变电站综合自动化系统运行规程.doc

兰成渝输油管道

变电站综合自动化系统运行规程

目 录

1、系统结构…………………………………………………………………………3
2、系统配置…………………………………………………………………………4
3、系统安装及调试…………………………………………………………………5
4、运行操作…………………………………………………………………………6
5、系统维护及故障处理……………………………………………………………7

1 系统结构
兰成渝输油管道变电站TranSys微机综合自动化系统按分层单元模块化结构设计，由间隔层、监控层和站级层三部分组成。各部分除完成各自单独功能外，并通过串行通讯口和现场通讯总线网络实现数据信息交换。最终实现管道自动化系统（PAS）的管道控制中心和站控两级对泵站电气系统的数据采集和监视控制。具体系统结构如图所示，

间隔层设备主要采用美国SEL系列保护和测控合一的保护测控装置，对要求计量的回路选用PML7300智能电能表，各开关量的采集由中央通信控制管理机D20可扩展的D20S开关量采集板采集。SEL保护测控装置、PML智能电能表按回路完成保护、测量、信号、控制、信息存储、通信功能，并通过总线通信链路挂接在中央通信控制管理机上。
监控层以D20 M++中央通信控制管理机做为整个系统的通信管理枢纽，实现采集数据存储处理及通信，向上与站控监控终端监控后台机和PAS系统通信，向下与各保护测控单元及直流屏通信，完成系统所有信息的管理及上传下达任务。
站控层监控微机为HP工控机，配置17’液晶监视器和宽行打印机，安装Windows 2000+SP2操作系统。通过D20 M++中央通信控制管理机实现对泵站电气系统的数据采集和监视控制。
整个系统的通信连接选用屏蔽双绞电缆，设备的安装采用集中组屏方式。
2 系统配置
2.1 保护监控配置
2.1.1 35KV进线
配置SEL-551电流保护测控智能单元，实现电流速断保护、过电流保护及控制信号(4DO,2DI)功能，提供电流保护动作跳闸信号、事件顺序记录（SER）报告和事件存储。
配置PML7300智能电能表，实现V,I P,Q, Cosφ,f, kWh, kVarh三相电量测量功能。
2.1.2 35KV及6KV母联
配置SEL-551电流保护测控智能单元，实现电流速断保护、过电流保护、控制信号(4DO,2DI)功能及三相交流电流测量功能，提供电流保护动作跳闸信号、事件顺序记录（SER）报告和事件存储。
2.1.3 35KV/6KV主变
配置SEL-587两卷差动保护测控智能单元，实现二次谐波制动、比率制动差动保护、差动速断保护及控制信号(4DO,2DI)功能，提供电流保护动作跳闸信号、事件顺序记录（SER）报告和事件存储。
配置SEL-351A复合电压电流保护测控智能单元，实现复合电压闭锁过流保护、过负荷告警、控制信号(7DO,6DI)功能，并利用SEL自带的SELogic可编程功能实现35KV母联的备自投功能。
配置PML7300（6KV侧）智能电能表，实现V,I P,Q, Cosφ,f, kWh, kVarh三相电量测量功能。
2.1.4 6KV站用变
配置SEL-351A复合电压电流保护测控智能单元，实现电流速断保护、过流保护、接地保护、过负荷告警、变压器超温告警、控制信号(7DO,6DI)功能及回路V,I P,Q, Cosφ,f, kWh, kVarh三相电量测量功能，并利用SEL自带的SELogic可编程功能实现6KV母联的备自投功能，提供保护动作跳闸信号、事件顺序记录（SER）报告和事件存储。
2.1.5 6KV油库变
配置SEL-551电流保护测控智能单元，实现电流速断保护、过电流保护及控制信号(4DO,2DI)功能，提供电流保护动作跳闸信号、事件顺序记录（SER）报告和事件存储。
配置PML7300智能电能表，实现V,I P,Q, Cosφ,f, kWh, kVarh三相电量测量功能。
2.1.6 6KV外输泵馈出线
配置SEL-701复合电压电流保护测控智能单元，实现电流速断保护、过流保护、堵转保护、负序电流保护、过负荷保护、零序电流保护、低电压保护、控制信号(6DO,6DI)功能及回路V,I P,Q, Cosφ,f, kWh, kVarh三相电量测量功能，提供保护动作跳闸信号、事件顺序记录（SER）报告和事件存储。
2.1.7 6KV外输泵（转输泵）馈出线
配置SEL-351A复合电压电流保护测控智能单元，实现电流速断保护、过流保护、接地保护、过负荷告警、控制信号(7DO,6DI)功能及回路V,I P,Q, Cosφ,f, kWh, kVarh三相电量测量功能，提供保护动作跳闸信号、事件顺序记录（SER）报告和事件存储。

