式互感补偿85通信辅助方案，PUTT,POTT，闭锁式，弱馈加速跳闸负荷丢失，和Z1延伸50/27合闸于故障68系统振荡闭锁I / V突变量方向比

25、较67N方向接地故障（DEF)单元保护50 / 51 / 67相过流保护50N / 51N / 67N零序过流保护67 / 46负序过流46BC断相保护49热过负荷保护27低电压保护59过电压保护59N零序过电压保护50BF高速断路器失灵保护CTS/VTS电流和电压互感器监视79自动重合闸支持多次重合25检同期FL故障定位故障记录事件顺序记录故障录波，每周波采样点断路器状况监视图形化的可编程逻辑（PSL)IRIG-B时钟同步InterMiCOM通信通道5.3.2 110kV线路监控装置1）测量：Ia、Ib、Ic、P、Q、COS2）计量：Kwh、Kvarh3）控制：断路器、隔离开关“分”、“合”

26、操作4）信号：开关及刀闸位置监视，控制回路断线等5）自动化功能：事件顺序记录，故障录波5.4 35kV/10kV部分保护测控5.4.1 35kV/10kV线路保护监控装置1）保护配置：三段式过电流保护过负荷2）测量：Ia、Ib、Ic、P、Q、COS3）计量：Kwh、Kvarh4）控制：断路器“分”、“合”操作，35kV隔离开关“分”、“合”操作5）信号：断路器及刀闸位置监视，控制回路断线、保护动作信号等6）自动化功能：事件顺序记录，故障录波，三相一次重合闸，重合闸后加速及手合加速,低周减载5.4.2 10kV电容器保护监控装置1）保护配置：带时限过电压保护、带时限低电压保护三相电流速断保护，过

27、电流保护零序电压、电流保护不平衡电压保护、不平衡电流保护2）测量：Ia、Ib、Ic、Q 3）计量：Kvarh4）控制：断路器“分”、“合”操作5）信号：开关及刀闸位置监视、控制回路断线、保护动作信号、PT断线等6）自动化功能：故障录波，事件记录5.5 综合测控和通讯部分5.5.1综合测控装置1）测量：站用变低压侧电压、电流 2）信号：不属于任何单元的刀闸位置信号5.5.2 PT监控装置1）监视：110kV/35kV/10kV/段PT断线监视, 110kV/35kV/10kV/段PT切换 信号2）控制：110kV/35kV/10kV/段PT手/自动切换5.5.3数据服务器 数据服务器主要完成数据

28、及命令的转发功能1）通过以太网与各装置通信2）通过以太网与后台机通讯3）通过光纤接口或以太网与调度通讯，实现远动功能4）数据服务器配外置音箱，实现语音报警或音响告警。5）可以接收选配的全球卫星定位系统（GPS）的标准授时信号，对各间隔层及站级计算机等具有时钟的设备进行同步时钟校正，当GPS系统故障时，可通过远动通道，实现与地调时钟同步。6）可与其它厂家的智能设备（直流屏、电度表、防误系统等）通信5.5.4无功自动投切装置基于 “九区图”根据检测到的变电所运行情况，对测量值和设备状态的检查结果，结合设定的各种参数指标进行判断、计算和预测，直到做出最后决策，发出对断路器投入或切出的指令，从而控制电

29、容器的投运或停用，亦可对有载调压变压器分接头进行自动调节，达到对控制目标值电网电压和功率因数的自动调节，使其在允许的范围内变化，对各台设备的运行控制充分保证安全、可靠，并以等概率方式优化操作。5.6 微机后台监控系统5.6.1监控系统硬件配置含主机、显示器、打印机、UPS、GPS等设备5.6.2软件配置系统软件：indows2000操作系统监控软件：电力自动化组态平台，软件的图形设计及参数设置部分完全开放，使用户可以设计自己的图形和报表5.6.3基本监控功能在开放式支撑平台基础上，微机后台监控系统的设计满足系统的开放性、可靠性、易用性要求。微机后台监控系统具有以下功能：数据采集，网络通讯及各种数据处理；工程参数设置，通讯数据监视；图形，报表编辑，人机界面的功能可以便捷完成数据信号的监视和各种操作及各种报表图形的打印。采集和处理各种保护监控装置的实时数据，包括遥信、遥测、电度量等。1）数据采集模拟量系统采集的模拟量主要有：a）主变及线路的电压、电流、有功、无功b）母线电压