10KV配电室综合自动化系统关键技术协议.doc

河北钢铁集团矿业有限公司
司家营研山铁矿项目部

10KV配电室电能计量监控系统
技 术 协 议

甲方（买方）：河北钢铁集团矿业有限公司
乙方（卖方）：北京文豪宏博尔科技股份有限公司
丙方（使用单位）：河北钢铁集团司家营研山铁矿有限公司
丁方（供货单位）：北京生源上达商贸有限公司
买方合同编号：YS-SB-10-
卖方合同编号：WH-YSXK-010
订立地点：河北唐山
订立时间： 年12月7日

目 录

一、总则 3
二、供货范畴 3
三、系统概述 4
四、系统方案 6
五、系统配备及指标 14
六、技术服务 18
七、技术资料提供 18

河北钢铁集团矿业有限公司(如下简称甲方)、北京文豪宏博尔科技股份有限公司(如下简称乙方)、河北钢铁集团司家营研山铁矿有限公司(如下简称丙方)与北京生源上达商贸有限公司(如下简称丁方)，现将甲方和丙方合并称为需方，乙方和丁方合并称为供方，丁方负责提供江苏斯菲尔电气股份有限公司电能计量系统产品和服务，四方就司家营研山铁矿工程10KV配电室电能计量监控系统设备采购，按照所需技术条件进行和谐协商如下。
一、 总则
1、本技术合同用于司家营研山铁矿项目中6个10KV配电室电能计量监控系统供货技术和有关规定。
2、本技术合同提出最低限制技术规定，未对一切细节作出规定，也未充分引述关于原则和规范条文。丁方保证设备技术规定及有关工业原则优质产品和服务。对国家关于安全、环保等强制性原则及规定，必要满足其规定。
3、所供所有设备，应是已设计、制造和供货同类设备，使用条件应与本项目相类似或更严格。配套设备供货由乙方和丙方确认，乙方应对所有配套设备供货、检查和质量等负监督审核责任。
4、丁方所执行原则与本技术合同原则一致，若发生矛盾时，按较高原则执行。
5、提供设备为全新，先进、成熟、完整和安全可靠，其技术经济性能符合技术合同规定。设备型号按本合同执行，没有阐明某些按图纸执行。
6、供货清单阐明序号、标号、设备名称、型号、单位、数量、产地、生产厂家、价格、备注等内容。丁方提供产品规格、性能参数等有变化时，应及时书面告知乙方和丙方批准。
7、本技术合同为供货合同技术附件。
二、 供货范畴
SFERE3000综合变配电系统（1套）
序号
名称
规格型号
数量
备注
1
变配电监控软件
界面组态系统SFERE3000
1套
江苏斯菲尔
监控运营系统SFERE3000
通讯驱动管理系统SFERE3000
数据库管理系统SFERE3000
2
监测计算机
DELL
1台
详细配备见5.1节
3
监视器
DELL22寸液晶显示屏
1台
DELL
4
前置通讯服务器
16端口双TCP接口 DA660-16
6台
江苏斯菲尔
5
网络互换机
CISCO SLM224G2
1台
CISCO
6
打印机
HP laser1007 A4激光打印机
1台
HP
7
UPS电源
山特 1KVA/1H
1台
山特
8
通讯线缆
光纤、总线电缆（含附件）
米
丁方依照丙方实际需求供货
9
网络安装机柜
1200×600×600
6台

