综合监控系统集成第三册PSCADA技术要求（最终稿）

1 重庆轨道交通三号线一期工程重庆轨道交通三号线一期工程 综合监控系统集成工程招标文件综合监控系统集成工程招标文件 第二卷第二卷 技术部分技术部分 第三册第三册 电力监控系统电力监控系统 PSCADA 技术要求技术要求 招招 标标 人 重庆市轨道交通总公司人 重庆市轨道交通总公司 招标代理机构 重庆市捷运工程设备有限公司招标代理机构 重庆市捷运工程设备有限公司 二二 八年五月八年五月 2 目目 录录 目 录 2 一 综合监控系统 PSCADA 功能 5 1 一般事项 5 1 1 适用范围 5 1 2 使用的技术标准 5 2 系统主要技术指标 5 3 系统功能要求 5 3 1 控制中心功能 6 3 2 供电复示系统功能 14 4 控制 监视 测量范围 14 4 1 控制范围 14 4 2 监视范围 15 4 3 测量范围 16 4 4 遥调范围 仅在 110kV 主变电站 17 二 牵引降压变电所综合自动化系统 17 1 一般事项 17 1 1 适用范围 17 1 2 环境条件 17 1 3 系统参数 18 1 4 各种电气设备回路电压 18 1 5 使用的技术标准 18 2 系统通用技术要求 19 3 系统主要功能描述 20 3 1 集中监控计算机主要功能 20 3 2 控制信号盘主要功能 22 3 3 间隔单元装置主要功能 23 3 4 系统维护设备主要功能 31 3 3 5 闭锁和联动功能 32 4 系统硬件规格要求 32 4 1 便携式计算机 32 4 2 车辆段牵引变电所集中控制台设备 32 4 3 控制信号盘 32 4 4 通信控制器及液晶显示器 33 4 5 间隔单元装置 34 4 6 所内通信网络 36 4 7 变电所用壁挂式马赛克模拟屏 38 4 8 交流 35kV 系统用接口盘 39 4 9 车辆段室外隔离开关控制柜 40 4 10 光电转换器 40 5 系统软件要求 40 6 系统监控 测量 保护范围 40 6 1 系统保护配置 40 6 2 系统监控 测量 保护范围 41 7 系统主要技术指标 43 8 微机继电保护 通信控制器 测控单元装置 自动装置的主要技术参数43 8 1 工作环境温度 43 8 2 额定值 43 8 3 功耗 43 8 4 过载能力 43 8 5 微机继电保护的整定值 44 8 6 绝缘性能 44 8 7 机械性能 45 8 8 电磁兼容要求 45 8 9 测试设备要求 46 8 10 其它保护配置方案 46 9 设备结构 46 4 10 试验 47 10 1 基本要求 47 10 2 型式试验 47 10 3 出厂试验 48 10 4 现场试验 49 11 铭牌 50 12 设备供货范围 50 三 110kV 主变电所综合自动化系统 51 1 总则 51 1 1 适用范围 51 1 2 变电所规模 51 1 3 通用技术要求 52 1 4 使用的技术标准 53 2 监控系统技术要求 54 2 1 测控单元统计 按最终规模 54 2 2 监控系统结构 配置 55 2 3 监控系统功能 59 2 4 主要性能和指标要求 61 2 5 试验 66 2 6 设备供货范围 70 3 保护系统 全微机综合自动化系统 技术要求 72 3 1 基本技术要求 72 3 2 微机保护配置要求 72 3 3 组屏方案 75 4 电源侧变电站监控保护系统技术要求 76 5 与市电力公司供电局通信设备技术要求 77 5 1 工程概况 77 5 2 标准和规范 77 5 3 通信设备技术要求 78 5 5 4 质量保证及质量控制文件 88 5 5 专用工具及安装材料 88 5 6 技术文件及图纸 88 5 7 测试 89 5 8 设备供货范围 89 6 与市电力公司变电站 供电局等的接口费用 93 四 较新线控制中心 