供电综合自动化控制设计方案范文.doc
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1、供电综合自动化控制设计方案项 目 名 称 : 20KV/400V供电系统货 物 名 称 :微机保护测控装置及综合自动化系统产品型号: KLM-8000系列技术方案日期:二零零七年十二月六日一、系统概况本技术要求仅限于*20KV/400V供电系统综合自动化系统技术协议书,它包括保护装置,后台系统。柜内设备的功能设计、结构、性能、安装、试验、服务、技术支持等方面的技术要求。 所有控制、保护、测量、告警等信号均在各单元内处理成数据信号经总线传输至主控室的计算机内,各单元相互独立,互不影响,功能上不依赖于监控系统。整个综合自动化系统配置设计满足国标要求。该电站本期建设规模为:供电系统分为三块,分别为码
2、头后方中心变电所、码头变电所、冷藏箱变电所(其中包括一个油码头箱变)。微机保护装置涵盖高压系统保护和低压系统保护。 其中高压系统保护共45套,型号为KLM-8000系列微机保护装置。后台监控系统设置于码头后方中心变电所,其它两个变电所由于距离中心变电所较远,为保证通讯数据的完整性,考虑经过光纤通讯将现场电气信号送至中心变电所,经过光纤收发器将现场信号和中心变电所共同送入通讯管理机最终送入上位机,组建为一套后台监控系统。保护装置采用就地安装一种方式。 二、保护及测控部分1技术概况本系统采用的系列数字式保护测控装置适用于高低压电网及厂用电系统,具备完善的保护、测量、控制与监视功能,为高低压及厂用电
3、系统的保护与测控提供了完整的解决方案,可有力地保障高低压电网及厂用电系统的安全稳定运行。所有装置均建立在一个通用的软硬件平台的基础上,各种功能均按功能化设计,并同时配备有强大的诊断功能。用户可根据现场实际的需求,来定制各种保护、控制逻辑。装置具有高度的稳定性、灵活性、易维护性以及对不同现场情况的适应性。1.1主要特点1.1.1主CPU采用高性能嵌入式32位DSP数字信号处理器和高精度12位和16位A/D,具备强大的数据处理能力。1.1.2整个装置采用双CPU工作,确保保护功能的可靠性,测控功能的准确性。1.1.3灵活的保护控制功能,实现保护及控制方案满足系统需求。1.1.4强大的通讯处理能力,
4、提供基于以CAN和RS-485现场总线的通信接口,内部集成丰富的规约库,为用户提供完善的组网方案。1.1.5全面的设备运行信息和故障信息记录,为运行优化和事故分析提供充分的数据信息。1.1.6与保护CPU系统完全独立的高精度测量系统,可满足运行监视和远程监控的要求。1.1.7保护提供独立的防跳操作回路,均按交直流设计,为用户的控制电源选择提供方便。1.1.8完善的软硬件自检功能和免调节电路设计,安装调试更简单。1.1.9友好的人机接口,提供丰富的指示灯信号及文字化液晶面板,运行信息一目了然,减轻运行维护负担。1.1.10基于PC机的辅助分析软件,轻松完成保护控制逻辑定制、事故分析、虚拟测试等功
5、能。1.1.11高标准电磁兼容性能,密闭机箱设计,满足装置下放安装的苛刻要求。1.2主要功能1.2.1控制功能1.2.1.1 断路器控制1.2.1.2保护元件投退控制1.3测量功能1.3.1 实时运行数据1.4监视报告功能1.4.1 控制回路监视1.4.2 PT回路监视1.4.3故障记录1.4.4事件顺序记录1.5通讯功能1.5.1一个RS-485现场总线接口1.5.2一个CAN接口1.5.3IEC60870-5-103、CSC- 、MODBUS、DNP3.0等通讯规约1.6诊断功能1.6.1上电自诊断1.6.2运行自监视2产品使用条件 2.1 气象条件年平均气温 15最高气温 40最低气温
6、-10极端最高气温 55极端最低气温 -20.0多年平均相对湿度 82%2.2 其它地震烈度:度年雷电日:4050日2.4 输入电流电压CT二次电流 5APT二次电压 100V3.产品适用标准除本文件特殊规定外,我司所提供的设备均应按IEC,ISO国际标准和本文件规定的以下标准和规程进行设计、制造、检验和安装,所用的标准版本均以 12月以前发布的最新版本为准CHS中国标准EIA电气工业协会IEC国际电工委员会IEEE电气和电子工程师学会ISO国际标准化组织NEC全国电气规程NEMA国家电气制造商业学会IPCEA-绝缘电力电缆工程师协会GB14285-中华人民共和国国家标准DL/T5微机继电保护
