泵站方案标准化(1) - 图文 下载本文

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1.1 计算机监控系统 ................................................................................................. 3

1.1.1 概述 ........................................................................................................ 3

1.1.2 系统结构 ................................................................................................. 3 1.1.3系统硬件配置 ........................................................................................... 5 1.1.3 系统功能 ............................................................................................... 14 1.2.4 软件概述 ............................................................................................... 26 1.2 监控系统技术要求 ........................................................................................... 33

1.2.1 接地 ...................................................................................................... 33 1.2.2 绝缘强度和绝缘阻抗.............................................................................. 34 1.2.3 抗干扰性能............................................................................................ 34 1.2.4 噪声限制 ............................................................................................... 34 1.2.5 涂漆 ...................................................................................................... 34 1.2.6 包装与标志............................................................................................ 34 1.3 泵站微机保护系统 ........................................................................................... 36

1.3.1 概述 ...................................................................................................... 36 1.3.2 基本技术特性 ........................................................................................ 36 1.3.3 保护配置(哈尔滨阿继为例)................................................................ 42 1.3.4 变压器保护控制柜 ................................................................................. 46 1.3.5 试验和验收............................................................................................ 47 1.4 直流电源系统 .................................................................................................. 49

1.4.1 概述 ...................................................................................................... 49 1.4.2 技术参数 ............................................................................................... 49 1.4.3 技术性能 ............................................................................................... 50 1.4.4 安全防护性能 ........................................................................................ 51 1.4.5 电源系统功能 ........................................................................................ 52 1.5 自动化元件 ...................................................................................................... 58

1.5.1 概述 ...................................................................................................... 58

1.5.2 超声波流量计 TDS-100F1AB2(大连海峰为例) ..................................... 58 1.5.3 压力变送器JYB-KO-HAG/ JYB-KO-MAG:(昆仑海岸为例) ...................... 59 1.5.4 测流装置NJS1EKL-3(以中西远大为例) ............................................... 60 1.6 励磁系统.......................................................................................................... 60

1.6.1 系统性能 ............................................................................................... 60

1.6.2 系统配置 ............................................................................................... 62 1.6.3 微机励磁调节器..................................................................................... 63 1.6.4 可控硅整流装置..................................................................................... 64 1.6.5 过压保护装置 ........................................................................................ 64 1.6.6 励磁变压器............................................................................................ 64 1.6.7 励磁柜................................................................................................... 65 1.7 施工方法及有关技术要求 ................................................................................. 65

1.7.1 总体技术要求 .......................................................................................... 66

泵站总体结构

采用星型网络拓朴结构,系统结构分三层:站控层、网络层和间隔层。 站控层和间隔层之间采用10M/100M以太网星形结构。其系统结构图如下

UPS电源操作员工作站操作员工作站A3网络激光打印机站控层网络层主变保护屏6kV电动机保护装置(5套)励磁屏(5套)直流屏降压硅链蓄电池屏现地LCU触摸屏间隔层主变保护装置主变保护装置WDL-3000直流监控装置绝缘监测仪充电模块电池巡检仪12V/100Ah蓄电池18只QuantumPLC常规操作开关施耐德继电器交流采样装置通信管理装置(流量,压力,液位,温度,阀门、水泵,变压器等)信号

图 系统结构图

整个系统由计算机网络、计算机监控系统、计算机保护系统、直流系统、励磁系统组成。站控层是泵站的实时监控中心,设两台监控工作站、一套16口赫斯曼以太网交换机、一台A3激光网络打印机、一套3kVA/2h UPS电源等。在操作员工作站上安装成熟的组态王监控组态软件,负责泵站的自动化功能、实时数据处理。间隔层是泵站现场控制的核心层,泵站设一套直流系统、5套励磁系统、监控现地LCU以及一套保护系统,实现对泵组的数据监视和保护;为整个系统提供稳定的直流电源;提供泵组励磁流;实现对泵组的自动/手动开停机,泵组状态监视,高低压开关柜控制,泵组温度、电量测量,流量、冷却水等信号的采集。间隔层和泵站站控层通过100M星型以太网进行数据交换,但同时又能保持相对独立性,间隔层能脱离泵站站控层直接完成生产过程的实时数据采集及处理,单元设备状态监视、调整和控制等功能。

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1.1 计算机监控系统

1.1.1 概述

泵站计算机监控系统主要实现对电动机(功率、电压、频率、功率因数等物理量)及其辅助设备、站用变压器、主变压器、断路器、供排水控制系统、气系统控制、油系统控制、直流系统及其它泵站运行重要部位与关键对象、参数(包括温度、压力、流量等)的有效监控,并将监控的数据等信息上传、接收和发布。

建设泵站计算机监控系统,实时监控泵站设备的运行,同时建设计算机网络,通过网络将泵站的运行参数、排水流量、水位等工情和水情信息上送到站控级工作站。通过泵站的调度接口将数据上传给调度中心和市、县水利局,以便为各级领导在进行防汛和排涝决策时提供数据支持。

1.1.2 系统结构

针对泵站运行设备监视和控制特点,计算机监控系统采用计算机监控为主,简易常规控制设备为辅的方式。系统结构采用符合国际标准的开放式环境下分层、全分布计算机系统。泵站计算机监控系统采用泵站控制层、网络层、间隔层三种控制层次。泵站控制层设备布置在中控室内,主要由两台操作员工作站(互为备用)、UPS、网络打印机等设备组成,各设备通过网线与布置在中控室的网络层以太网交换机连接。间隔层主要由布置在厂房的现地控制单元(LCU)、安装在现场的各种传感器组成,LCU由1个PLC主站组成。PLC主站通过远程I/O的方式对5台水泵机组进行数据采集及控制。间隔层通过网线与网络层以太网交换机连接,实现与中控室主控计算机的以太网通讯。其结构如下图:

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UPS电源1#操作员工作站2#操作员工作站网络打印机交换机触摸屏C电通信以太网P源模块模块U电DIO模源块IO模块Quantum PLC24点温度巡检仪RS485交流采样装置RS485RS485现场通信设备8口通讯管理装置

泵站控制层是泵站的实时监控中心,负责全站的自动化功能、实时数据处理(各种运行报表、重要设备的运行档案、各种运行参数等)、全站的人机对话(全站设备的运行监视,事故和故障报警,对运行设备的人工干预及监控系统各种参数的修改和设置等)。

间隔层由现地控制单元组成,现地控制单元经过接口层的输入、输出接口、总线通讯接口、交流采样接口以及模拟量采集接口等与生产过程相连,对所管辖的生产过程进行完善的监控,并通过以太网通信接口联接到网络总线上,与泵站控制层交换信息。间隔层与泵站控制层有相对独立性,能脱离泵站控制层直接完成生产过程的实时数据采集及处理,单元设备状态监视、调整和控制等功能。

通讯网络采用多级分布方式结构,泵站控制层到现地控制层之间采用10M/100M以太网星形结构,配置高级10M/100M以太网交换机,保证泵站控制层到现地控制单元之间具有超强的抗电磁干扰能力,保证通讯可靠、稳定。

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1.1.3系统硬件配置

1.1.3.1 泵站控制层

泵站设2套主机兼操作员工作站(互为备用)、1套工业级以太网交换机、1台A3网络激光打印机、1套在线式UPS电源(3kVA/2h)、操作员工作台及坐椅等。两套监控操作员站互为热备,正常时,一台为主机,完成监视控制任务,另一台则为备用,可进行正常监视。当主站故障或退出时,备用站可自动或手动升为主站,完成监控任务。主要负责全站的运行监视和闭环控制,数据库、远程通讯、系统组态及维护等功能,并作为操作员控制台,实现运行人员与计算机系统的人机接口,完成实时监视与控制,各图表曲线的生成,事故、故障信号的分析处理等。通过高分辨率液晶显示器可直观地动态显示各泵机组及的实时工况、各工艺参数的趋势画面,使操作人员及时掌握全厂运行情况。并留有与“管理处分中心”的通信接口,实现与信息化系统连网。 1.2.3.1.1 操作员工作站

系统配置两台操作员工作站互为热备,以并行方式工作。负责整个泵站计算机监控系统的管理,包括数据的采集、数据库的生成和更新、生成和维护历史数据库、处理及生成所有的趋势报告和用户规定的计算等。

操作员工作站工作站的主机采用DELL 360工控机,该型号工控机具有众多厂家的软硬件支持。

字长:64位; 主频:双核 2200MHz CPU的负荷率小于35%。 主存储器(RAM)

内存容量2GB,存储容量分配中留有50%以上的储备供扩充使用; 具有高速缓冲存储器; 检错和纠错功能(ECC); 2×250GB热更换硬盘; DVD-RW刻录驱动器;

1个串行接口,一个并行接口;

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声卡及多媒体音箱;

图形显示卡(支持1600X1280以上,32位真彩); 以太网卡;

DELL E2209W,21英寸高清晰彩色LCD显示器; 键盘和鼠标;

双套工作站同时接收和处理各种信息,但只有主工作站有信号输出,两台工作站能够自动和手动切换,保证切换过程数据不丢失,实时任务不中断。 1.2.3.1.2 不间断电源

配置一台美国宝星 PHS1103 3KVA/2H在线式UPS,负责整个泵站控制层的设备供电。UPS具有一定的过压和过载能力,具有抑制浪涌电压和电磁干扰的能力。不间断电源的面板上装有用于指示电源系统工况的信号指示灯和故障报警装置,并提供内部故障的报警信号接点。UPS的输入电源为厂用交流220V及直流220V,当厂用电消失时,自动转由泵站220V蓄电池供电,供电电源切换应不影响计算机正常工作。

性能指标:

输入电压:AC220V±15%,50Hz±2%; DC220V:电压波动80~110%; 输出电压:AC220V±1%; 输出容量: 3kVA; 输出频率: 50Hz±1%; 波形失真:≤5%;

电压超调量变: ≤10%Un(当负载突变50%时); 切换时间: 0ms; 噪声: ≤60dB; 1.2.3.1.3 操作控制台

设置一套计算机操作台,布置于泵站中央控制室,操作台为多席操作控制台,采用耐久的保护镀层,布置有操作员工作站、打印机、网络设备、泵站调度通信电话等设备,构成一个完整的整体,并便于监视操作,同时留有一定的平面给运