3 系统的安装及连接
3.1 屏柜
系统设备采用集中组屏安装的方式，屏柜均为标准屏柜，尺寸为2360×800×600，设备的显示面板均在屏柜前面，屏柜背后出线，屏柜的左右两侧分别配置一定数量的接线端子，屏柜内除安装各保护监控设备外，还安装了所需的电源模块、屏顶小母线、接地小母线、自动空气开关等附件。
3.2 电源与接地
（1） 电源:各屏柜工作电源的要求为：直流电源 DC220V±20V，总直流电源容量为各屏柜之和，直流电源经屏顶电源小母线，再经自动空气开关及熔断器接至各设备的电源输入端。
（2） 接地:各屏柜的柜体应可靠与现场的接地网相连，接地电阻不应大于0.5Ω，屏柜内设备的接地端子用专用的接地导线接至屏柜两侧的接地铜排，主变差动保护电流互感器二次电流回路在保护屏上单点接地。
3.3 通讯线联接
（1） 系统中各SEL设备之间以EIA-485方式连接，PML设备之间以RS-485方式连接，所用通讯电缆均为屏蔽双绞线电缆，每个通讯网电缆的长度要求小于1200米，每段通讯电缆的屏蔽层要求为单端接地。
（2） 系统中SEL及PML装置以RS-485总线方式经RS485/RS232转换器(CEIEC1210B)连接至D20 M++中央通信控制管理机相应的通信串口(COM3~COM7)
（3） D20M++中央通信控制管理机的维护口COM0用屏蔽双绞线电缆连接至计算机的串口COM2，做D20维护用。
（4） D20M++中央通信控制管理机的串口COM2用屏蔽双绞线电缆连接至计算机的串口COM1，做计算机与D20实时通信用。
（5） D20M++中央通信控制管理机的串口COM1用屏蔽双绞线电缆连接至RS485/RS232转换器CEIEC1210B，以RS485方式与管道自动化系统（PAS）通信。

4 系统运行操作
4.1 综合自动化屏BP1~BP4的上电：
1、 投入综合自动化屏上系统运行所要求的保护跳闸出口连片。
2、 投综合自动化屏BP1屏后上侧的直流电源电源自动空气开关QA，按下D20++前面板上的电源按键。
检查以下项目：
（1） 屏后5块RS485/RS232转换器CEIEC1210B上的红色电源指示灯PWR点亮；
（2） D20++前面板上的RUN、+12V、-12V、+5V及48V绿色指示灯点亮；
（3） 两个D20S前面的ON绿色指示灯点亮，RUN、TX1及RX1绿色指示灯闪烁
3、 投综合自动化屏BP2屏后上侧的直流电源电源自动空气开关QA。
检查以下项目：
（1） 屏柜前面板上SEL单元面板上EN指示灯应点亮；
（2） 屏柜前面板上PML单元面板应点亮；
（3） 按下SEL单元面板上的TARGET RESET/LAMP TEST按钮，SEL单元面板上的指示灯应全部点亮，故障指示灯应全部复位。
4、 综合自动化屏BP3屏后上侧的直流电源自动空气开关QA。
检查以下项目：
（1） 屏柜前面板上SEL单元面板上EN指示灯应点亮；
（2） 屏柜前面板上PML单元面板应点亮；
（3） 按下SEL单元面板上的TARGET RESET/LAMP TEST按钮，SEL单元面板上的指示灯应全部点亮，故障指示灯应全部复位；
5、 投综合自动化屏BP4屏后上侧的直流电源电源自动空气开关QA。
检查以下项目：
（1） 屏柜前面板上SEL-551单元面板上EN指示灯应点亮；
（2） SEL-701单元面板上ENABLED指示灯应点亮；
（4） 屏柜前面板上PML单元面板应点亮；
（4） 按下SEL单元面板上的TARGET RESET/LAMP TEST按钮，SEL单元面板上的指示灯应全部点亮，故障指示灯应全部复位。
4.2 计算机系统的上电和TranSys软件系统的启动：
1、 投计算机系统220V交流电源控制开关；
2、 打开计算机音箱电源，按下计算机主机的电源开关，启动计算机，选择WINDOWS NT 2000操作系统完成计算机的启动；
3、 用鼠标左键，按“开始→PECSTAR-110电力监控组态→单机系统→前台通信管理”的顺序启动PECSTAR软件系统的前台通信管理模块（FRONT.EXE）；
4、 用鼠标左键，按“开始→PECSTAR-110电力监控组态→单机系统→后台实时监控”的顺序启动PECSTAR软件系统的后台实时监控模块(PECSVIEW.EXE)，运行操作人员在后台界面上进行登录；
5、 根据运行的需要启动PECSTAR软件系统中相应的功能模块。
4.3 计算机监控软件的操作：
监控后台图形监控人机界面的主要功能包括：
. 实时动态显示各种图形画面，包括接线图和设备运行状况图等。
. 在监控画面上直接发遥控、遥调命令。
. 在线报警及报警确认，查看事件记录。
. 实时事故打印。
. 故障弹出画面
详尽的操作步骤和方法请参看兰“兰成渝软件操作指南”。
4.4 注意事项：
1、 正常运行时不能退出PECSTAR软件系统的前台通信管理模块(FRONT.EXE)、后台实时监控模块(PECSVIEW.EXE)。
2、 SEL保护发生故障跳闸时，通知维护人员。用SEL5010软件将故障事件保存到计算机硬盘上，用SEL5601软件分析故障。
3、 正常运行时计算机音箱能报事故、故障、一般事件和其他事件四种音响，所以不能关闭计算机音箱电源，如出现“通信出错” 故障时要及时通知维护人员尽快处理。
4、 要注意各个用户权限密码的保密，不要轻易进入PECSTAR软件系统的设备登记系统设置模块(SSET.EXE)、接线图编辑工具模块（PECSDRAW.EXE）、通用统计报表设计模块（RPTCAD.EXE）和运行、参数整定模块（TSET.EXE）。
5、 正常运行时，末经相关负责人的许可，严禁在计算机上安装或运行其他无关的程序，如文字编辑、画图、打游戏等等。
6、 正常运行时，末经相关负责人的许可，严禁在计算机上新建或删除文件夹和文件，特别是计算机硬盘上的C：\WINNT和D:\PECSTAR目录。