PSCADA 系统搬迁相关工程 93 1 工程概况 93 2 较新线 PSCADA 系统概况 93 3 工作内容和技术要求 94 4 其他要求 94 5 费用报价 95 6 一 综合监控系统一 综合监控系统 PSCADA 功能功能 1 一般事项一般事项 1 1 适用范围适用范围 本技术规格书适用于重庆轻轨三号线一期工程的综合监控系统 PSCADA 子 系统 本工程已确定建设综合监控系统 PSCADA 系统各被控站综合自动化系 统接入各车站综合监控系统 因此本规格书仅提出控制中心电力调度的相关功 能要求 控制中心主站和复示系统的设备配置 硬件技术规格 与相关专业的 接口等内容详见综合监控系统相关文件 1 2 使用的技术标准使用的技术标准 GB50157 2003 地铁设计规范 GB T13729 2002 远动终端设备 GB T13730 2002 地区电网调度自动化系统 GB 2887 2000 计算机场地技术条件 IEC60870 远动设备及系统 2 系统主要技术指标系统主要技术指标 1 遥控命令传送时间 1s 2 遥信变位传送时间 2s 3 画面调用响应时间 2s 3 重要模拟量传送时间 3s 5 动态显示画面刷新时间 2s 6 遥控正确率100 7 遥信正确率 99 99 8 交流采样模拟量遥测综合误差 0 5 9 直流采样模拟量遥测综合误差 1 5 7 3 系统功能系统功能要求要求 PSCADA 系统采用二级管理模式 即控制中心控制室和变电所站级管理层 对变电所综合自动化系统进行管理 车站控制室对综合自动化系统没有管理权 限 牵引供电系统设备采用三级控制方式 即在控制中心控制室 变电所站级 管理层和间隔设备层三级控制 车站控制室对供电系统设备不具有控制功能 仅具有监视功能 PSCADA 系统对综合监控系统的功能要求如下 3 1 控制中心控制中心功能功能 3 1 1 控制功能 综合监控系统应实现下列控制功能 1 对断路器 电动隔离开关进行开 合控制 2 对有载调压变压器分接头进行升 降控制 3 对保护动作信号等进行远方复归 包括对 AC35kV DC1500V 微机 保护装置 直流系统框架泄露保护的复归 4 对自投 重合闸等自动装置进行投切控制 3 1 1 1 控制功能按操作对象的数量可以分为单独控制和程序控制 1 单独控制 单独控制有两种方式 直控方式和操作前先选择方式 采用直控方式时操作员通过鼠标或键盘直接对控制对象发出控制命令 系 统检查是否具有操作权利 当操作权利满足要求时系统直接将控制命令发给被 控站设备 执行控制 直接控制方式除进行操作权利的检查外 还可进行软闭 锁检查 即操作条件是否具备 如操作条件不满足 系统将停上操作 并打出 信息提示操作员 操作前先选择的方式分两步进行 一选择 执行 首先操作员用键盘或鼠标器调出被控站主接线图 第一步 选择控制对象 被选中的对象在显示器上闪烁 若选择成功 则 在显示器上用汉字提示并有打印记录 若选择失败 亦在显示器上提示 并打 8 印记录 同时显示器恢复原状态显示 只有选择成功方可进行后续操作 第二步 执行 按下执行键发出执行命令 若遥控执行成功 显示器画面 状态刷新 停闪 并有打印记录 若遥控执行失败 则显示器上开关恢复原态 显示 并有打印记录 2 程序控制 程控操作就其执行过程而言与单控相似 它是若干个单控过程的组合 程序控制可以有以下执行方式 手动执行程控 由操作员手动调用程控画面 选择程控卡片并确认执行 定时执行程控 可以设置程控执行的启动条件为某个特定时刻 如规定停送电的时间点 在定义的时刻到达时 自动启动相关程控画面 经操作员人工确认后执行 带条件判断控制 综合监控系统具有由特定事件启动的程控功能 具体条件设计联络时确定 考虑到供电系统的安全性 要求经过人工确认后执行 紧急状态控制 综合监控系统具有紧急停电功能 考虑到供电系统的安全性 