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行人员放置文件,足够的抽屉供运行人员放置报表,书籍。操作桌的大小形状待定。

1.2.3.1.4 激光打印机

本系统共一台A3激光网络打印机,可方便实现两套操作员工作站独立打印,任何工作站的故障,不影响正常的打印工作。打印机主要负责各种报表打印、实时报警信息,实时运行状态,实时事件记录及系统管理信息等的打印。打印机通过直接连接在网上,提供网络打印功能。 1.1.3.2 网络传输层

操作员工作站、LCU均通过以太网连接,网络介质主要为超五类屏蔽双绞线,通信协议为TCP/IP协议。

网络系统结构是整个系统安全可靠运行的基础,泵站计算机监控系统要求网络系统具有高安全可靠性、较强的数据吞吐能力、合理的带宽以及通信的开放性、集成性、易用性和可维护性。保证系统的实时通信与信息交换。系统网络采用10/100Mbps以太网。为提高系统的抗干扰能力,采用10/100Mbps赫斯曼RS20-1600M2M2SDAE 16口交换机,构成星型以太网。

交换机应提供14个10M/100M自适应以太网RJ45接口,2个100M光纤接口。 交换机提供背板的光纤接口,支持多模光纤。 支持电源冗余和内置散热片。

在面板应可监视各个端口的工作状况。 提供外部管理的计算机接口。

具有SNMP和基于WEB的自诊断、监视、管理功能。 用寿命不小于10年。 1.1.3.3 间隔层

泵站设一套现地控制单元,现地控制单元(LCU)采用可编程逻辑控制器(PLC)+触摸屏模式, LCU由PLC、触摸屏、智能仪表、中间继电器等组成。LCU具有智能型和可编程能力,并安装在1个屏柜内。LCU自身带有独立工作电源、信号输入、输出及出口操作回路,并配置了人机对话和通讯接口,具有完全的整定调试功能。LCU配有网络模块直接上以太网,向下与现场总线相连实现与完成

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机组顺序控制的PLC、电量测量装置、温度测量装置的通信。同时,还可实现与励磁、继电保护、油泵系统、水泵系统、上下游水位计等系统的数字通讯。

现地控制单元负责泵组的开停机的顺序控制,泵组状态采集,电量监视,全站数据采集,断路器的控制。LCU配置交直流双供电装置。泵组的水力机械保护采用独立的电气回路设计,由直流220V供电。在PLC等控制器故障的情况下,仍能正常的进行事故停机。紧急按钮将由独立于监控系统的硬接线完成。通过操作紧急按钮,可以分断路器,跳灭磁开关,关闭闸门。当负责顺控的处理器退出进行时,可以实现有限的手动控制。

现地控制单元回路构成如下图:

图 现地控制单元构成图

1.1.3.3.1 电源回路

电源回路采用合肥阳光2kVA逆变电源装置。

220V交流站用电和泵站内设置的220V直流电源同时供电给逆变电源,逆变电源采用交直流直接切换方式,正常情况下由厂用电供电,厂用交流电消失时应能自动切换到电站直流电源。两套电源之间的切换无扰动,任务不中断,数据不丢失。一般1kVA逆变电源即可满足现场要求,为充分保证系统的可靠性,我公司特选用2kVA逆变电源。

由LCU供电的自动化元件,现地控制单元LCU采用单独的明纬S-100-24电源,并将此电源和PLC I/O模块供电电源严格区分开来,避免自动化元件的损坏影响PLC的正常工作。该电源具有短路、过载保护,当自动化元件故障或短路时,

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不会影响其电源性能,恢复后,能正常工作。

逆变电源进线侧以及自动化元件输入、输出两端加装防雷保护器,以提高整个LCU的稳定性,避免电磁干扰、雷击等情况对设备的影响。 1.1.3.3.2 主控制回路

现地控制单元主控制回路由主控制器+电源模块+开入模块+开出模块+模拟量输入模块组成。PLC系统中的所有模块(CPU、I/O、通讯、电源等)均是插接式。CPU、I/O模块、通讯模块均可带电插拔。所有模块通过权威机构的安全认证,包括:UL、CSA、CE等各种认证。LCU主控制器选用施耐德Quantum系列140 CPU 534 14U CPU,电源模块选用140 CPS 114 20。该CPU模块内置多任务嵌入式操作系统,CPU可同时处理多个不同的任务,并根据任务的重要性来优先或滞后执行任务,最大IO可扩展致无限制。其结构模块化,模块功能丰富,覆盖工业控制的各个层面,具有高抗电磁干扰能力,具有良好的计算能力、可扩充性、稳定性、可靠性。模块集成2 个RS 232 Modbus RTU/ASCII 从端口(通讯、编程使用),1个Modbus Plus端口(远程IO连接用),CPU模块采用32位CPU,主频133MHz,4M内存容量,程序最小容量2716kB,其他PLC软件最大容量小于2M(4096kB -2716kB)。整个PLC系统结构如图:

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站控层以太网ModBus触摸屏电源模块CPU模块ModBus Plus以太网模块Profibus-DP模块远程IO4槽机架电源模块DIO模块16点开关量输入模块16点开关量输入模块16点开关量输入模块16点开关量输入模块16点开关量输入模块16点开关量输入模块32点SOE模块备用槽位10槽机架电源模块DIO模块16点开关量输出模块16点开关量输出模块16点开关量输出模块8点模拟量输入8点模拟量输入8点模拟量输入8点模拟量输出8点模拟量输出10槽机架

1.1.3.3.3 电源回路

PLC电源模块输入回路工作电压为93-132V或170-264V;工作频率为47-63 Hz;最大输出电流11.0A@60°C。带有1个2A的慢速熔断器,最大电源中断时间为10ms。其指标优于招标文件的要求。 1.1.3.3.4 开关量输入回路

开关量输入信号有两种类型,一种是常规信号,该信号通过柜上端子引入,

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直接连接到16点开关量输入模块上。开关量输入模块选用140DDI84100 16路数字量输入模块,该模块输入电压范围广10-60V直流,带光电隔离保护。具有抗电磁干扰能力强,抗电气冲击能力强的特点。常规信号作为状态信号引入,主控制器根据信号值计算后产生输出控制设备的运行。

第二种是SOE信号,该信号的采集模块选用140ERT85410,其主要功能为5项:

离散量输入循环处理

事件输入 (模块带4096个事件并带时标) 计数输入 32 位,500 Hz 周期性时标 延时切换。

模块和具有DCF77编码格式的GPS装置通讯,当接收信号后,记录事件并带时标。两个事件发生时间的分辨率<1ms,整个信号的响应时间0-255ms可调。 1.1.3.3.5开关量输出回路

开关量输出回路由开关量输出IC200MDL750 16路直流有源输出模块和若干施耐德24V继电器组成。该模块继电电压输出范围宽,具有,抗电磁干扰能力强,带负载能力强的特点,模块单点最大输出电流2A,整个模块最大输出电流6A。为保护开出模块输出结点,防止因负载电流过大或结点电压过高而出现模块结点损坏的情况,所有模块结点均不直接输出,而通过另外的继电器中转后输出。

施耐德24V中间继电器,采用2P、4P两种,继电器触电容量12A/250V,继电器具有试验开关以及工作灯光指示,方便现场人员调试和维护。 1.1.3.3.6 模拟量输入回路

模拟量输入回路采用140AVI03000模块。该模块带8路模拟量输入,提供0-25 mA, ±20 mA;4-20 mA ;0-10V, ±10 V;0-5V, ±5V;1-5V输入允许,输入阻抗小于200欧姆。16位分辨率,有效精度0.2%。同时该模块具有模拟量输入开路检测功能,模拟量输入过载保护功能等基本功能。 1.1.3.3.7 模拟量输出回路

模拟量输出回路采用140 ACO 130 00模块。该模块带8路模拟量输出,提

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供4-20 mA (0 至 4095);4-20 mA (0至16,000);0-20 mA (0至20,000);0-25 mA (0 至 25,000)等多种电流输出方式,输出分辨率15位,具有浪涌、过载保护功能,其性能指标优于招标文件的要求。 1.1.3.3.8 状态指示回路

状态指示回路由两部分组成。一、常规指示(包括设备开停过程指示及按钮),使用指示灯指示设备的启停,一个指示灯共有两种状态,指示启动状态时,指示灯工作显绿色。指示停止状态时,指示灯熄灭无色等;二、故障指示,使用双重状态指示,当出现故障时对应的故障指示灯工作显黄色,总的故障灯也同时工作显黄色闪烁并且鸣笛一段时间告知故障出现。 1.1.3.3.9 显示回路

现地控制单元除配置必要的把手、按钮、指示灯等常规人机操作界面外还都配置10.4寸EVIWE触摸屏作为快速现地人机交互界面,该触摸屏最大分辨率为800X600,平均无故障工作时间为5万小时,支持彩色图形文字显示。触摸屏内嵌工业组态软件,显示工作状况,告警信息,能在触摸屏上通过触摸点击操作完成对设备的启停。整个触摸操作界面为全中文界面,根据需要可以分为多种操作等级,对于每次下达命令,均有明确的提示以免错误操作造成事故。 1.1.3.3.10 交流采样回路

交流采样模块主要用于站变电气模拟量,机组及变压器电气量通过保护和测控装置采集。

PMAC系列产品采用最新功能模块化设计理念,可根据用户需求的在基本模块上不断扩充升级,结构紧凑,可在抽屉柜内分布式直接安装,适用于所有的电量监控系统。

测量功能:三相电压、线电压、电流、频率、有功功率、无功功率、功率因数、双向有功电度、双向无功电度等,增选功能模块可方便扩充DI/DO,及谐波分析等功能;RS425通信接口,Modbus-RTU协议,大屏幕LCD显示。