5 系统维护及故障处理
5.1 系统维护
5.1.1 D20单元的维护
（1）在正常运行的情况下，D20单元不需要日常的维护工作。每次重新上电后，D20单元会自动进入运行状态。
（2）D20单元前面板红色指示灯FAULT点亮时，表明D20单元为故障状态，此时应立即通知相关维护人员进行处理，但并不影响其它保护监控设备的正常运行。
（3）D20单元配置文件的下载
1） 计算机的串口COM2用屏蔽双绞线电缆连接至D20M++中央通信控制管理机的维护口COM0做D20维护用；
2） 启动计算机上的Harris Config Pro程序，与D20单元建立通信并下载相应工程的D20配置文件。
3） 详细的方法及步骤参考“D20 RTU使用说明书”。
5.1.2 监控微机的维护
（1）监控微机上监控软件在系统正常运行时，不需要特殊的维护工作。
（2）因为系统将历史数据记录在监控微机的硬盘上，所以在正常运行时应该注意监控微机硬盘数据的备份及维护，避免运行历史记录的丢失。
（3）要注意监控微机的防尘、防静电，保持监控微机内、外的清洁。
5.1.3 PML单元的维护
在没有问题的情况下，PML单元不需要日常的维护工作。每次重新上电后，PML单元会自动进入运行状态。利用其前面板上的三个按键盘可对PML7300进行数据查询及参数设置。
5.1.4 SEL单元的维护
5.1.4.1 定值整定及保护试验
每个SEL单元在装运出厂前都进行了完整的功能测试和校验，保证了继电器保护动作的正确性和准确性，在实际应用试验中，不必测试继电器内的每一个元件、每一个定时器及每一项功能，只需测试实际应用到的保护功能。
定值整定及保护试验的一般步骤：
（1）检查继电器的直流回路、交流回路及通信回路的连接，保证其正确性；
（2）确认工作电源在继电器允许的额定值范围内，并通过熔断器或自动空气开关给继电器上电；
（3）在计算机上安装并启动继电器专用的整定软件SEL5010，也可启动计算机的超级终端程序；
（4）用屏蔽双绞线电缆将计算机的通信串口（COM1或COM2）连接至继电器的通信串口；
（5）通过整定软件SEL5010或超级终端程序使继电器与计算机建立通信；
（6）读取继电器原始的整定值并根据实际要求编辑整定继电器定值；
（7）确认整定值无误后保存及下载继电器定值；
（7）用继电器保护试验仪模拟故障测试实际应用到的保护功能元件。
5.1.4.2 运行中定值的修改
运行中定值修改的一般步骤：
（1）停运保护间隔的设备或线路，断开一次回路开关的操作电源；
（2）在只修改继电器动作门槛定值时，可通过继电器的前面板或专用的整定软件进行修改，在要修改继电器的逻辑方程时，只能通过专用的整定软件或计算机超级终端程序进行修改；
（3）根据实际要求编辑整定继电器定值；
（4）保存及下载继电器定值；
（5）用继电器保护试验仪模拟故障测试修改部分的保护功能；
（6）保护试验正确后投运保护间隔的设备或线路；
（7）保护定值修改确认后可跳过（5）步骤直接投运保护间隔的设备或线路。
5.1.4.3 保护跳闸
系统和设备发生保护跳闸时继电器的信息指示和故障分析的步骤：
（1）继电器正常运行时前面板EN灯点亮，其它的指示灯熄灭；
（2）当继电器发生保护跳闸输出时，前面板相应的故障指示灯点亮，并自动产生故障录波和事件记录，事件记录可通过前面板EVENTS按键查看，或通过计算机串口查看故障录波和事件记录；
（3）利用故障录波和事件记录对保护跳闸进行事故后分析；
（4）故障检查确认后可通过前面板TARGET RESET按键复位前面板相应的故障指示灯。
5.1.4.4 继电器报警
当继电器的ALARM报警接点闭合报警时，可按下述步骤检查：
（1）继电器正常运行时前面板EN灯点亮，其它的指示灯熄灭；
（2）继电器正常运行时自动执行各种自检功能，可通过前面板STATUS按键查看继电器的自检信息；
（3）继电器自检不通过时，继电器保护功能自动退出，保护输出OUT口自动置位为逻辑0，ALARM输出接点闭合；
（4）继电器在前面板LCD显示屏上显示故障信息；
（5）继电器报警后应立即退出与继电器相关的操作回路；
（6）检查继电器的工作电源和通信回路，确认工作电源在额定值范围内及通信链路的正确性；
（7）如上述检查不能解除报警，请联系本公司。
5.1.4.5 继电器维护试验
继电器是一种微机单元装置，其动作特性是不随时间变化的，所以在继电器的维护试验过程中应着重以检查下几点：
（1）保证继电器的直流回路、交流回路及通信回路连接的正确性；
（2）仔细分析事件报告和故障录波，保证保护逻辑方案在实际应用中的可靠性和正确性；
（3）保证其保护间隔辅助设备操作的正确性。
5.2 一般故障情况
5.2.1 SEL单元装置
（1）继电器执行各种自检功能。对于超出范围的状态（见表格5.1），继电器执行下面的正确行为：
1） 保护退出：继电器退出保护元件和跳闸/合闸逻辑。所有输出接点放电。EN前面板LED熄灭。
2） ALARM输出：ALARM输出接点由于放电而发出一个告警信号。如果ALARM输出接点是一个B接点（常闭），它将闭合于告警或继电器失电。如果ALARM输出接点是一个A接点（常开），它将打开于告警或继电器失电。告警状态信号可以是一个5秒脉冲或永久信号。
3） 继电器对告警或故障情况在串行口自动产生STATUS报告。
4） 继电器在继电器LCD显示上显示故障信息。
使用串行口STATUS命令或前面板STATUS按钮来查看继电器自检状态。
表格5.1：继电器自检
自检
情况
限制
保护退出
ALARM输出
定义
IA，IB，IC
IN，VA，VB
VC，VS偏移
告警
30mV
No
瞬时
每10秒测量每个输入通道的直流偏移。
主偏移