10
其他附件
开关电源、接插件、连接线等

丁方依照丙方实际需求供货
三、 系统概述
本电力监控系统监控主机设在中央控制室内，作为全站（或全厂）电力监控中心，专门负责各配电室内高、低压开关柜进出线电参数测量、控制、报警及各种数据存储和打印机输出等。
监控系统按构造可分为三层，控制层、通讯层和设备层。控制层涉及：监控计算机、打印机等管理设备，前置通讯层涉及：通讯服务器、网络互换机及有关网络附件；设备层也叫现场层涉及：高压10kV；35KV等线路继电综合保护装置等和400V低压配入配出回路智能电力监控仪表，及其他如变压器温控设备、直流设备、模仿屏等带有数字通讯接口需要数据上传后台计算机进行远程监测或控制设备。
控制层：监控计算机采用高性能商用机，实现整个配电系统电气设备遥信、遥测、报警、数据存储等功能，达到实现变电所无人值班设计规定。系统选用SFERE3000专业组态监控软件，对配电系统电气设备运营状态进行实时监控、电气参数实时监测、事故异常报警、事件记录和打印、电能管理和负荷控制、电力品质分析、记录报表自动生成和打印、事故异常报警等综合功能，高速顺序事件记录、各种图表汇总、分类、输送或上报，并具备打印、存储功能。
通讯层：完毕现场设备层和站端控制层之间网络连接，实现设备层和控制层之间通讯数据上行和下达。同步前置通讯服务器自身具备实时数据采集功能，采集数据可以缓存本地后通过TCP/IP网络上传后台计算机，实现各种数据解决。
设备层：所有高低压智能电力监控仪表、微机保护装置及测控模块按一次设备相应分布式配备，就地安装在高、低压开关柜内，所内通讯介质采用屏蔽双绞线，各装置、仪表和模块相对独立，完毕测量、监测、通讯等功能，同步具备动态实时显示电气设备工作状态、运营参数、故障信息和事件记录等功能，智能电力监控仪表模块与开关柜溶为一体，构成智能化开关柜，所有装置和仪表通过RS485通讯口接入相应底层RS485子网，将关于信息输送至前置通讯层网络通讯控制器，同步各装置功能可完全不依赖于网络及控制计算机而独立完毕对电气设备监测和保护。
系统长处：实现高、低压供配电系统一体化综合监控和管理。全面实现用电管理无人化或少人化值班模式，节约大量运力和人力资源成本，大大提高电气系统运营管理效率。
可以迅速、精确掌握供配电设备运营状况、供电质量，如谐波分析、电压电流不平衡度、及各种电量数学记录值实时监测和分析，便于顾客最大也许地提高电网质量和用电效率。
可对潜在事故进行预报警和记录，同步可动态实现各种实时电量参数越限越位报警办法，便于及时应对各种也许事故和隐患浮现。
减少系统运营管理和维护费用，通过对各种电力参数历史记录，可随时掌握各个时间段负载特性及负荷变化状况，为系统内优化能耗分派、均衡负载等提供强有力数据根据。
全面增进变配电系统安全性、可靠性和便捷性运营，分层分布式总线控制方式完全满足将来电力工业自动化发展需要。
设计规范
IEEE 电气和电子工程师协会原则
IEC 国际电工技术委员会原则
ISO 国际原则化协会原则
GB 中华人民共和国国标
DL 中华人民共和国电力工业部行业原则
重要原则如下：
IEC529 防护级别
IEC61000-4-2 静电放电实验
IEC61000-4-3 辐射静电实验
IE61000-4-4 迅速瞬变干扰实验
IEC61000-4-5 浪涌抗扰性实验
IEC8705 远动设备及系统传播规约
DGJ889 《火力发电厂、变电所二次接线设计技术规定》
GB/T15532-1995 计算机软件单元测试
GB/T14537-93 量度继电器和保护装置冲击和碰撞实验
GB6162-85 静电继电器和保护装置电气干扰实验
GB/T13729-1992 《远动终端通用技术条件》
GB/T15153-94 《远动设备及系统工作条件环境条件和电源》
DL/T634-1997 《基本远动任务配套原则》
DL/T630-1997 《交流采样远动终端通用技术条件》
DJ9-1987 《电测量仪表装置设计技术条例》
GB/T13730-1992 《地区电网数据采集与监控系统通用技术条件》
GB/T17626.2 《静电放电抗扰度实验》
GB/T17626.8 《工频磁场抗扰度实验》
GB/T14598.9-1995 《辐射电磁场干扰实验》
GB/T14598.10-1996 《迅速瞬变干扰实验》
DL476-92 《电力系统实时数据通信应用层合同》
GB/T16435.1-1996 《远动设备及系统接口(电气特性)》
IEC-870-5-101 《远动设备及系统传播规约》
IEC-870-5-102 《电力系统中传播电能脉冲计量配套原则》
IEC-870-5-103 《继电保护信息接口原则》
GB7450-1997 《电子设备雷击导则》
GB9813 《微型数字电子计算机通用技术条件》
GB2887-1992 《计算机场地技术规定》
GB2423 电工电子产品基本环境实验规程
SDJ9-1999 电测量及电能计量装置设计技术规程
GB/T6593-1996 电子测量仪器质量检测规则
DL/T630-1997 交流采样远动终端技术条件
注：除非另行作特别规定，所有合同设备，涉及卖方外购所有设备或附件，都符合最新版本IEC原则和国际单位制。
四、 系统方案
1、 管理层设备选取
管理层设备重要涉及中央控制室内监测计算机及其外设和相应端口扩展设备，这里重要由一台互高性能主站计算机，同步涉及一台前置通讯服务器、工业网络互换机及其他配套附件。22寸液晶监视器，多任务运营windows XP操作系统。
前置服务器，DA-660是一款基于RISC架构，采用Intel Xscale IXP-422通信解决器，16端口RS232/422/485接口容量，其具备双TCP/IP网络接口，可通过5类双绞线或光纤与后台主机构成高速以太网络，大小为1U原则19寸机架安装。设备同步具备2KV电磁隔离（这个在电力系统中尤为重要，由于配电现场电磁干扰比较大，很容易导致通讯线路等弱电线路电磁干扰，导致通讯误码甚至是通讯失败）。