特点:功能强大,支持在线升级,配置灵活,应用范围广,产品质量和先进性达到国际同类先进水平。

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1.1.3.3.11 测温回路

测温回路测量泵组定子的温度,测温回路以昆仑海岸温度巡检为核心,提供最大24通道温度测量,传感器为热电阻(PT100,Cu50等)、热电偶,温度巡检仪对温度参数进行巡回检测、温差检测、越限报警记忆、参数显示、打印记录以及提供串行通讯接口。 1.1.3.3.12 通讯回路

通讯回路实现与励磁系统、继电保护系统、油泵系统、水泵系统、上下游水位计等系统的数字通讯。通讯回路的核心是我公司出品的TECH 100通讯管理装置。该装置采用32位嵌入式CPU,128M的RAM,整体性能强大,配置有多个可选模块,包括2口10/100M自适应以太网接口,同时具有8个可独立编程端口,可将通讯设备的数据直接转换成以太网方式以100M速率传送到站控层及PLC的CPU模块,快速实现数据交换。 1.1.3.3.13 水机保护回路

水机保护回路采用常规继电器逻辑,独立运行于PLC。所有继电器均使用DC220V独立直流电源,保证即使逆变电源装置停止工作也能对泵组进行停机保护。提供5组水机保护(可根据现场要求进行调整,增加或减少),其中有事故低油压、轴承温度过高等,并提供手动紧急停机和事故停机按钮。 1.1.3.3.14 现地LCU柜体

设备控制柜统一采用柜式结构,柜体由镀锌钢架和镀锌钢板构成,结构应牢固且易于维护和更换内部元器件,所有柜子的门锁为同一型号,采用磁碰式双层钢板门,门的厚为2-3cm。柜体尺寸设计为高(H)等于2260mm、宽(W)等于800mm、深(D)等于600mm,盘面应平整。涂两层底漆,面漆用半光泽漆,颜色在第一次设计联络会时确定。柜体设计成全封闭式,满足IEC60144/529标准的要求,最小达到IP42,柜带前后门,前门为玻璃门,以便观察,后门为对开式。柜体外壳的通风孔有防止灰尘进入的措施。屏、柜底部应设计有电缆进出口,并提供金属套环或卡夹将进出电缆固定在柜体底部,电缆安装完毕后可封闭柜底部。所有屏内保护装置外壳与屏内接地母线相连接。柜内配有一个单相交流250V

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10A两孔插座、一个单相交流250V 10A三孔插座及开关。屏内有电照明和防潮电加热装置。照明设计为门开灯亮,门关灯灭;加热器的投切由温湿度控制器自动控制。

所有柜体均带有铭牌,铭牌标有生产厂家名称、设备出厂日期、编号、型号、额定容量、主要电气参数及其它重要数据。控制电缆和电力电缆为铜芯,额定电压不应低于500V,并适用于它所使用的环境。电气导线应排列整齐。全部引出线应通过端子板端接,每组端子板上留有20%的空端子。控制电缆采用阻燃屏蔽电缆。设备的内部接线使用标准绝缘导线或光纤。所有的接线用防火型塑料槽管保护,如果是外露的接线则将导线束在一起,用适当的夹具固定或支持,水平或垂直走向。导线在槽管中所占空间不超过70%。所有的导线中间没有接头,导线的连接均须用端子板或设备接线点。一个接线点的连接导线不超过两条。

设备的内部接线应在工厂完成,发货前要进行检查,并进行必要的试验。 承包人所供设备之间的连接由承包人在工地完成,连接采用铠装防鼠电缆或光缆,并由承包人供货。承包人负责所供设备与泵站其他设备的连接,应提供生产厂家设备的接口资料。

1.1.3 系统功能

泵站按“无人值班”(少人值守)的原则设计计算机监控系统。 1.1.3.1 泵站控制层功能 1.1.3.1.1 控制方式和调节

在泵站级控制时,计算机监控系统具有多种调控方式,以满足泵站运行的需要。为了保证控制和调节的正确、可靠,操作步骤按“选择--返校--执行”的方式进行,并且每一步骤都有严格的软件校核、检错和安全闭锁逻辑功能,硬件方面也有防误措施。

控制方式: LCU级现地控制 中控室集中控制

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1.2.3.1.2 数据采集和处理

数据采集

周期性地采集各LCU的实时数据; 自动接收监控系统以外的数据信息。

图 数据采集

数据处理

主计算机完成:更新实时数据库;管理泵站的运行自动化,即泵站的自动运行控制等;运行数据存盘,历史数据保存和检索,保证数据的连续;对采集到的各LCU的各种数据进行分析和处理。

运行监视和事件报警

状态变化监视:状态变化分为两类,一类为自动状态变化,由自动控制或其它重要装置动作而导致的状态变化;另一类为受控状态变化,由计算机监控系统的命令所引起的状态变化。发生此两种状态改变都显示。过程监视:监视泵组开、停机过程。在显示器上显示过程的主要操作步骤,当发生过程阻滞时,在显示器上显示阻滞原因,并将泵组自动转换到安全状态或停机。

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越限检查

泵站控制级能接受各LCU的越限报警信号,响应LCU上送的模拟量越限、梯度越限、开关量状态变化和监控系统自诊断故障等各种信息,开关事故变位,自动推出相应画面和事故处理指导,画面闪光和变色,显示屏上发出提示信号,打印事故追忆记录。

过程监视

监视泵组开、停机过程。在显示器上显示过程的主要操作步骤,当发生过程

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阻滞时,在显示器上显示阻滞原因,并将泵组自动转换到安全状态或停机。

监控系统异常监视,并进行报警处理。

事故和报警报告

事故顺序记录:反映系统或设备状态的离散变化顺序记录。

事件和报警能按时间顺序列表的形式出现。能记录各个重要事件的动作顺序、事件发生时间(年、月、日、时、分、秒、毫秒)、事件名称、事件性质,并根据规定产生报警和报告。事件的排列是最新数据冲掉最老数据。事件和报警能储存在操作员工作站的数据库内,包括过程事件表、过程报警表、系统列表。

事件表至少包括1000个最新的事件,其中可以有报警。每个事件打印输出占有一行,这一行包括日期、时间、信号描述和信号状态。这里日期按年、月、日给出,时间按时、分、秒、毫秒给出。信号描述是指信号名称,状态,和/或模拟量限值的一串文本。

报警表包括500个最新的报警量。报警量被操作员确认和报警条件消失后能从报警表中撤消。如果有最新的未被确认的报警行和有关对象的动态数据显示出特定颜色的状态指示,并保留到与报警条件存在的时间一样长。报警被确认是通过操作员的键盘来实现的。

报警按发生时间顺序打印出来。当操作人员己知道所有状态变化和报警状态变化,以及电力系统的异常状态己被清除,报警报告能予撤除。报警报告包括系统在非正常条件下的全部报警状态和模拟量输入以及正常条件下的全部未得到

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操作员答复的变化量。

系统列表指出计算机监控系统的报警和事件,如果系统已发生了故障,能在显示屏幕上指示出故障信息。操作员能通过键盘获得详细的信息。

操作员能在事件、报警和系统列表发生时手动或自动打印。事件能按顺序打印出发生事件的时间。

事故追忆和相关量一记录

系统始终存储事故发生前10个采样点和事故后10个采样点的主要参数及数据采样值。

事故追忆值为线路有功和无功功率、三个线电压、三相电流及频率,电动机定子三相电压、三相电流、一个线电压及转子电压、转子电流、泵组转速等。

相关量记录:当线路、电动机、主变发生事故时,监控系统同时记录各参数的对应数值。

统计及计算

根据交流采样装置的实时测量值计算各电机实时功率之和并显示在画面上。 1.2.3.1.3 人机联系及操作要求

操作员工作站作为运行人员监视和控制泵站运行的主要手段,与计算机系统的交互操作通过操作员工作站的显示器、汉字打印机、键盘或鼠标等来实现。

支持100组不同权力的用户及能识别999个具有各自口令用户,进入前,授权操作员必须登记“用户名”、“口令”。每个用户被分配到组中,通过口令操作使得每个用户可以进行独立的进入和退出。

作为操作人员与计算机系统的人机接口,完成实时的监视、控制调节和参数设置等,但不允许修改或测试各种应用软件。定时或按人员召唤实时打印主要设备的各类操作,事故和故障记录及有关参数和表格。

历史数据保存和检索。

打印机具有汉字功能。通过操作员工作站,打印机能实时打印用户进入和退出的信息及日、月、年等各种生产报表,事故时自动或按操作员召唤实时打印主要设备的各类操作、事故和故障记录及有关参数和表格,并可经运行人员的召唤打印有关历史参数和表格等。

显示与操作员工作站规定的功能有关的各种画面。

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历史曲线

操作员工作站上实时控制和调节

当LCU在“自动”方式时,可以实现直接控制;或当LCU在“手动”方式时,由现场运行人员在现地实现控制。

泵组自动、分步开/停机和紧急停机,运行工况的转换。监视泵组开、停机过程,在显示器上显示过程的主要操作步骤,当发生过程阻滞或出现异常情况时,程序中止执行,在显示器上显示阻滞原因、提示故障部位和操作指导,操作员可以进行人工干预,并将泵组转换到安全状态或停机。在现地控制方式下,本站命令不起作用。

控制断路器及隔离开关的投入和切除。

借助于人机接口设备,可在操作员工作站上查询泵站的实时生产过程的状况或征询操作指导意见,将有关参数用画面显示或打印出来,通过画面显示的图形、数据的实时变化、闪光和报警语句监视泵站的实时运行状况,并可通过图形上的按钮对泵站的运行过程发出控制命令。操作员工作站可发出泵组启、停,断路器分合闸命令,闸门开启关闭命令,隔离开关的分/合等命令,并可设置和修改各项给定值和限值。交互产生或修改用于实时显示的图形文件及相应图形库,符号库和汉字编辑。

图形系统用中文显示,具有完备的手段实现图形查寻和任意移动,能方便地

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对图形进行建立、扩充、平移、放大、增/删、翻动等。屏幕显示器能自动或经运行人员的召唤,实时显示泵站内主系统的运行状态、主要设备的动态操作过程、事故和故障、有关参数和运行监视图、操作接线图等画面,以及趋势曲线,各种一览表、测点索引等,实时刷新画面上的设备状况和运行数据,且对事故报警的画面具有最高优先权,可覆盖正在显示的其它画面,事故时自动推出相关画面和处理指导。并可经运行人员的召唤,显示有关历史参数和表格等。