7、装置运行管理规程87-1996GB 14285-93继电保护和安全自动装置技术规程GB 50171-92 电气装置安装工程盘、柜及二次回路接线施工及验收规范DL478-92 静态继电保护及安全自动装置通用技术条件GB 6162 静态继电器及保护装置的电气干扰试验DL/T670-1999 微机母线保护装置通用技术条件GB7450 电子设备雷击保护导则GB7261-87 电力系统二次回路控制、保护屏及柜基本尺寸系列GB7268-87 电力系统二次回路保护装置用插件面板基本尺寸系列电安生1994191号 电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要点GB 7261-87 继电器及继电保护装置基本试验方
8、法GB2423.1 89 电工产品基本环境试验规程试验A:低温试验方法GB2423.2 89 电工产品基本环境试验规程试验B:高温试验方法GB/T14537-93 量度继电器和保护装置的冲击与碰撞试验GB/T14598.10-1996电气干扰试验第4篇:快速瞬变干扰实验 量度继电器和保护装置的电气干扰试验第1部分:GB/T14598.13-1998 1MHZ脉冲群干扰实验 量度继电器和保护装置的电气干扰试验第2部分:GB/T14598.14-1998 静电放电实验 DL/T 671-1999 微机发电机变压器保护通用技术条件 DL/T 624-1997 继电保护微机型试验装置技术条件 国电调(
9、 )138号 防止电力生产重大事故的二十五项重点要4.一般技术要求4.1概述4.1.1 所有保护装置系统均应为微处理器构成的全数字式的,以32位DSP为核心,装置采用双CPU 工作。4.1.2 所有综保测控装置适用于电流互感器二次额定电流为5A(1A),电压互感器二次额定电压为100V。 4.1.3 综保测控装置的装置电源AC/DC 85265V,操作电源采用交直流绝对兼容设计。4.1.4保护装置采用标准尺寸机箱和插件板设计,机箱的插件装在开关柜内,保护装置内包含规定的保护功能:跳闸组件、信号、检测、人机对话、通讯接口部件,并能实现事故记录等功能。4.1.5 装置采用背插板,便于系统维修,同时
10、装置具有防误插功能。4.2整定和控制4.2.1 保护测控装置的整定和控制,运行人员经过菜单,完成以下工作。参数设定.事故显示、确认。整定记录。菜单显示,采用中文菜单。运行人员还能够用装置上的人机接口 键盘和液晶显示器进行定值设定、调试等。4.3跳闸组件 装置的输出应能直接接到断路器跳闸线圈。4.4自检4.4.1 装置自检能监视现地软件功能和回路,包括电源电压,时钟频率等.根据故障情况和系统的结构,自检功能可按以下方式执行: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,应能即时得到改正而且不影响系统的功能。当检查到以下故障时,应发出报警信
11、号到计算机监控系统并闭锁备自投装置。DC故障;TA或TV故障跳闸回路故障软件和硬件故障4.4.2 软件检测软件检测主要用于调试时使用.在进行检测时,必须保证外部跳闸通道已切断。应提供以下软件检测功能:跳闸输出检测.信号输出检测.检测经过人机接口完成,跳闸和信号输出在面板上LED指示,并在屏幕上显示.输入信号的检测除软件检测外,应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.主程序主要进行一些必要的初始化工作,对调试监控程序,运行监控程序和保护功能程4.5基本技术性能4.5.1 电源数据直流电源额定电压Un:220V;允许变化80%115%Un,纹波系数不大于1%.交流电源
12、额定电压Un:220V;允许85%110%Un交流电压额定频率fn:50HZ;允许变化范围0.5Hz4.5.2额定交流数据4.5.2.1 交流In:5A4.5.2.2交流Vn:100V,100/3V(相电压)4.5.2.3 频率fn:50Hz4.5.3 热稳定性4.5.3.1交流电流回路 长期运行2In 10s 10In1s 40In4.5.3.2 交流电压回路长期运行 1.5Un4.5.4 触点容量4.5.4.1直流220V电流5A,L/R5ms;报警输出触点的断开容量不小于20W.4.5.4.2跳闸出口触点长期允许经过电流5A,报警输出触点长期允许经过电流1A.4.5.5功率消耗:交流电流
13、回路:In=5A时,每相不大于1VA交流电压回路:Un=100V时,每相不大于0.5VA直流电源回路:当正常工作时,不大于50W当保护动作时,不大于80W4.5.6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10S;40倍额定电流,允许1S交流电压回路:1.2倍的额定电压,连续运行直流电源回路:176V288V电压,连续工作产品经受过载电流电压后,无绝缘损坏。 4.5.7抗电磁干扰性能脉冲干扰实验:IEC60225-22-1能承受频率为1MHZ及100KHZ衰减振荡波(第一半波电压幅值共模4KV,差模1KV)脉冲干扰实验快速瞬变干扰实验:能承受IEC60255224标准规