工业级网络互换机EDS-208A，支持IEEE802.3/802.3u/802.3x，10/100M，全/半双工，MDI /MDI-X自适应RJ45端口。互换机提供两路9.6 ~ 60 VDC，18 ~ 30VAC冗余电源输入，可以同步连接到直流或者交流电源。此外，互换机可以在-10 ~ 60 °C温度下工作，具备IP30防护级别，适合任何工业环境。并可以启用或者禁用广播风暴保护功能，为不同工业 应用提供此外一种灵活解决方案。

打印机，A4激光打印机，可迅速对系统数据进行打印。可通过设立打印如各种历史实时报表页面，故障记录查询页面，事故跳闸信息页面等。
UPS电源，不间断电源可保证在计算机、通讯服务器由于意外掉电等故障产生时提供不间断后备电源，使得运营系统能正常运营，保证数据不丢失。同步其稳压功能可以延长用电硬件设备使用寿命。
2、 详细网络构造
本系统现场测控装置所有为sfere100系列智能仪表，大概150个左右回路（回路数暂定，详细以现场实际回路数接入）。暂时按照所有开关柜安装于同一种配电室内或者所有配电柜安装位置比较接近（250米范畴内），直接使用485网络即可组网。
网络安装柜放置在该配电房中一种适当位置（也就是说以便所有仪表和保护设备能以便布线到该网络柜中），柜中安装1台16口前置通讯服务器和1台工业网络互换机。通讯服务器用来连接现场合有智能测控设备和微机保护设备，并通过TCP/IP接口接入柜内互换机中，同步从互换机中设立一条网络线到值班室后台主机网络接口中（网卡），使得后台主机与通讯管理机形成一种可靠高速工业以太网。工业互换机预留端口供其她系统（如BA系统）接入本自动化系统共享采集数据。
考虑到供电安全性，网络机柜内220VAC电源由值班室UPS端布线获得，使得整个系统上层设备都由可靠电源供应。网络拓扑图如下：