屏幕显示器具有多窗口及动态汉字显示功能,汉字符合中华人民共和国国家一级汉字库标准。(包括菜单、操作提示、报警语言、报表、汉字搜索、操作员信息提示等)。所显示的画面包括电气主接线、设备状态模拟图、流程图、棒图、曲线图、系统图、操作指导等等。

主要画面及表格包括但不限于如下: 泵站的主接线; 各类曲线; 各类棒图;

正常操作及事故操作指导; 泵站站房布置图; 二次接线各系统图; 泵组及其附属设备系统图; 全站公用系统图; 其它运行需要的图; 操作记录统计表; 事故和故障统计表; 继电保护定值表; 越限报警报表; 事件顺序记录报表; 运行日志; 历史报表。

打印机具有汉字功能,能实时打印用户进入和退出的信息;故障、事故时系统能自动记录,通过操作员工作站能实时或按人员召唤打印主要设备的种类操作,事故和故障记录及有关参数和表格。

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1.2.3.1.4 泵站运行指导

开、停机过程监视

当开、停机指令下达后,计算机监控系统能自动显示相应的泵组开、停机监视画面,画面中包含转速上升曲线。画面能以流程框图的形式实时显示全部开、停机过程中每一步骤及执行情况,提示在开、停机过程受阻时的部位及其原因,进行开环运行指导甚至闭环自动控制操作。

泵站一次设备操作指导

当泵站一次设备要进行倒闸操作时,计算机监控系统将能根据全站当前的运行状态及隔离开关和地刀的闭锁条件,判断该设备在当前是否允许操作并给出相应的标志。如果操作是不允许的,则提示其闭锁原因,防止人为的误操作发生。

泵站油系统图

站用电系统操作指导

根据当前站用电的运行状态及有关站用电运行方式、倒闸操作限制条件的约束,监控系统能判断某个站用电断路器或刀闸在当前是否允许操作并给出相应的标志。如果操作允许则提示操作的先后顺序,如果操作不允许则提示其原因。

事故和故障处理指导

监控系统可在事故或故障产生时,可推出相应的事故和故障处理指导。 监控系统异常监视和故障处理

监控系统具有故障自检测及容错处理功能。自检测的报警登入自诊断一览

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表。监控系统能自动显示节点计算机的工作状态,如主/从机、故障、停机等。 1.2.3.1.5 运行管理指导

自动统计主要设备的运行小时数、动作次数、事故和故障次数等数据,建立设备运行档案。

自动统计泵组工况转换次数及运行、备用、检修时间累计。 建立历史数据库,存档备案。 存储继电保护整定值。

根据需要,提供编制运行和检修操作票的指导。

根据需要,提供事故处理以及其它必要的运行管理指导。 1.2.3.1.6 统计和制表

能方便地生成和修改表格,并能方便地查询、维护数据库,可自由生成过去任一时段的报表。

打印包括定时打印和召唤打印,召唤打印包括实时打印和历史打印,事故、故障时自动打印。

打印的表格包括但不限于如下: 操作记录统计表; 事故和故障统计表; 继电保护定值表; 越限报警报表;

事件顺序记录报表:事故发生或正常操作导致开关量发生变化时,能区分记录,按动作顺序并带年、月、日、时、分、秒、毫秒的标志一记录;

电量分期,分时段计度报表; 日、月、年生产报表; 设备运行状态统计报表; 历史报表; 操作票; 处理指导。

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1.2.3.1.7 通信功能

通过局域网实现监控系统各节点间通信。 通过通信计算机与上级调度等进行通讯。

通过通信计算机与泵站内部其他各自动化系统进行通讯。 与GPS时钟同步装置采用异步方式串行通信。 1.2.3.1.8 系统主时钟

通过GPS时钟同步装置使系统时间同步,并向各LCU发送有关同步信息。 1.2.3.1.9 信号系统

泵站的所有事故信号、预报信号、报警等能在泵站计算机监控系统中自动打印、显示、记录。

1.2.3.1.10 自诊断和自恢复

完善的系统自检、诊断与自恢复功能是实现“无人值班”(少人值守)的重要条件。

本部分功能包括主机自检、软件任务超时处理及通道故障检测。当工作主机故障(包括内存、磁盘、I/O及CPU等的故障和软件任务执行异常等)时能将控制权自动切换到备用主机。软件超时还能实现部分功能软件的故障自启动功能。通道检测包括对网络、通信通道、I/O过程通道在线自动检测,检测的内容有通道数据有效性合理性判断、故障点自动查找及故障自动报警等功能。 1.2.3.1.11 远程诊断

监控系统具有远方在线诊断的功能。可在远方通过电话拨号方式连通远方计算机与泵站的监控系统,进行在线诊断。 1.2.3.1.12 数据库

系统数据库采用网络型全分布数据库,所有数据共享都通过透明的网络通讯来实现。数据库具有主备冗余功能。数据库包括:实时数据库、暂存数据库、画面及报表格式数据库、历史数据库、计算数据库、预置数据库、汉字库、图形符号库等,这些数据库,构成了监控系统数据资源中心。

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实时数据库主要存放LCU采集送上来的所有实时数据,它是监控系统数据库中最主要的数据库,其采用按LCU单元存储的结构。对实时数据库的操作有:按点名或逻辑名修改、存取一个记录,设置记录的某些特征值和状态,读记录状态等。

报表格式数据库存放用户的各种打印报表格式。

历史数据库由若干历史文件组成,其中每个文件存贮若干数据。包括:报警画面(主接线)状态信息及重要参数、事故现场软拷贝历史数据文件等。操作包括:事故发生后,将有关的数据及图表记录存贮起来,并将若干个这样的一记录组成一个历史文件存起来;事后可调用历史文件及记录显示(再现历史数据及图表);对若干个历史文件进行目录管理,并进行一些增、删、转存等操作。

计算数据库用于存放由各种计算功能得到的数据。

预置数据库用于存放预置的参数限值,参数约定及显示、打印定时等约定。 图形符号库用于存放系统及用户画面中常用的图形符号。 1.1.3.2 现地控制单元LCU功能

实现对各生产对象的监控,实现全开放的分布式系统的数据库分布。 各现地控制单元具备较强的独立运行能力,在脱离泵站级的状态下能够完成其监控范围内设备的实时数据采集处理、设定值修改、设备工况调节转换等任务,要求处理速度快、有容错、纠错能力。

“现地控制”和“远方控制”切换开关安装在LCU上。LCU柜上的切换开关切换到“远方”位置时,只有中控室计算机才能操作。

数据采集和处理 模拟量采集和处理。

周期性查扫;越限值检测记录等。泵组有功、无功电流和电压等电量和非电量的历史数据保存在LCU中。

数字量采集和处理

中断输入和周期性查扫;事件顺序记录及报警。 人机联系

泵组控制单元人机联系主要是10.4寸彩色液晶触摸显示屏。通过彩色液晶触摸显示屏进行控制操作,显示屏能显示时钟、有功、无功报警点、泵组瓦温、

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主变有关温度及有关画面、曲线等,并能显示有关模拟量、重要的开入变位事件及控制操作的过程信息。LCU控制系统能与泵站控制级计算机和泵组手动控制系统闭锁,紧急停机优先权在单元控制级,常规“紧急停机按钮”布置在LCU屏上,但应采取措施防止其误操作。调试LCU时可接便携式PC机并带打印机。

运行人员可以方便地通过彩色液晶触摸显示屏进行运行操作及运行参数监视和在线修改,为保护屏幕,若无故障、无操作,经过一段时间屏幕将自动关闭。

泵组控制、调节

按泵站控制层指令开、停机; 工况转换

现地自动或分步开/停机和紧急停机,运行工况的转换。泵组开、停机过程中,在显示屏上显示过程的主要操作步骤,当发生过程阻滞或出现异常情况时,程序中止执行,在显示屏上显示阻滞原因、提示故障部位和操作指导,操作员可以进行人工干预,并由LCU将泵组自动转换到安全状态或停机。

泵组断路器分合闸,隔离开关分合闸。

接受站控制级或基地集中控制调度中心的联合调节。 与站控制级的通信

接受站控制级控制命令,并进行有效性检验和核对;定时向站控制级发送采集的数据。

时钟同步控制

接受站级来的同步命令,并与之同步。 故障自诊断

具备自诊断能力,在线运行时对泵组LCU的硬件及软件进行自诊断,及时检测出故障部位模件和性质。当诊断出故障时,自动发出信号。

能与微机保护装置接口

微机保护装置的运行状态、报警通过LCU送到主控级,LCU以开关量与微机保护装置接口。

能与泵组辅助设备系统通讯 水力机械保护

泵组LCU实现下列水力机械保护功能,对于水力机械事故应实现泵组事故停机;对于水力机械紧急事故应实现紧急事故停机。每种保护的出口配有压板。

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电气保护;

泵组铁芯温度保护; 泵组轴承瓦温度保护; 其它。

水力机械保护系统采用独立的电气回路设计,由直流220V供电。在PLC等控制器故障的情况下,仍能正常的进行事故停机。

试验功能

控制程序专门为检修人员编制了一套试验程序。将面板上的旋钮旋到手动位置,同时将触摸屏的画面切换到试验画面,即可进行试验。试验内容有:开关量的输入信号试验、控制量的输出试验、模拟量的测量及系数校正、开停机试验、信号灯的检查等。此操作有权限控制。

软压板

所有开关量、模拟量的输入、控制输出及报警量都可以独立配置并由用户选择投入或退出。经过简单的配置程序,通过触摸屏上的按钮,操作人员即可对软压板进行投入或退出。此操作有权限控制。

1.2.4 软件概述

1.1.4.1 监控软件的特点

面向对象技术

面向对象的技术首先是在计算机软件开发技术的研究中发展起来的,其优越性已得到全世界范围众多领域的广泛认可。面向对象技术是将客观世界中的事物(称之为对象)根据其所具有的共性进行抽象,把具有共同性质的事物划为一类,得到一个抽象的概念。组态王从系统设计、编程语言选择、用户界面等一系列过程都依据面向对象的理念、原则和技术,把泵站运行维护人员非常熟悉的泵站抽象为系统中的对象,这样工作的结果将给用户们带来使用和维护上的极大方便,其几个主要优点是:

运行维护人员面对的是他们熟悉的设备对象,进入后就可以得到他们所关心的有关对象的各项运行参数,如电动机的电压、电流、功率因素等;

执行控制操作时,直接在相关画面上选取欲操作的对象,系统中相应的对象

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处理软件能自动根据现场运行工况给出允许操作或不允许操作的明确提示,减少了误操作的可能性;

现场信号与相关对象建立了映射关系,不再是作为独立事件出现。一旦有信号动作发生,系统会自动根据关联对象的状态来判断该信号此次动作的处理对策,如:一些信号在泵站对象处于故障状态时可以不予理会;一些信号在监视对象处于检修状态时,是要登入专门的一览表中;

维护人员在监控系统维护中进行的工作也都是围绕着对象的,从现地PLC/LCU中的I/O模件组态、数据库组态、到显示画面组态等都提供了面向对象的组态工具。这些工具都具有易学易用、方便快捷的特点。如画面中的对象可以方便地复制,对象组件放在容器中可自动调整。

分布对象计算技术

随着计算机网络技术的不断发展和应用范围日趋扩展,建立基于网络的应用带动了分布计算的发展。在分布计算环境中,系统的异构性是一个非常显著的特点。中心包括数据服务器、UNIX工作站、Windows工作站、工业PC机、LCU等各种硬件平台,其上所采用操作系统、支撑软件、网络通信都各不相同,是一个非常典型的异构环境。在这样的异构环境之下要实现数据信息和软件资源的共享是很困难,但也是意义很大的工作。在目前水库及灌区调度中除了计算机监控系统外,都还存在MIS。水情、生产管理等大大小小的计算机系统,这些系统之间或者相互独立,或者通过一定的硬件(高速网、串行线)连接并经过专门的软件编程实现了简单的数据交换。但这样的实现与灌区信心化的要求以及理想的数据信息和软件资源共享还有着较大的差距,只有实现分布计算架构才能满足分布式应用的要求。

系统监控软件在实现时采用了C和Java两种程序设计语言。在监控系统内核采用了代码执行效率非常高的C语言,这样既可保证监控系统的实时响应性能,使系统具有很好的可靠性和稳定性。其余部分则采用了面向对象的跨平台程序设计语言Java来实现,以充分利用Sun公司的RMI, JDBC, Java Beans组件来建立具有异构平台特性的分布式对象计算的应用。所以呈现在用户面前的是一个真正面向对象的跨平台的实时监控系统。

三层次Client/server结构

传统的Client/server体系结构己在监控系统中得到普遍采用。随着分布式

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对象技术的逐渐成熟,三层(或多层)分布式应用体系结构得到了越来越多的应用。三层次结构的Client/server结构是一种先进的协同应用程序开发模型,在客户端和服务器之间加入了一层(或多层)应用服务程序。将应用逻辑放在中间的服务层上,把应用逻辑与用户界面分开。

这些层只是概念上的分层,并不一定与网络上的物理节点位置相对应,可以集中,也可分散到不同的节点机上。

根据监控系统具体情况在分布式对象计算的总体架构下集成了传统Client/Server和三层次的Client/Server二种模式,可依系统的具体软件/硬件配置灵活设置。

友好的图形界面

面向对象的图形界面软件包括图形生成和图形实时运行两个部分。 图形生成部分提供了内容丰富的对象图形库(主要对象有:电动机、水位、电源等),基本图元库(管线、阀门、AVC图像等),特殊图符库(趋势曲线、动态潮流、工业仪表等),支持JPG, GIF, AVI等格式的图像。图形编辑工具提供的全矢量化图形编辑功能让使用者可轻松地完成:随意改变对象图符的形状、移动、缩放、组合、镜象、旋转;图符的成组、分解、粘贴、复制;画面生成支持按对象进行图库一体化的动态连接,包括动态数字、动态字符串、动态颜色、动态闪烁、动态大小、动态移动、动态图符等图符显示属性。以往繁锁复杂的监控图形制作工作在本系统中变得十分轻松,画面可按对象复制,可用鼠标点出设备对象操作菜单,画面与数据库的连接只需要通过鼠标点击数据库连接向导中的相应测点即可,避免了手动输入数据库测点名时易产生输入错误,效率也大大提高。为用户提供了可靠便捷的控制操作界面,丰富多彩的图形图像和按对象进行的信息查询。画面可进行无级缩放、分层显示、屏幕拷贝。采用Java和Web编程的图形界面具有真正的跨平台风格,可直接上网浏览。

定制自动泵站控制界面,用户只需配置各种参数,系统自动生成自动控制算法和人机操作界面。提供简单手段,使得可以修改算法,以适应特殊工程要求。

面向对象的分布式数据库

监控系统包括了一套全新的面向对象的分布式数据库系统,支持远程WEB管理、远程加载等,由于采用了新的实时数据总线结构,保证了在多用户下数据传输的实时性能。

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实时数据库由数据库核心和数据库引擎以及各种数据库接口共同组成。 数据库核心负责存放I/0数据库以及对象数据库,数据库的存放均按系列化对象形式存放,可以由硬盘直接映射入内存,也可以方便地通过网络进行传送,从而实现远程数据库加载。对象除了保存了数据库的基本信息外还封装了相关的数据操作功能。

数据库引擎则负责完成实时数据的内部转换以及对象库运算等功能。 访问接口提供了其他程序访问实时数据库系统的界面,凡是注册用户均能从实时数据总线接受实时数据信息。系统提供了一整套对象组态界面和从本地到基于浏览器的数据库管理方法,极大地方便了数据库的生成和管理。过去常用的文本方式数据库编辑,己被基于对象树的数据库组态工具所取代。大大减少了出错率,数据库生成变得既快捷又方便。

功能强大的组态工具

监控系统提供了一系列功能强大的面向对象的组态工具,用户无需对操作系统命令深入了解,也不需要复杂的编程技巧,不论是在UNIX系统上还是在Windows系统上,都可通过组态界面十分方便地完成:数据库测点定义、对象定义、现地控制单元的各种I/O模件定义、处理算法定义、通信端口、通信协议的定义,顺序控制流程生成、预编译、加载等各种功能的应用定义以及维护,很多功能只需点击鼠标进行选择,既快捷方便,又避免了使用编辑程序难免产生的输入错误。真正体现了该系统所提供服务的面向对象、可靠、开放、友好、可扩展和透明化。 1.1.4.2 软件结构

监控系统采用多层次分布式计算架构,以C++为开发平台,在保证计算速度和计算负荷的前提下创建了具有支持多种操作系统上使用的计算机监控系统。当前监控系统软件能够运行在Windows NT 、WindowsXP、UNIX、LINUX等?30多种操作系统上。系统实现了以任务为单位划分软件功能的目的,整个软件结构具有层次清晰、独立性强、冗余性好的特点。可根据项目需要任意配置软件以满足监控的要求。

软件结构层次图

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图 软件结构图

软件配置表

名称 IConnect实时数据服务软件 IControl—Builder IControl—Run IManage统一权限管理软件 ISound语音报警软件 IWorks工作报表软件 IData历史数据服务软件 IRemoteConnect通讯服务软件 IGSMMessage信息发布平台 IWebInfo因特网信息发布平台 标配 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ 1.1.4.2.1 IConnect实时数据服务软件

IConnect数据采集服务器负责通过网络通讯采集各个现地控制单元PLC内

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的数据,并将数据整理后放置在实时数据库中供上位机或其他应用软件使用。

IConnect实时数据服务器单机最大支持64个PLC设备的数据采集,累计最大支持1000个IO通讯点,65000个实时变量,支持内存变量镜像模式,支持多机冗余、多机联合数据采集模式,支持单服务器多网卡、多网络通讯模式,支持自定义数据计算及任务运行,提供定时触发、条件触发、事件触发功能、自动任务(脚本)运行功能,为监控系统提供了稳定、可靠、灵活的数据前端数据采集、处理单元。

1.1.4.2.2 IControl人机交互软件

IControl人机交互软件提供监控系统与现地控制单元之间信号监视和操作画面。IControl人机交互软件由IControl—Bulider和IControl—Run两部分组成。IControl—Bulider是人机交互画面编辑软件,提供简单、易用的画面编辑功能,提供水力电力行业专用图形支持包,支持国家标准(GB)以及行业标准下标准电力符号、电力设备的颜色、动作、状态图形表示,支持面向水电设备控制系统动态显示,完全中文可视画面编辑环境,直观易用。IControl—Run是人机交互操作软件,提供快速、准确的设备运行状态、故障报警、显示画面,提供多级别操作权限管理,操作全程提示等功能。 1.1.4.2.3 IManage统一权限管理软件

IManage统一权限管理软件集中管理监控系统中每个操作员、管理员、维护员的使用权限。能够同时管理监控系统中所有应用软件的使用者权限,能够设定每个用户的操作画面、操作功能。设定权限后自动发布权限信息到系统中对应软件,十分方便用户管理。 1.1.4.2.4 ISound语音报警软件

ISound语音报警软件负责监控系统运行期间,提供清晰,语义明确的中文(普通话或粤语)和英文播报。ISound提供超大语音播报信息缓冲队列,支持最大1024条语音信息顺序播报,支持多优先级语音播报,在同时具有多条语音报警的情况下,自动搜索播报级别最高、排队时间最长的语音信息播报,从而快速提示运行人员处理优先级最高的故障。

ISound提供两种形式的语音播报

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文件播报

ISound提供*.wav、*.mp3文件播报,并提供语音文件录入工具供用户使用。 文字播报

ISound内嵌高级语音合成引擎,能够直接将输入的中文或英文文本信息以普通话或其他方言的形式清晰播报出来。

ISound内集成高品质、顶级音效库供用户使用,分辨率为24-bit/96kHz,艺术和技术质量均堪称顶级。共分为170个大类,超过Foley效果,更增加了音乐Logo和专业声音。