+5VPS
告警
故障
告警

故障
20mV
30mV
+4.80V
+5.20V
+4.65V
+5.40V
No
Yes
No

Yes

瞬时
锁存
瞬时

锁存
每10秒测量A/D的直流偏移。
每10秒测量+5V电源。

±5VREG
告警

故障
±4.75V
+5.20,
-5.25V
±4.50V
+5.40V,
-5.50V
No

Yes
瞬时

锁存
每10秒测量5V整流电源。
±12VPS
告警

故障
±11.50V
±12.50V
±11.20V
±14.00V
No

Yes
瞬时

锁存
每10秒测量12V电源。
±15VPS
告警

故障
±14.40V
±15.60V
±14.00V
±16.00V
No

Yes
瞬时

锁存
每10秒测量15V电源。
TEMP
告警

故障
-40℃
+85℃
-50
+100℃
No

Yes

锁存
每10秒测量在A/D电压参考上的温度。
RAM
故障

Yes
锁存
每60秒执行对系统RAM的读写测试。
ROM
故障
校验码
Yes
锁存
每10秒执行继电器程序寄存器的校验码测试。
A/D
故障

Yes
锁存
每四分之一周波证实一次正确的转换。
CR_RAM
故障
校验码
Yes
锁存
每10秒执行一次对运行内存中整定值的校验码测试。
EEPROM
故障
校验码
Yes
锁存
每10秒执行一次对不丢失寄存器中的继电器整定值的校验码测试。
下面的自检由微处理器和主板中专用回路执行。这些测试中的故障将关闭微处理器，并不显示在STATUS报告中。
微处理器
晶振
故障