系统按照此网络构造设计，所有通讯线缆都从现场电缆沟走线，在强弱电同槽布线某些，弱电通讯线应尽量保持与强电线缆保持一定距离。其中不同通讯层通讯距离也有所不同，上层网络也就是TCP/IP工业网络，这里是互换机与后台主机之间距离，它最大传播距离为100米，超过此距离则必要使用光缆通讯，否则由于超过通讯距离而无法正常传播信号。下层RS485网络，也就是各个仪表和保护设备与前置通讯服务器之间距离，它最大传播距离为1000米，由于电力系统电磁等影响，这个可靠距离普通在300米以内，否则也也许会由于距离果过远而浮现信号衰减、电磁干扰等影响通讯成功率。
3、 网络及线缆
为了保证稳定性，在使用RS485通讯线缆时咱们使用带屏蔽层超5类双绞线，它具备4对双绞线缆，在其中一对浮现故障时可在不需要重新布线状况下随时可更换另一对线缆可以起到容余备份作用。而屏蔽层可更好防止通讯线路受到强电线路干扰。
现场铺设RS485通讯线缆必要按照弱电线路关于原则，不同强电线路同槽铺设。RS485总线最大铺设距离不得超过1200米，实际由于需要考虑稳定性、线路抗干扰性能及铺线经济性，普通在300米以内才考虑直接铺设RS485总线。而前置通讯管理机以太网布线距离应当不大于100米。超过以上距离时普通使用光纤作为传播媒介，由于其传播距离远、抗干扰能力强，成本低廉，当前使用光纤传播是使用最普遍方式。
4、 监测计算机软件实现功能
1）实时数据采集
系统对现场合有微机保护及仪表设备通过轮循方式进行数据采集，每个设备采集频率可达200ms，这样在同一跟总线上挂接所有仪表设备，通过轮循采集方式可保证所有采集数据上传后台计算机。
1.1模仿量显示：涉及各模仿量值、相应开关号及实时测量数据：电流、电压、功率（有功、无功）、四象限电度（有功、无功）计量、频率、功率因数、电压不平衡度、谐波数据等。
1.2开关量显示：涉及供配电线路各种开关量含义、相应开关号及开关量当前运营状态；如断路器位置信号、继电保护各种动作信号、装置故障信号及各种手动设立位置信号等。
1.3持续记录：电流、电压、功率及功率因数实时曲线、负荷曲线记录查询显示，各种图形显示，如棒图、饼图显示等。

2） 按照一次系统图方式显示数据
在系统主界面中，完全按照一次系统图（和现场保持一致）显示各个回路最重要几种电参量。
电气测量参数、运营参数和状态量参数，各线路按电压级别不同以不同颜色区别，具备带电自动变色功能。
可通过挂牌方式对各个回路实现“有人操作，禁止合闸”和“重要回路，禁止分闸”挂牌操作。对于挂牌回路，必要输入工程师以上权限密码才干对其进行解锁。解锁前，该回路远程所有操作将是无效。

点击回路名称可进行该回路详细参数界面，显示所有能采集测量到电量参数。并且产生故障或报警时通过不同颜色变化和闪烁来提示现场操作人员。

3） 电量数据计量分析
电量数据可通过各种形式显示：报表形式、趋势曲线形式、棒图饼图等形式。
系统对采集到电量数据进行历史存储，操作人员可以通过报表或曲线形式查询到过去任意时间段内数据，如产生满足顾客规定电度日报表、月报表、年报表等及各种实时电量（如功率、电流等）趋势曲线走势图。
对于报表系统需按照顾客详细规定进行定置，做到样式和数据都完全满足顾客打印规定和习惯。

4） 报警功能
顾客可通过计算机交互界面对各个回路各个电量参数进行报警设立，例如可设立某个回路电流上限值，只要回路电流不不大于该值，系统及时产生报警，并输出到计算机界面警告操作顾客（可显示哪个回路发生了什么报警等）。同步系统记录所有报警记录，以便日后以便地对各个回路容量和负载进行分析。

对于10kV高压系统，微机保护装置报警功能要比低压丰富多，计算机通过判断各个状态标志位来判断装置与否有报警产生，一旦产生报警计算机可触发产生各种事件记录，并可以各种方式来提示操作顾客。
5） 事件记录
计算机实时记录整个系统所有事件，涉及：操作事件、报警事件、故障跳闸事件等，并可通过报表形式查询到各个事件发生时间和位置，这样可为操作维修人员提供有力故障数据报告。
6） 历史数据库
系统带有高效历史数据库系统，可以把采集到所有数据按照预先设定好保存间隔，高速插入数据库表进行存储，数据库数据最大可保存。以满足不同规定历史查询系统进行历史数据搜索打印。
7） 系统自诊断和恢复
监控系统具备良好自诊断与自恢复功能，能在线诊断系统软件和硬件，发生故障时，能自动在屏幕上显示故障单元、故障部位及故障性质，单个组件故障，不会引起整套装置误动，也不影响其他装置和监控系统运营，当发现异常及故障时能及时依照故障性质自动鉴别与否需要闭锁关于功能或设备，并显示和打印报警信息。