采用经过人 工确认的紧急停电功能 程序控制卡片的具体设置在设计联络时确定 3 1 1 2 对控制功能要求如下 1 具有控制命令返校和超时监视 在发出遥控命今后 变电所综合自动 化系统返送校核信息 当校核信息正确时 系统发出执行命令 当校核信息不 正确时 系统自动撤消 遥控命令 并在显示器上显示相关信息 当控制中心 在一定的时间内 可调整 收不到返送的校核信息时 撤消 遥控命令 并显 示超时信息 2 应具有控制闭锁功能 系统控制闭锁包括自动闭锁和手动闭锁 定义被控对象时 可编辑输入与 之相关开关对象的闭锁条件 自动闭锁包括 9 当现场供电设备故障时 引起相应开关跳闸 则此开关控制命令的操 作被自动闭锁 被控对象在定义时 可编辑输入与之相关开关对象的 闭锁条件 为了控制输出的安全性 每个输出允许定义闭锁条件 在不满足闭锁 条件时 执行命令应被自动屏蔽并给出提示信息 手动闭锁包括 允许操作员对任意遥控对象进行的单个 批量闭锁遥控操作 解锁为 闭锁的反操作 提供手动闭锁列表清单 3 系统应具有完善的防误操作功能 为了使操作员能监视检修元件 防 止误操作 当现场供电开关设备接地刀闸接地或挂地线时 操作员可在主接线 画面上相关开关符号处设置接地标志或挂接地牌 闭锁合闸操作以保证系统安 全 若对挂接地牌的元件进行合闸操作时 将发出警告并据动 若被检修元件 没有被隔离停电 则挂接地牌时将发出警告并拒挂 4 程控自动及手动终止功能 程控过程中 若该被控站发生了事故 则 程控自动终 程控过程中还可根据需要而手动终止 被终止的程控将恢复原始 控制状态 5 每完成一项遥控操作后 在系统事件日志中自动记录遥控过程 记录 内容包括 操作员标识 控制对象 命令发出时间 遥控性质 执行结果等 也可进行跟踪打印 6 应具有临时定义程控序列的功能 允许用户临时对预先配置的程控方 案进行调整或增加新的程控序列 7 要求系统可在一台操作员工作站上同时执行多个程控卡片 例如 全 线变电所的送 停 电程控卡片同时执行 3 1 2 遥信量采集 显示及信息处理功能 3 1 2 1 遥信信号的采集 根据对各变电所的遥信采集对象的要求 采集各遥信信号 3 1 2 2 遥信显示 正常运行状态时 各变电所将各种设备的运行状态和信息实时地传递到控 10 制中心的综合监控系统 实现控制中心通过操作员工作站对各变电所供电设备 运行状态的监视 在操作员工作站上动态模拟开关状态的显示颜色 合闸为红 色 分闸为绿色 当变电所设备或接触轨发生故障时 把故障信息迅速地传递到控制中心显 示 打印 同时启动音响报警 操作员按 确认键 后 解除音响 所有异常 信息分类分颜色显示和打印 报警程度分四级 各级含义和颜色在数据库中定 义 具体要求在设计联络中确定 音响报警包含事故报警和预告报警两种 以 不同的级别音响报警 3 1 2 3 报警信息处理功能 1 事故报警 当事故发生时 在监视器故障窗口显示故障站名 系统自动推出故障所在 的变电所主接线画面 相应的自动变位模拟开关闪烁 同时在故障细目画面显 示事故内容 按闪光复归键后停止闪烁 模拟开关显示绿色 故障细目画面自 动消失 若故障仍存在 则保留故障细目内容 若同时有两个及以上变电所发 生故障时 在监视器故障显示窗口同时显示发生故障的站名 系统具有拓扑着 色功能 故障停电的部分自动转为灰色或其它指定的颜色 在监视器报警画面上显示事故发生的详细内容 并在打印机上进行打印 内容包括 故障发生地点 对象 性质 时间等 打印颜色为红色 当接收到事故信号 启动事故追忆 并可保存一年以上 并发出音响报警 操作员按 确认键 后 解除音响 2 预告报警 当某站发出预告信号时 在监视器报警画面上显示详细预告内容 并在打 印机上进行打印 包括站名 对象 性质 发生时间等 当控制中心接收到预告信号 发出音响报警 操作员按 确认键 后 解 