Yes
锁存
继电器监视微处理器晶振。如果晶振故障，继电器显示“CLOCK STOPPED”在LCD显示上。测试连续进行。
微处理器
故障

Yes
锁存
微处理器检查每个程序指令、内存读写和中断。继电器对于检测到非法指令、内存读写或错误中断，将显示“VECTOR nn”在LCD上。测试连续进行。
（2）继电器故障排除
检查程序
在怀疑继电器之前请先进行下列步骤。在完成检查后，再进行故障排除程序。
1）测量并记录下继电器输入端子上的供电电源电压；
2）检查继电器是否通电，不要关闭继电器电源；
3）测量并记录下继电器所有控制输入端的电压；
4）测量并记录下所有继电器输出状态。
故障排除程序
所有面板指示灯不亮
1） 电源输入掉电，或保险丝熔断；
2） 自检失败。
继电器LCD屏上不能显示字符
1） 继电器掉电，检查ALARM接点是否闭合；
2） LCD对比度调节超出范围；
a） 去除继电器前面板；
b） 按一下面板按钮，继电器应点亮LCD背景灯；
c） 在前面板后靠串口旁找到对比度调节电位器；
d） 用一把小螺丝刀调节电位器；
e） 装上继电器前面板。
继电器对连接在串口上的设备的命令没有响应
1）通信设备与继电器没连接；
2）继电器与通信设备间的波特率或其他通信参数不一致，包括通信电缆连接错误；
3）继电器串口接受到XOFF，停止通信。键入〈CTRL〉Q向继电器发送XON命令恢复通信。
继电器对故障没有反应
1) 继电器整定设置不恰当；
2) 测试设置不恰当；
3) CT和PT输入接线错误；
4) 二次互感器的模拟输入与主机板之间的电缆松动或损坏；
5) 继电器自检失败。
5.2.2 PML7300单元装置
面板显示屏及背后工作指示灯不亮
1） 电源输入掉电，或保险丝熔断；
2） 自检失败。
装置对连接在串口上的设备的命令没有响应
1）通信设备与装置没连接；
2）装置与通信设备间的波特率或其他通信参数不一致，包括通信电缆连接错误；
5.2.3 D20单元装置
装置对连接在串口上的设备的命令没有响应
1）通信设备或通信电缆没连接；
2）D20单元装置配置下载错误，包括通信电缆连接错误；
3）RS485/RS232转换器CEIEC1210B损坏；
4）D20单元装置自检不通过。
装置前面板红色指示灯FAULT点亮
1）D20单元装置配置下载错误；
3）D20单元装置自检不通过。
5.3 注意
（1） 接入设备的工作电源为DC220V±20V，在设备通电时应确保电源等级和极性的正确，以免损坏设备。
（2） 在接触设备各模件时，必须先通过触摸金属外壳将手上的静电释放，且不要触摸板上任何裸露元件。
（3） 本系统中的通讯端口不能热插拔，以免损坏串口，造成设备损坏。
（4） 本系统中各设备内各模块上的跳线用户严禁擅自修改。
（5） 本系统中各屏柜及各设备的接线端子上都可能存在危险电压，在运行过程中，严禁接触各端子，以免人身受到伤害。
（6） 在运行过程中，应注意保持屏柜内部及监控微机整洁、无杂物，以避免设备产生故障。
（7） 前台机设备顺序、测点顺序、历史数据库测点顺序不能随意调整
前台机设备顺序号关系到各设备的原始记录存储、配置文件存储。
前台机设备顺序号与测点号关系到各种运行参数——如统计量测点、电能测点、日报测点、事故报警点、遥控输出点、闭锁条件、事件追忆项目等。如果调整设备顺序或测试顺序，可能导致以上运行参数错位，造成不必要的麻烦甚至运行错误。
历史数据库测点顺序在运行稳定后（试运行期过后）最后不要改动，测点最好是只能增加、不要减少。如果测点顺序变动，将影响到历史数据的查询，因为各项数据在历史数据库中均以顺序号识别，如果顺序号变动，将造成历史查询数据错位。
但日报测点可以增加，新增的测点数据不影响以往的任何查询。
（8） 前台机所有设备信息均存在工作目录下的 *.CFG 文件中。将所有扩展名为CFG的文件备份即可备份所有测点参数、运行参数。
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