8） 系统安全
SFERE3000可设立各种顾客级别以及相应操作权限。控制操作具备严格密码保护规定，对于不同操作人员进行不同权限限制。遥控操作时，系统自动校验操作者权限及口令，只有当具备操作权限运营人员在输入对的口令后，才有权限进行进一步控制操作。遥控操作将直接在一次界面相应开关位置点击相应开关，系统会弹出详细操作界面（分闸/合闸/取消），而对于400V低压，需输入具备相应控制操作权限密码。10KV以上高压遥控需要输入操作员密码和监督员密码，只有系统对双密码验证通过才干发送其控制命令。

SFERE3000防误操作功能，对于任何控制操作，在发送对的命令后，系统会弹出提示框，显示当前要操作详细回路信息以及预测操作成果会如何，以提示操作员此步操作究竟对的与否。只有在此确认后，操作命令才会真正到达现场设备进行控制动作。

9） 与其他系统通讯
SFERE3000监控具备各种方式与其他系统进行数据转发共享，如通过OPC方式可以与上级调度系统、楼宇自控系统（BAS）等进行通讯，达到数据共享。
五、 系统配备及指标
1 监控系统硬、软件配备
● 硬件配备
1）监控主机：DELL商用机、Intel酷睿 i5解决器、2G以上RAM、500G以上HD、DVD刻录光驱、键盘、鼠标、鼠标垫、网卡、声卡、漫步者音箱等。
2）显 示 器：22″大屏幕宽屏液晶彩显。
3）打 印 机：A4激光打印机。
4）UPS电源：1KVA/1H
5）前置服务器：16端口双TCP接口 DA660-16（光电隔离型，双TCP/IP网口）电力专用服务器
6）网络设备：10/100M网卡、网络设备附件、通信电缆、通讯机柜等。
7）交 换 机：CISCO SLM224G2工业型互换机
● 软件配备
1）系统软件：采用Windows 或Windows XP中文版操作系统。
2）监控软件：采用SFERE3000专业组态软件。
3）数 据 库：SFERE3000高效实时数据库和历史数据库。
● 通讯软件
本监控系统支持各种国际原则通讯、现场总线：
原则规约涉及DNP3.0、IEC101/102/103/104、原则部颁CDT、Modbus、以太网TCP/IP等，并可扩展支持各种非原则或特殊开放规约；
2 系统性能指标
● 监控信息量总点数：≥ 5000点
● 遥信传送时间：≤2S
● 遥测传送时间：≤3S
● 变位响应时间：≤2S
● 遥控命令传递时间：≤100mS
● 事件顺序记录（SOE）辨别率：≤5mS
● 调用画面响应时间：≤1S
● 事故推画面时间：≤1S
● 网络速率：10M/100M 自适应
● 总线速率：4.8Kbps~38.4Kbps
● CPU负载率：正常＜8%，事故＜25%
● 遥控对的率：100%
● 遥信精确率：99.9%
● 遥测综合误差：< 0.02%
● 通讯误码率：< 0.01%
● 工作海拔高度：≤ 4000m
3.系统概况
重要由保护测控装置、计量仪表、小电流选线和消谐等智能设备构成。保护采用“一对一”原则配备，通过有机结合，信息互换，减少重复设备，简化设计，减少了电缆，减少了成本。各设备互相独立，功能上不依赖于监控计算机，增强了系统可靠性和可用性。
4.系统配备
配备原则：丁方所提供系统须采用最新计算机硬件和软件及网络技术，按全计算机监控方式进行总体设计和系统配备，按间隔划分、单元化设计、分布式解决，达到国内同类型电站综合自动化系统先进水平。系统投入运营后，可使全站电气运营管理实现自动化、智能化，达到“无人值班(总降少人值守)”规定。
后台监控某些采用单机系统，主干网采用光纤以太网，应具备高可靠性和可扩充性。
5．站控层配备
通讯层配备：通讯层设备涉及通讯管理机、光纤、屏蔽五类双绞线等附件。
通讯管理机：每套综自系统网络通讯柜均配备1台丁方生产16端口双TCP接口 DA660-16型通讯管理机。通过现场总线（RS485）与现场各种类型分布式保护、计量、小选消谐及直流等智能设备通讯，将采集到各种模仿量和数字量按一种或几种原则规约（101、103、CDT、MODBUS、SC1801、DNP、DLT-645等）转换为统一数据类型，再通过以太网方式送入后台监控系统，并把后台监控系统下发遥控、遥调等指令转发给相应各保护测控单元，送现场单元执行。