1.1.4.2.5 IWorks工作报表软件

IWorks工作报表是高度自由、灵活、通用的数据报表定义和查询工具。IWorks提供运行日志、统计报表和历史数据、事故数据的定义和查询功能,能够协同IConnect和IData一起工作从已有历史数据中按指定要求查找数据,设置数据格式和报表样式,提供类似于Excel的数据处理和统计功能,能够兼容Excel文件。

使用IWorks工作报表能够自动实现设备运行日志、通过内置的统计数据计算引擎能够实现泵站控制年度统计、月度统计、日度统计数据汇总,自动生成指定格式的数据报表,从而形成完整的、准确的泵站运行报告。 1.1.4.2.6 IData历史数据服务软件

IData历史数据服务软件协同IConnect软件一起工作,提供高性能、快速、大容量的历史数据、事件数据、报警数据、SOE数据、事故追忆数据记录。IData历史数据服务软件内置Firebird数据库软件,提供超过100TB(1TB=1024G)的超大数据库容量支持,支持高性能的数据查询及分析。IData历史数据服务软件同时也支持使用ADO、ODBC数据源的数据库,其中包括MSSQL、ORCAL、SYBASE、IBM DB2等?大型商用数据库。 1.1.4.2.7 IGSMMessage信息发布平台

通过手机短信的方式IGSMMessage信息发布平台将泵站实时运行信息发送到使用者手机上,方便使用者快速及时的了解泵站运行状态。配合IData历史数据库和IConnect实时数据采集服务软件IGSMMessage短信发布平台能够定时发

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送泵站设备运行状态、运行时间、开停机次数等信息到指定用户手机上,也容许通过短信登录到IGSMMessage服务平台中,在设定权限内查询泵站运行信息。 1.1.4.2.8 IWebInfo因特网信息发布平台

配合IData历史数据库、IConnect实时数据采集服务软件、IWork工作报表软件, IWebInfo因特网信息发布平台能够将泵站实时运行、历史数据和统计报表信息发布到英特网上,使用者通过因特网浏览器登录到IWebInfo因特网信息发布平台中,根据自己的权限级别浏览和查询泵站数据信息。

IWebInfo还可以将IControl人机交互软件中的操作和显示画面无差别的发布到英特网上,并在网络速度容许的情况下同步显示泵站运行情况。

1.2 监控系统技术要求

1.2.1 接地

本计算机监控系统接地使用电厂公用接地网。公用接地网的接地电阻≤0.5Ω。

为了避免产生接地环流或接地噪声干扰,同时为了设备的安全防护,本系统设备的外壳、交流电源、逻辑回路、信号回路和电缆屏蔽层按如下原则接线:

设备外壳或裸露的非载流的金属部分必须接地; 经过隔离的交流电源电压超过150V时必须接地;

未隔离开的所有计算机直流电路(包括直流电源、逻辑回路、信号回路)中只应有一个接地点。

任一机柜(或一套装置)内全部对外接口设备有隔离时,机柜外壳、交流电源、计算机直流电路和电缆屏蔽层在同一机柜中采用一个公共接地点;计算机逻辑回路在机柜内应只有一个点同机柜的公共接地点连接。

本系统所属柜内设备接地连线应尽量短,柜内公共接地板应采用截面大于35mm2的铜条。

机柜或箱壳的接地点必须有良好耐久的金属接触点接地。机柜接地点设在后部较低的地方便于引出与电厂接地网连接。

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1.2.2 绝缘强度和绝缘阻抗

承包人提供的所有设备的电源接口、数据和控制接口、通信接口、人机接口等应能承受一定的试验电压。未接地的接口与地之间应有适当的绝缘阻抗。

试验电压:

工作电压为500V以下,60V以上端子与外壳间应能承受2000V电压1分钟。 工作电压为60V以下端子与外壳间应能承受交流500V电压1分钟。 绝缘阻抗:

交流回路外部端子对地阻抗>10MΩ 不接地直流回路对地阻抗>1MΩ。

1.2.3 抗干扰性能

本系统设备产生的电磁干扰极限值为设备机柜1米处30~500MHz电磁波强度不超过1V/m。

本系统的所有设备具有保护元件,防止可能来自电源的涌流对设备的损害。本系统设备的I/O接口应具有抑制浪涌(或传导干扰)的能力。

本系统的所有设备,都应能抗电磁干扰,应能在泵站的运行环境下正常工作。

1.2.4 噪声限制

本系统设备的噪声控制在不造成人员伤害、疲劳或干扰通话的程度内。本系统设备发出的噪声,在中央控制台处测量小于60dB。设备在正常工作时,距离设备1m处所产生的噪声小于70dB。

1.2.5 涂漆

所有要涂漆的表面在涂漆前进行处理,彻底地清除粉尘,油渍,锈斑等杂质,处理尖棱毛刺,并在其表面干燥后方可涂漆。

所有设备的外表应光滑、清洁,并作必要的填充以便油漆。 所有设备表面要进行防腐处理。

1.2.6 包装与标志

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我方交付的所有货物符合GB191-73包装储运指示标志的规定及国家主管机关的规定具有适合长途运输、多次搬运和装卸的坚固包装。包装保证在运输、装卸过程中完好无损,并有减振、防冲击的措施。包装按设备特点,按需要分别加上防潮、防霉、防锈、防腐蚀的保护措施,以保证货物在没有任何损坏和腐蚀的情况下安全运抵合同设备安装现场。产品包装前,我方负责按部套进行检查清理,不留异物,并保证零部件齐全。

我方对包装箱内和捆内的各散装部件在装配图中的部件号、零件号均标记清楚。

在每件包装箱的两个侧面上,用不褪色的油漆以明显易见的中文字样印刷以下标记:

1. 合同号; 2. 目的站;

3. 供货、收货单位名称; 4. 设备名称、设备号、图号; 5. 箱号/件号; 6. 毛重/净重(公斤);

7. 体积(长×宽×高,以毫米表示)。

凡重量为二吨或超过二吨的货物,将在包装箱的侧面以运输常用的标记和图案标明重心位置及起吊点,以便于装卸搬运。按照货物的特点,以及装卸和运输上的不同要求,包装箱上应明显地印刷有“轻放”“勿倒置”和“防雨”等字样。

对裸装货物应以金属标签或直接在设备本身上注明上述有关内容。大件货物应带有足够的货物支架或包装垫木。

备品备件、专用工具和设备一次性发货,并在包装箱外加以注明。 各种设备的松散零星部件采用好的包装方式,装入尺寸适当的箱内,并尽可能整车发运以减少运输费用。

栅格式箱子和/或类似的包装,用盛装不至于被偷窃或被其他物品或雨水造成损坏的设备及零部件。

凡由于我方包装或保管不善致使货物遭到损坏或丢失时,不论在何时何地发现,一经证实,我方均负责及时修理、更换或赔偿。在运输中如发生货物损坏和/或丢失时,我方负责与承运部门及保险公司交涉,同时我方会尽快补供货物以

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满足工期需要。

1.3 泵站微机保护系统

1.3.1 概述

一个完善泵站微机保护系统,是泵站安全稳定运行的前提,保护系统主要通过采集现场的重要开关量、保护电气模拟量(电流、电压等)实现对现场一次设备工作情况的稳定性判断,一旦出现故障的电压、电流或开关量时,通过预先设置好的保护动作逻辑规定,发出报警或跳闸,并将保护动作时间和动作数据通过通信接口传送到现地LCU和站控层,为现场值班人员对事故的判断和事故处理上提供时间和数据依据。

对于电动机和变压器,我们均采用运行成功可靠的全数字继电保护系统,该保护装置具有多层次的PASSWORD口令,具有保护断路器跳、合闸线圈功能,防止操作时因断路器拒动,跳、合闸线圈长时间带电而烧毁,并具有远程诊断及维护功能,装置还具有故障录波功能,可在装置上查看、显示故障波形,进行故障分析,也可上传当地监控或调度,所有保护应适合于电流互感器二次额定电流为5A,电压互感器二次额定电压为100V,所有电压互感器二次回路应用空气开关或熔断器保护。

1.3.2 基本技术特性

保护装置特点

1.高性能的通用硬件平台

采用32位微处理器,高精度A/D,Flash Memory,大容量ROM,大容量RAM。具有完善的自诊断功能,无可调节器件,现场免维护。

2.模块化软件设计

采用RTOS实时操作系统,C 语言编程,功能稳定可靠,升级维护更方便。模块化程序

设计使保护功能配置灵活,可满足不同用户的个性化需求。 3.友好的人机界面

大屏幕液晶显示屏,中文视窗界面,保护信息、操作信息一目了然,操作简

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单方便。面板LED指示灯,清晰表明装置正常、异常及动作时的各种状态。

4. 运行过程准确记录

可记录SOE等类型事件达上万条,跳闸记录报告不少于100个,且存储的信息在掉电后不会丢失。便于事后事故分析,杜绝原因不明的跳闸。事件报告采用国际标准COMTRADE格式存储,便于与其它分析机接口。

5.完善的装置结构

装置机箱采用整体面板、背插式全封闭结构,嵌入式安装方式,防护等级达到IP61,可安装于条件恶劣的工作环境。

6.超强电磁兼容能力

达到国际IEC60255-22标准中的EMC八项及IEC61000-4标准中的EMC五项抗干扰水平。现场安装时交流输入回路不需要增加抗干扰措施。

7. 适用温度范围宽:-25?C ~ +55?C。 8. 操作回路不受跳合闸电流限制。 9.强大通信功能

嵌入式双网接口灵活配置,任一接口可配置成以太网、CANBUS、RS485,支持IEC60870-5-103、MODBUS等通信规约。

保护稳定性

保护装置在下列情况下不会误动或拒动 1. 电压互感器二次回路短路或开路;

2. 电流互感器二次回路短路或开路(电流互感器开路闭锁跳闸出口应可投退);

3. 电力系统全相或非全相振荡; 4. 交直流电源投切操作; 5. 直流回路一点接地;