除音响 预告报警音响应与事故报警音响相互区别 为了避免过多的报警对操作人员的影响 系统可以定义雪崩条件 在雪崩 条件下 非关键性报警被自动抑制以免干扰操作员的事故处理注意力 雪崩条 件预先定义并可在线编辑 系统具有模拟操作功能 运行值班人员可进行各种模拟操作而不对系统正 11 常运行造成任何影响 模拟操作界面与实际界面一致 事故及预告状态下更详 细的显示界面要求 在设计联络中确定 3 1 3 遥测及数据处理功能 系统对变电所主要电源 电压 功率 电度 主变温度等模拟量或脉冲电 度量和保护装置的参数设定值 保护动作值等数字量进行实时采集 并使模拟 量在监视器的主接线画面上或通过窗口 曲线 棒图等方式动态显示并可打印 出来 对变压器过负荷情况和出现时间 各种模拟电量的极值和出现时间进行 统计 并对越限量报警 1 具有变电所各种电气量的采集功能 包括测量对象的相电压 线电压 相电流 零序电压 零序电流 直流电 压 直流电流 杂散电流 谐波 有功功率 无功功率 功率因数 变压器温 度等 2 完成各种数据格式的转换 通信前置机可将二进制数格式 BCD码格式 浮点数格式等各种格式的模 拟量统一转换为实时数据库支持的数据格式 3 具有多种计算功能 实时数据库可为每个遥测量配置工程值换算系数和偏移量 从而完成实际 工程值的计算 一些无法直接从子站采集的数据 可在实时数据库中编辑公式 计算 可提供各种综合量的计算 4 具有多种统计功能 每个遥测量都可进行1分钟 15分钟 1小时 4小时 日最大值 日最小值 日平均值 日最小值出现时间 日最小值出现时间的统计 当采集点类型为电压时 还可进行电压合格率统计 电度量的统计可以分时段进行 分别按照峰 谷 平时段进行统计 电度 量包括各车站进线 牵变 配变的电度量 日电量在零点清零 3 1 4 调度事务管理功能 系统根据从变电所采集的设备运行信息 保护 开关动作等信息 设备异 常信息 分析设备的动作次数 累计运行时间 异常或故障发生情况 为调度 决策提供依据 12 3 1 5 供电系统运行情况的数据归档和统计报表功能 1 操作 事故和报警信息记录库 分类保存操作信息 事故和报警信息的历史记录 系统可根据调度人员需 要按时间 对象 事件性质等不同方式进行检索 以便进行查询和故障分析 2 报表统计功能 实现模拟量测量数据及开关跳闸次数等的日报 月报 年报等统计报表 采用国际流行的 EXCEL 中文报表系统 系统能够提供报表模板 并允许操作员 修改 另存 的方式来增加报表 模板 在不重新启动服务器和操作员工作站的情况下 修改后的报表模板可以 直接被系统使用 报表既可以定时输出 也可以根据操作员命令输出 输出报 表的格式和打印报表的时间间隔 用户可以在线定义 系统根据用户定义的报表内容 格式 时间自动生成日报 周报 旬报 月报 季报 年报及各种考核报表并可召唤 定时和条件驱动打印报表 3 1 6 用户画面显示功能 系统提供图 模 库一体化的作图软件包 以满足以下用户画面种类和要求 供电系统示意图 供电设施分布示意图 监控系统构成示意图 变电所综合自动化系统构成示意图 各变电所主接线和接触轨线路图 当断路器事故跳闸后闭锁遥控操作时 断路器状态显示应区别于正常 的显示 具体显示方式在设计联络时确定 当开关柜中的智能装置通信工 况退出时 开关状态显示应区别于其它状态 具体显示方式设计联络时确 定 主接线图中可显示电流 电压 功率等内容 程控显示画面 遥测曲线画面 电度量直方图 日报报表 月报报表 年报报表 越 复限统计报表 13 操作记录报表 警报细目画面 包括各被控站内警报细目和全系统警报细目 其记录方式具有随时打 印 定时打印 自动以电子文件保存等方式 并可分别按时间 对象 性 质进行检索 具体要求设计联络时确定 系统应动态显示供电系统图 监控系统图 变电所主接线 记录 警报 