装置采用嵌入式X86控制PC作为主控模块和嵌入式Linux实时多任务操作系统设计，具备强大数据解决、互换能力，涉及各种类型、各种数量通讯接口能力，各种通讯规约转换等功能。重要用于保护装置、计量系统、小选消谐、直流系统及其他现地智能设备通讯，同步还能作为规约转换及接口扩展用途。
主板：工业级X86 300M Hz/ 128M SDRAM
存储器：128M DiskOnChip
电源：COSEL 30W 开关电源
接口： RS232/RS485：1-10个
以太网接口：2个
软件配备：
操作系统：Linux Kernel 2.4/DOS6.2
应用软件：CCUMain
管理软件：TOP320预装Linux通讯平台
无电扇可靠性设计
以上接口具备通道隔离、防雷功能
光纤及附件：除尾矿库西沟回水泵站高压配电室不配备综自某些光纤外，别的每套系统均配备一套光纤及附件设备，实现配电室到35kV总降站之间光纤通讯。
六、 售后服务及质量保证
6.1 技术服务
6.1.1 丁方派有丰富经验技术人员到现场进行技术服务，指引需方按供方技术资料和图纸进行安装，分部试运、调试和启动，并负责解决合同设备在安装调试、试运营中发现制造质量。
6.1.2 乙方在必要时邀请需方参加丁方技术设计，并向需方解释技术设计。
6.1.3 需方有权将丁方设备设计、安装和技术服务方案以及丁方所提供一切关于合同设备资料和图纸等复印分发与乙、丙方关于各方。
6.1.4 丁方随时报告设备生产进度，乙方进行督促，必要时到丁方公司查看，保证制造更为完善。
6.1.5 如果丁方分包商需要参加合同设备某些技术服务或去现场工作，由乙方统一组织，并征得需方批准。
6.1.6 乙方保证交货进度和质量，安装、调试合格后交付需方使用。
6.1.7 丁方提供屏面布置图、原理接线图及端子排图草稿。技术合同订立后一周内，提供设计所需技术资料，经项目设计院确认，丁方完毕与合同设备关于工艺配备图、电控图等。保证设备工艺真确设计，对的安装。
6.1.8 合同生效一周后，丁方须给乙方和丙方提供满足设计、设备安装、调试、实验、维护所需要下列资料：全套设备安装图；系统电控原理图、设备二次接线图、配套附件资料；设备出厂质量检查合格证书；设备出厂阐明书等；乙方提供资料及图纸。
6.2 现场服务
6.2.1 设备到现场，丁方即派代表到现场指引安装、调试和试运营、并负责解决设备在安装、调试、运营中浮现制造质量及性能等关于问题。乙方负责督促对于丁方承包安装设备，安装筹划和进度满足需方规定。
6.2.2 产品质保期内因丁方因素发生质量问题由丁方免费负责解决。
6.2.3 在运营过程中，如发现问题，接需方告知后，丁方在4小时内作出响应，24小时内赶到现场解决关于问题。
6.2.4 丁方提供产品必要满足现场使用环境条件规定，非厂商责任导致设备损坏，由丙方负责提供配件及维修。
6.2.5 对需选购与丁方设备关于配套设备，丁方予以配合，并不发生任何配合费用。
6.2.6 丁方将保质期提供设备易损件，设备交货时提供外购件厂商名单和联系方式。
6.2.7 丁方免费为需方培训操作人员数名。涉及现场指引操作或者开培训班。
6.3 产品终身保修。
质保期：四方订立热负荷试车合格证后丁方保障合同设备正常运营12个月。如果在质保期内合同设备发生质量问题，丁方负责免费解决，相应重大质量问题，丁方4小时内响应，24小时内到达现场解决设备故障。
七、 其他条款
1、本合同一式九份。
2、四方签字盖章后生效。本合同作为合同附件，具备与合同同等法律效力。
3、未尽事宜四方协商解决。

甲 方：河北钢铁集团矿业有限公司
代表：
联系电话：
日期：10月 日

乙 方：北京文豪宏博尔科技股份有限公司
代表：
联系电话：
日期：12月 日

丙 方：河北钢铁集团司家营研山铁矿有限公司
代表：
联系电话：
日期：12月 日

丁 方：北京生源上达商贸有限公司
代 表：
联系电话：
日期：12月 日