14、定的IV级(4KV10)快速瞬变干扰实验静电放电干忧实验:能承受IEC60255222标准规定的严酷等级为IV级的静电放电干扰实验辐射电磁场干扰实验:能承受IEC60255223 GBT14598.9标准规定的严酷等级为级的辐射电磁场干扰实验4.5.8测量精度:保护元件误差: 5%测量电流元件误差: 0.2%测量电压元件误差: 0.2%5.保护测控装置配置5.1 概述20KV保护测控装置安装于20KV高压开关柜上。5.2 20KV变电所配置 5.2.1 20KV出线变压器保护测控装置保护测控装置安装于10KV高压开关柜上。保护测控装置KLM-8410。三段过流保护零序电压零序电流重瓦斯保护轻瓦
15、斯保护温度保护PT断线告警录波功能5.2.2 20KV线路保护测控装置保护测控装置直接安装于10KV高压开关柜上。保护测控装置KLM-8210。三段过流保护三相一次重合闸测控功能5.2.3 20KV电容器保护测控装置保护测控装置直接安装于10KV高压开关柜上。保护测控装置KLM-8210。三段过流保护零序电压零序电流过压保护欠压保护三相一次重合闸测控功能5.2.4 20KV PT柜微机消谐电压互感器保护测控装置安装于10KV高压开关柜上。电压互感器消谐保护测控装置KLM-8530具有PT过压、低压、断线、接地、消谐功能消谐可连续消除0300HZ的各种谐振6.保护测控装置的试验1. 概述1.1
16、试验期间,用户可派人到现场检查。1.2 试验结果满足规范书和调试大纲的要求。1.3 工厂试验项目1.31直观检查装置情况,包括:外观,设备规格,数量,接线,铭牌,装置号码,端子号码等。1.3.2 绝缘电阻试验装置的带电部份和非带电金属及外壳之间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.1.3.3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4000伏(有效值)历时2min的工频耐压试验,而无绝缘击穿或闪络现象。1.3.4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
17、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。1.3.7 电源试验1.3.7.1交直流电源在极限状况下可靠工作。1.3.7.2突然加上电源,突然断电,电源电压缓慢上升或下降,装置均不误动。1.3.8 性能试验1.3.8.1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。1.3.8.2 装置她性能试验,包括:硬件自检、时钟试验、信息输出功能试验,开关量输入/输出检查,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。1.3.9 高、低温特性及抗震性能试验(可用型式试验报告代替)。1.3.10 连续通电试验装置完成调试后,出厂前进行
18、不少于100小时连续通电试验。各项参数和性能应符合要求。2. 现场试验2.1 概述2.1.1在系统安装调试完成后进行试验,验证是否满足本节规定的特性和所保证的性能。2.1.2现场试验应在安装完成的设备上进行,完成所有必须的试验设备由承包人提供。2.2 现场试验项目:现场试验至少应包括下列项目。2.2.1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。2.2.2检查TA、TV极性和接线的正确性。2.2.3屏内接线的正确性检查。2.2.4按用户提供整定值进行整定。2.2.5绝缘电阻试验及工频耐压试验。2.2.6电源试验.2.2.7 整组试验2.2.8 连续通电试验。通电时间不小于100小时
19、,各项参数和性能应符合要求2.2.9 试运行。上述试验完成后同电站一起进行试运行,以进一步考核保护系统的性能, 运行持续无故障时间为72小时。2.3 试验资料及报告 2.3.1 每次试验完成后,提供试验报告。2.3.2 试验报告内容应包括试验项目,试验目的,试验人员名单,试验用仪表设备,试验方法,试验程序,试验表格,试验结果和对试验结果的意见。三、变电站计算机监控系统概述系统采用全开放、模块化结构设计,能实现数据采集与处理、全站经济运行、电压控制、历史数据保存、运行报表打印、与外系统的通讯等功能,部分功能又可成独立装置配套使用,如电量检测装置等,操作方便,配置灵活。 1 系统结构与配置系统基于
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