接触网供电分段示意图 程控等用户画面 3 1 6 越限数据库功能 系统应配置专用的数据库 用于存储越限模拟量数据 当系统检测到模拟 量超过一定的门限时 自动存储所有采集到的数据 所有模拟量的门限值可由 用户定义 3 1 7 打印及画面拷贝功能 打印管理实现对系统信息打印的管理功能 提供实时运行信息打印及定时 报表打印功能 系统支持对图形 报表 曲线 报警信息 各种统计计算结果 等的打印 同时对所有监视器画面均可实现随机拷贝 画面管理实现画面的拷贝 重命名 画面支持等功能 用户生成新画面时 可拷贝系统原有画面 在此基础上进行修改 减轻画面生成工作 画面编辑过 程中提供对所有图元 数据 区域的编辑 拷贝 删除等操作功能 所有图形 自动保持全网一致 当不需要打印 打印机关机或故障时 各种信息由系统统一管理并自动保 存在硬盘的指定目录内 3 1 8 SOE 记录 SOE 事件顺序 记录用于分辨事件发生的先后顺序 如故障跳闸的顺序 系统可以以各种方式 按不同变电所 时间 事故源对象等 查询 分析和打 印 SOE 记录 3 1 9 系统时钟同步功能 控制中心综合监控制系统与主变电所 牵引 降压变电所综合自动化系统进 行时钟同步对时 所间对时精度应达到 10ms 3 1 10 软件的维护 修改 扩展功能 14 系统具有对各种用户画面 数据库 系统参数等实现人机交互式在线维护 修改 编辑 定义 扩展等功能 在系统进行维护 修改 扩展等功能时 应 不影响整个系统的正常运行 2 1 13 口令功能 对各等级的运行管理人员进行口令级别设置 以确定管理人员的管理范围 管理人员在岗位交接班时用口令替换形式完成 口令级可分为操作员级 应用 软件级 包括数据库 系统软件级等 操作员级 可进行遥控操作 调度管理工作 应用软件级 可对数据库 画面等应用软件实现在线维护 系统软件级 可对系统程序进行编程和修改 3 1 14 保护装置信息访问功能 系统应能远程访问微机保护装置内的下列信息 1 读取保护装置事件 保护装置事件是装置在运行中对检测到的现场设备及装置本身所出现的异 常情况或事件的记录 记录产生报告的原因 时间及相关模拟量和开关量的状 态信息 综合监控系统应支持读取保护装置事件 并保存在系统事件列表中 2 读取和修改保护定值和参数 综合监控系统应支持保护装置定值的远程读取及远程整定值调整 整定操 作和修改的过程应记录在操作列表中 具有保护定值定期读取 并与系统中存储的数值比对 如二者不符 则给 出报警信息 读取比对周期可设定 3 读取故障录波数据 当各种保护装置规定的保护事故跳闸时 保护装置自动记录事故跳闸的原 因 时间及相关模拟量和开关量的状态信息 故障录波以每次故障为单位存放 在当地装置上 综合监控系统可按站号 设备号 事件编号从保护设备中读取录波数据 并存储在服务器磁盘文件中 文件名以站号 序号和故障时间命名 文件的保 存数量只受硬盘容量限制 系统可以数值或曲线方式查询 分析和打印故障录 15 波数据 2 1 15 操作票功能 用于供电系统维护 所有操作都保存在数据库中 根据实时系统实时状态 拟写操作票 运行人员可在线修改 复制和拷贝并可以离线拟写操作票 操作票打印功能 操作票打印格式按照标准设置 也可以自定义或修改 满足不同的票面需求 操作票生成信息的管理 主要包括操作票编号 主要操作记录 运行使用 人员 生成和审核时间及签名等功能 操作票执行信息的管理 操作票每一项执行结束 时间 操作人等 都保 存至数据库 以便存档和检查 值班员可以设定操作任务 利用实时系统进行操作票生成练习 提高值班 员的操作技能 3 1 16 远程维护功能 通过 Internet 维护人员可对任何一个 PSCADAEthernet 节点进行远程访问 对设备的运行状态 故障情况进行监视 实现远程维护的功能 3 2 供电复示系统供电复示系统功能功能 1 