6. 保护继电器中任一元件故障; 7. 大气过电压和电磁波干扰。

在情况1、2和6下,保护装置能发出信号。 整定和控制

运行人员可操作PC机的菜单,完成以下工作,还可以用保护装置上的液晶触摸屏进行对话,完成运行监视,定值设定、调试等;其中定值的设定值必须以

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设计院或相关单位出具的书面继电保护定值单为设定依具,施工单位或运行单位不能对期保护定值作任意修改。

参数设定。

显示实测值(电压、电流、功率、频率、相位)。 事故显示、确认。 整定值记录。 保护功能检测。

保护的整定值,事故和故障记录,均可在打印机上打印出来。 菜单显示,采用中文菜单。 检测

保护系统配备以软件构成的检测功能,能对保护装置的回路进行全面监测,包括从电流互感器、电压互感器到输出跳闸线圈进行检测。

自检

自检功能能够使保护系统即时诊断出故障单元,可以保证对总线上的数据传输和所有单元的功能以及与总线的通信进行连续完善的检查,并对跳闸回路和互感器回路进行监视。

自检功能分成以下两部分: 由硬件实现的连续自检。 由软件实现的周期性自检。

一些重要的总线监视功能包括在保护系统中,如模块不正确动作,数据传输错误,总线故障。某一模块对总线的长时间占用或阻塞以及某一模块失去通信能力。

同时,能监视现地软件功能和回路包括电源电压,时钟频率等。 根据故障情况和保护系统的结构,自检功能可按以下方式选择执行: 除了故障部分外,维持其它保护设备继续工作。 闭锁整套保护系统的跳闸。

某一暂时性故障,例如一个数据传输错误,能即时得到改正并且不影响系统的功能。

当发生永久性损坏时,能够发出报警信号。

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软件检测

软件检测主要用于调试和保护系统退出运行时使用。在进行检测时,必须保证外部跳闸通道已切断。为了防止中断保护系统的正常运行,只有输入口令后才能进入系统的测试功能。

提供以下软件检测功能: 保护功能检测。 跳闸输出检测。 信号输出检测。

检测通过人机接口完成,跳闸和信号输出在面板上的LED指示,并在液晶触摸屏/工控机上显示。

输入信号的检测

除软件检测外,提供直接输入模拟信号的检测装置,以模拟故障条件下对保护功能进行检测。

GPS对时

保护能接收GPS同步时钟发出的授时信号,以故障发生时可能掌握正确的故障发生时间;

环境条件 1)环境温度

工作:-20?C~+55?C;

贮存:-25?C~+70?C ,在极限值下不施加激励量,装置不出现不可逆的变化,温度恢复后,装置应能正常工作。

2)相对湿度

最湿月的月平均最大相对湿度为90%,同时该月的月平均最低温度为+25?C, 且表面无凝露最高温度为+40?C 时,平均最大相对湿度不超过60%。

3)大气压力:86 kPa~106kPa (相对海拔高度2km 以下)。 电源数据

直流电源额定电压Un:220V;允许变化范围80%~115%Un;纹波系数不大于5%。

交流电源额定电压Un:220V;允许变化范围85%~110%Un,交流电源额定频率fn:50HZ;允许变化范围±0.5Hz。

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直流电源回路出现各种异常情况(如短路、断线、接地等)时,装置不误动;拉合直流电源发生重复击穿火花时,装置不误动作。所有保护在直流电源失去时不发生误动,且发出装置电源消失报警信号。

额定交流数据 交流电流In:5A。 交流电压Un:100V 频率f:50Hz 功耗

1)交流电流:<0.5VA/相(In=5A) ; 2)交流电压: <0.5VA/相 ; 3)直流: 正常<15W ;

跳闸<20W ;

4)开入回路:<0.3VA/每路 。 热稳定性 1)交流电流回路 长期运行 2In 10S 20In 1S 40In

2)交流电压回路 长期运行1.5Un 触点容量

在电压不超过250V,电流不超过1A,L/R≤4ms;装置输出触点的断开容量不小于30W;报警输出触点的断开容量不小于20W。

输出触点长期允许通过电流不小于5A;报警输出触点长期允许通过电流不小于3A。

保护和报警出口

保护动作及报警出口均采用带电工作方式(除装置电源消失报警信号),取继电器常开触点作为报警及保护动作输出。

保护动作跳闸出口接点8对,可在保护装置内设置跳闸逻辑。 保护动作信号出口接点8对。

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保护动作后,装置可记录动作时间、动作值以及故障波形。 返回系数

对所有过量动作保护不小于0.9; 对所有欠量动作保护不大于1.1。 延时时间整定误差

对所有过量保护的延时测量,施加1.2倍的动作值激励量;对所有欠量保护的延时测量,施加0.8倍的动作值激励量;对所有定时限延时,当环境温度在0~4℃变化时,整定时间在0s~1s时,整定误差不超过±20ms,当整定时间大于1s时,整定误差不超过±5%。

测量元件特性的准确度 刻度误差:不大于±5% 温度误差:不大于±2.5% 综合误差:不大于±7.5% 绝缘性能 绝缘电阻

在标准大气条件下,装置各电路与外露的导电部分之间以及各独立电路之间,用开路电压为500V的测试仪器分别测定60V以下电路其绝缘电阻值,应不小于100M?。用开路电压为1000V的测试仪器分别测定60V以上电路其绝缘电阻值,应不小于100M?

介质强度

在试验的标准大气压条件下,装置能承受频率为50HZ,历时1min的工频耐压试验而无击穿闪络及元器件损坏现象。

整机输出端子和背板线对地、交直流输入回路对地、信号和报警输出触点对地的试验电压为2000V。

电磁兼容性

1)振荡波抗扰度检验符合IEC 60255-22-1:1988的规定:III 级; 2)静电放电抗扰度检验符合IEC 60255-22-2:1996的规定:III 级; 3)射频电磁场辐射抗扰度检验符合IEC 60255-22-3:1989的规定:III 级; 4)电快速瞬变脉冲群抗扰度检验符合IEC 60255-22-4:1992的规定:IV 级; 5)浪涌抗扰度检验符合IEC 60255-22-5:2002的规定:III 级;

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6)射频传导抗扰度检验符合IEC 60255-22-6:2001的规定:III 级; 7)工频抗扰度检验符合IEC 60255-22-7:2003的规定:A 级; 8)工频磁场抗扰度检验符合IEC 61000-4-8:1993的规定:V 级; 9)脉冲磁场抗扰度检验符合IEC 61000-4-9:1993的规定:IV 级; 10)阻尼振荡磁场抗扰度检验符合IEC 61000-4-10:1993的规定:IV 级; 11)谐波电流发射限值检验符合IEC 61000-3-2:2001的规定:A 级; 12)电压波动和闪烁的限制检验符合IEC 61000-3-3:1994的规定; 13)传导发射限值检验符合IEC 60255-24:2000的规定。 保护整定范围

1) 差动继电器动作值:0~99.99A 0.01A级差 2) 比率定值: 0.05~0.8 0.01级差

3) 在2倍电流整定值,0.5倍电压整定值下:整组动作时间不大于20ms;装置返回时间:5ms。

可靠性指标

保护系统及其设备应能适应泵站的工作环境,对环境温度、相对湿度、尘埃、振动、冲击、噪音和电磁干扰诸方面应满足有关国际标准和中国标准的要求。

保护系统的可靠性采用平均无故障工作时间(MTBF)来反映,要求各保护系统的MTBF>30000小时,设备可利用率>99.9%。

1.3.3 保护配置(哈尔滨阿继为例)

1.3.3.1 主变主保护(ART-811)

1.差电流速断保护

差电流速断简称差速断,用于差动保护范围内发生严重故障时,快速切除故障,差速断不经制动判别,只要任一相差电流大于差速断定值,保护动作出口跳闸。

2.比率制动差动保护

本保护反映变压器及其引出线相间短路故障的保护。

为了保证在穿越性故障时差动不误动,本保护设有两段式比率制动特性。 3.二次谐波制动

当空载变压器投入电网或区外故障切除后的电压恢复时,将产生很大的励磁

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涌流,为了防止在此情况下差动保护误动,设有二次谐波制动。

4.差流越限告警

正常情况下监视各相差流,如果任一相差流大于越限定值,经延时发差流越限告警信息。

5.CT断线检测

为了防止CT二次断线时保护误动作,本装置设有CT断线闭锁及报警功能。为了便于判断CT断线及增加电流回路的可靠性,本保护要求各侧CT全部接成Y型。

1.3.3.2 主变后备保护(ART-812)

1.三段式复合电压闭锁方向过流保护

本装置设三段定时限复合电压闭锁方向过流保护,各段采用同一个复合电压闭锁元件。

本装置复合电压闭锁元件采用本侧复合电压闭锁及外部输入其它侧复合电压闭锁输入共同闭锁本装置。当本侧复合电压元件启动或外部任一复合电压闭锁元件输入有效时,允许本装置方向过流元件启动。外部复合电压闭锁可经控制字投、退。

复合电压闭锁元件中的负序电压与低电压闭锁定值均可独立整定,可经控制字投、退。

2.三段式过负荷保护

当三相电流中任一相电流超过任一段过负荷定值时,启动相应段延时,当延时满足后动作。

其中I段用于发信号, II 段用于风扇冷却器控制,该段返回电流值单独整定。III段用于闭锁有载调压。

3.PT断线告警

本装置PT断线判据采用下面两个条件,当任一条件满足时,经9秒延时发PT断线告警信号,若此时与PT断线有关的保护未启动,则闭锁相关保护(由控制字选择)。

4.控制回路断线告警

当装置采集到操作插件内断路器的合位、跳位两个状态相同时(内部开入),

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经3秒延时发控制回路告警。 1.3.3.3 主变非电量保护(ART-861)

1. 瓦斯保护:主变本体设有该保护,轻瓦斯动作发信号,重瓦斯动作后瞬时跳主变各侧断路器。

2. 主变压力释放保护:保护瞬时跳闸跳主变各侧断路器。

3. 温度保护:温度过高时动作主变压器各侧断路器跳闸,温度升高时动作于发信号。

1.3.3.4 主变测控装置(ART-812)

两套ART-812后备保护装置除能满足变压器后备保护的全部保护功能外,同时具备电量监测和开关量输入(可全设置为SOE方式)监测功能。每套保护装置电量采集包括3相电流、零序电流、间隙电流、三相电压、零序电压等。每套保护均具有24路开关量输入以及8路备用开关量输出。