用于供电管理人员对全线变电所设备 接触网设备的运行情况进行监视 及时了解现场事故信息 提高处理事故的工作效率 缩短停电时间 2 供电复示系统通过以太网通信通道与控制中心实现数据通讯 完成维修 调度作业计划的发送和接收 4 控制 监视 测量范围控制 监视 测量范围 4 1 控制范围控制范围 4 1 1 主变电所 a 断路器 110kV 断路器 35kV 断路器 0 4kV 进线断路器 0 4kV 母联 断路器 三级负荷总开关 b 刀闸 110kV 主刀闸 35kV 三工位隔离开关 c 保护 掉牌信号复归 P T 并列及解除并列 16 d 主变压器 有载调压机构急停 强油循环风冷变压器冷却器启用和停用 4 1 2 牵引降压混合变电所 35kV 断路器 三工位隔离开关 DC1500V 断路器 电动隔离开关 0 4kV 进线断路器 0 4kV 母联断路器 三级负荷总开关 4 1 3 降压变电所 35kV 断路器 三工位隔离开关 0 4kV 进线断路器 0 4kV 母联断路器 三级负荷总开关 400V 其它馈线 仅控制中心降压变电所 4 2 监视范围监视范围 4 2 1 主变电所 a 110kV 线路及断路器位置 主变压器低压侧断路器位置 35kV 线路 母 联断路器 三工位隔离开关位置 0 4kV 母线级设备 含三级负荷总开关 开 关位置 b 110kV 主刀 地刀 主变压器中性点刀闸位置 c 主变压器保护及非电量信号 110kVGIS 组合电器本身和机构异常信号 110kV 35kV 母线 PT 二次回路信号 110kV 35kV 自动装置信号 变电站直 流电源信号 变电站自用电源信号 通信用交直流电源失压信号 d 110kV 35kV 线路 35kV 母联开关保护信号 e 两台主变压器档位信号 f 35kV 接地信号 掉牌未复归信号 g 微机型装置自检故障信号 h FAS 信号 0 4kV 开关故障跳闸信号等 4 2 2 牵引降压混合变电所 a 35kV 线路及母联断路器 三工位隔离开关位置 b DC1500V 断路器及电动隔离开关位置 c 35kV 线路 35kV 母联 变压器 整流器保护动作信号 d DC1500V 保护动作信号 自动装置信号 e 0 4kV 母线级设备 含三级负荷总开关 开关位置 0 4kV 开关故障跳闸 信号 f 操作机构及操作回路异常等预告信号 17 g 微机型装置自检故障信号 h 35kV 0 4kV 自动装置信号 i 变电站交直流电源信号 j FAS 信号等 4 2 3 降压变电所 a 35kV 线路及母联断路器 三工位隔离开关位置 b 35kV 线路 35kV 母联 动力变保护动作信号 c 0 4kV 母线级设备 含三级负荷总开关 开关位置 0 4kV 开关故障跳闸 信号 d 操作机构及操作回路异常等预告信号 e 微机型装置自检故障信号 f 35kV 0 4kV 自动装置信号 g 变电站交直流电源信号 h FAS 信号等 4 3 测量范围测量范围 4 3 1 主变电所 a 110kV 线路采集三相电流 有功功率 无功功率 b 主变压器高低压侧采集三相电流 有功功率 无功功率 c 35kV 出线 分段开关采集三相电流 d 110kV 段母线采集三个相电压和一个线电压 e 35kV 段母线采集三个相电压和一个线电压 一个零序电压 f 站用变低压侧 0 4kV 采集三个相电压和一个线电压 g 二台主变压器采油温 采集一个变电站室内温度 h 交直流屏 蓄电池电压 控母电压 i 电能计量 两台主变压器高 低压侧有功电度和无功电度 110kV 线路有 功电度 无功电度 35kV 线路有功电度 无功电度 4 3 2 牵引降压混合变电所 a 35kV 线路及母联开关电流 18 b 35kV 段母线采集三个相电压 一个零序电压 c 整流机组电流 有功功率 有功电度 d DC1500V 