其性能指标满足如下要求:

正常情况下实时测量接入装置的三相测量电流(Ia,Ib,Ic),三相电压(Ua,Ub,Uc)、Uab,Ubc,Uca有功功率(P)、无功功率(Q)、功率因数(COS)和频率(F)。遥测分两表法与三表法。

测量元件范围及精度 1.测量范围 电流:0~1.2In ; 电压:0~1.2 Un ; 2.精度

电流、电压:≤±0.2% ;

有功功率、无功功率:≤±0.5% ; 功率因数:≤±0.5% ; 频率:≤±0.01Hz 。

具有16个外部开关量输入,均为高电平(24V)有效。遥信输入采用光耦进行隔离,以避免外部干扰的串入。对于每个开入采集时的去抖时间,均在装置参

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数整定中设定。

远方可通过通信方式发出正常遥控命令。进行远方操作时,需将远方操作开入置为高电平(接入24V),同时将控制字中远方操作允许投入,上述两个条件满足后,才能由远方控制操作本装置操作插件。 1.3.3.5 保护接口

主变保护通过1个标准接口(RS-485)(通讯规约采用MODBUS)与监控系统连接。其结构图如下:

ART-811ART-861RS485ART-812ART-812RS485站控级微机系统机组LCU通讯模块以太网触摸屏PLC

如图所示,ART-811差动保护装置,ART-861非电量保护装置可完整的构成一个双保护装置,同时两套ART-812保护装置也可以构成一个双保护装置。

保护装置通过RS485总线,将数据传给机组LCU通讯模块,然后通讯模块通过以太网方式将数据传送给站控级微机系统以及PLC。

此结构在机组LCU增加了通讯模块转发功能,除能将数据传送给站控级微机

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系统以外,还能将数据传送给PLC内部。PLC系统可通过收到的数据,在触摸屏上显示出来。通讯模块采用工业级微处理器系统,供电电源采用DC24V,内核选用嵌入式操作系统,保证了系统的稳定可靠运行周期。

此结构和传统的直接将保护数据通过RS485方式传送给站控级工作站的优点在于:

1.RS485总线方式一般只允许一个主站进行数据访问,所以在组网时,要么选用1#工作站进行访问,要么选用2#工作站进行访问,不能设置成2套工作站同时进行访问。当进行访问的工作站出现故障时,能正常工作的工作站将无法采集到数据。通过以太网转发技术,可完全解决此问题,方便多用户同时共享实时数据。

2. 采用RS485总线方式,当上位机出现故障时,由于保护数据、电量数据全部在上位机上,保护动作后值班人员无法直观的观测到故障情况。采用转发到PLC方案,将所有数据转发到PLC内存,通过对触摸屏的图形设置,调用其全部数据,不依靠工作站即能便于值班人员图形化监测,真正实现分层结构。

1.3.4 变压器保护控制柜

设备控制柜统一采用柜式结构,柜体由镀锌钢架和镀锌钢板构成,结构应牢固且易于维护和更换内部元器件,所有柜子的门锁为同一型号,采用磁碰式双层钢板门,门的厚为2-3cm。柜体尺寸设计为高(H)等于2260mm、宽(W)等于800mm、深(D)等于600mm,盘面应平整。涂两层底漆,面漆用半光泽漆,颜色在第一次设计联络会时确定。柜体设计成全封闭式,满足IEC60144/529标准的要求,最小达到IP42,柜带前后门,前门为玻璃门,以便观察,后门为对开式。柜体外壳的通风孔有防止灰尘进入的措施。屏、柜底部应设计有电缆进出口,并提供金属套环或卡夹将进出电缆固定在柜体底部,电缆安装完毕后可封闭柜底部。所有屏内保护装置外壳与屏内接地母线相连接。柜内配有一个单相交流250V 10A两孔插座、一个单相交流250V 10A三孔插座和一个照明用日光灯及开关。屏内配有规定的保护装置、测试装置、电源、跳闸、闭锁、监视等逻辑电路,以及所有必要的附件。各种保护的动作后果应能通过硬件或软件方便地进行更改。输出接点的数量除应满足正常要求外,至少还应有100%的备用接点。

继电保护盘内继电保护装置由静态继电器组成,为插拔式结构,插件应插拔

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方便。带电插拔时,保证电流互感器回路不开路,电压互感器回路不短路,直流回路不短路,插件有锁紧装置。屏内保护装置间连线排列整齐,连线完整。所有信号输出接点应引至端子排,端子应有30%的备用空端子。交直流端子应分开,并有明显的分隔。若使用小母线,则应随屏提供。端子排应采用魏德米勒或菲尼克斯阻燃材料端子。保护压板的颜色:跳闸出口为红色,保护投退为黄色。

1.3.5 试验和验收

1.3.5.1 工厂实验项目

直观检查保护屏的情况,包括:外观,设备规格,数量,接线,铭牌,装置号码,端子号码等。

绝缘电阻试验

装置的带电部份和非带电金属及外壳之间以及电气上无联系的各电路之间根据被测试回路额定电压等级分别用开路电压250V或500V兆欧表测量其绝缘电阻值,其阻值不小于100兆欧。

工频耐压试验

在正常大气条件下,装置所有电路与外壳之间进行频率50Hz,电压2000伏(有效值)历时1min的工频耐压试验,而无绝缘击穿或闪络现象。

冲击耐压试验

在正常大气条件下,装置的电源输入回路,交流输入回路,输出触点回路对地、以及回路之间,应能承受幅值为5KV标准雷电波短时冲击试验。

高频电气干扰试验

装置进行试验电源频率为1MHz,试验电压为共模2.5KV,差模1KV的衰减振荡波的干扰试验,试验中,对被试装置施加临界动作激励量,然后返回高频干扰衰减振荡波,装置无误动或拒动现象。

电磁干扰试验

按规定进行电磁干扰试验,装置无误动或拒动现象。 电源试验

交直流电源在极限状况下能可靠工作。 直流电源正负极性颠倒,装置不能损坏。

突然加上电源,突然断电,电源电压缓慢上升或下降,装置均不能误动。

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性能试验

基本性能试验,包括定值试验,动作时间试验,动作特性试验,逻辑回路联动试验等。

微机保护的其他性能试验:

包括:硬件自检、时钟试验、信息输出功能试验,开关量输入/输出回路 数据采集系统的精度和线性度试验,定值的整定切换试验等。

高、低温特性试验(可用型式试验报告代替)。 抗震性能试验(可用型式试验报告代替)。 连续通电试验。

装置完成调试后,出厂前应进行不少于100小时连续通电试验。各项参数和性能应符合要求。 1.3.5.2 现场试验项目

概述

在保护系统安装调试完成后应进行试验,验证是否满足本节规定的特性和所保证的性能。

现场试验应在安装完成的设备上进行,任何产品不满足招标书和我方性能保证要求时,将由我方无偿更换。完成所有必需的试验设备由我方提供。

现场试验项目:现场试验至少应包括下列项目。

设备一般检查,检查设备的完好情况,电缆和接线的完好情况。 检查CT、PT极性和接线的正确性。 屏内接线的正确性检查。 按业主提供整定值进行整定。 绝缘电阻试验。 工频耐压试验。 电源试验。

功能试验包括:各种保护功能,监视功能,检测功能,打印功能,通信功能等的试验。

整组试验。 连续通电试验。

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通电时间不小于100小时,各项参数和性能应符合要求。 试运行

上述试验完成后同泵站一起进行试运行,以进一步考核保护系统的性能,试运行持续无故障时间为72小时。

1.4 直流电源系统

1.4.1 概述

直流电源系统在泵站电源系统中具有重要的地位,主要供给机组的励磁、保护、监控设备工作电源,变压器、35kV开关的操作电源、保护装置的电源及全厂的事故照明电源等。泵站一般建设一套容量100Ah直流电源装置;直流装置主要包括1组阀控式密封铅酸蓄电池、1套充电装置、1台绝缘监视装置、1台直流系统监控装置、配电及保护器具、监视仪表及报警信号等。直流电源系统馈电回路:控制回路为12回、合闸回路为6回。

1.4.2 技术参数

1.蓄电池

单体电池额定电压: 12V;

单体电池均充电压: 2.33V~2.35V; 单体电池浮充电压: 2.23V~2.27V; 电池容量:

100Ah;

蓄电池个数: 安装方式: 2.充电器 额定输入电压: 输入电压偏差: 输入电压波形: 交流电源频率:

18只(无端电池);

柜安装;

380VAC±15%(双回); -15% ~ +15%;

正弦,波形畸变不大于5% 50HZ±10%(45-55HZ);

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充电装置输出直流额定电流: 15A 额定直流电压: 输出稳流精度: 输出稳压精度: 输出纹波系数: 均流不平衡度: 功率因数: 机械噪声:

220V; ≤±0.5%; ≤±0.5%; ≤±0.07%; ≤±5%; ≥0.92;

≤55dB(距装置1m处);

可靠性指标: 综合效率: 通讯接口: 冷却方式: 3.直流屏 额定工作电压:

MTBF100,000hr

≥92%; RS232/485; 自冷、风冷结合。

220VDC;

主电路绝缘水平: 工频2500V(一分钟); 额定短时耐受电流:20kA;

1.4.3 技术性能

装置电源由双回380V交流提供,系统能实现电源自投互锁,当常用交流电源失电时,备用交流电源自动投入,保证交流电源可靠运行;在线监测直流母线和各分支路的绝缘及分布电容状况。

直流系统满足无人值班的要求,高频模块及蓄电池实现免维护。 分散多级监控系统,实现监控系统的简单可靠;

高频整流装置采用(N+1)冗余结构,装置中任一并联支路故障不影响装置正常工作;

高频整流模块采用当今最流行的边缘谐振软开关技术,模块具有一体化的接口,可带电插拔;

高精度动态均流,可自主、主控或受控运行;

模块自带监视器,具有液晶显示窗口,真正意义上的人机对话;

模块间的均流采用了低差自主均流技术,多个充电模块并机运行时,具有理

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