进线电流 母线电压 e DC1500V 馈线电流 f 35kV 0 4kV 变压器电流 有功功率 无功功率 有功电度 无功电度 g 交直流屏 蓄电池电压 控母电压 h 0 4kV 进线 母联 馈线三相电流 有功电度 i 0 4kV 段母线采集三个相电压 4 3 3 降压变电所 a 35kV 线路及母联开关电流 b 35kV 段母线采集三个相电压 一个零序电压 c 35kV 0 4kV 变压器电流 有功功率 有功电度 d 交直流屏 蓄电池电压 母线电压 e 0 4kV 进线 母联 馈线三相电流 有功电度 f 0 4kV 段母线采集三个相电压 4 4 遥调范围 仅在遥调范围 仅在 110kV 主变电站 主变电站 1 有载调压变压器分接头调节 升 降 急停控制 2 返回信号 变压器档位信号 遥信方式或遥测方式返回信号 二 牵引降压变电所综合自动化系统二 牵引降压变电所综合自动化系统 1 一般事项一般事项 1 1 适用范围适用范围 本技术规格书适用于重庆轻轨三号线一期工程各牵引降压混合变电所和降 压变电所内的变电所综合自动化系统设备 供货范围包括 控制信号盘及站级管理设备 车辆段设集中监控设备 所内网络通信设备 间隔层设备 含35kV开关柜的保护测控单元 400V开关柜 19 的测控单元 母联自投装置 接触网上网电动隔离开关的测控单元 车辆段室 外隔离开关的测控单元 车辆段室外隔离开关控制盘 35kV开关柜接口盘 以及备品备件和专用工具 1 2 环境条件环境条件 环境温度 5 C 45 C 相对湿度 月平均值不大于 90 日平均值不大于 95 饱和蒸气压 日平均值不大于 2 2 10 3Mpa 月平均值不大于 1 8 10 3Mpa 海拔高度 1000m 地震烈度 7 度 变电所开关柜安装在上述外部环境条件下 本系统设备按安装在开关柜内 考虑 所供产品质量应充分考虑设备环境条件 保证在开关柜内的正常工作 1 3 系统参数系统参数 母线系统 TN S 母线系统 系统电压 AC400V 额定频率 50Hz 1 4 各种电气设备回路电压各种电气设备回路电压 1 控制回路 DC220V 2 保护回路 DC220V 3 信号回路 DC220V 4 各间隔单元装置的输入输出均应适用于上述电压等级 且输出接点容 量满足一次设备的要求 5 在上述数值的80 110 范围内 各种电气设备应动作准确可靠 6 断路器的合闸电压在上述数值的85 110 范围内能关合额定关合电 流 7 在上述数值的75 110 范围内能在无负荷情况下关合 8 断路器的并联跳闸电压在上述数值的70 110 范围内能可靠地分闸 20 9 所有电子设备和继电器在高次谐波电压畸变率不大于8 的条件下能 正常运行 1 5 使用的技术标准使用的技术标准 变电所综合自动化系统的制造 试验和验收除了应满足本技术规格书的要 求外 还应符合如下标准 GB50062 92 电力装置的继电保护和自动装置设计规范 GB7261 2000 继电器及继电保护装置基本试验方法 GB6162 85 静态继电器及保护装置的电气干扰试验 SD286 88 线路继电保护产品动态模拟技术条件 IEC255 电气继电器 IEC694 高压开关设备和控制设备标准的共用条款 GB50157 2003 地下铁道设计规范 GB T13729 2002 远动终端设备 GB T17626 1998 电磁兼容 2 系统通用技术要求系统通用技术要求 三号线一期工程正线牵引降压混合变电所及降压变电所均按无人值班设计 不设集中监控台 车辆段牵引变电所按有人值班设计 设集中监控台 开关设备的控制方式采用远动控制 所内集中控制 设备本体控制三级控 制方式 正常运行时采用远动控制 当设备检修时 采用所内集中控制或设备 本体控制 一般在开关柜上设当地 远方选择开关 对于接触网上网电动隔离开 关 在控制信号盘上设置当地 远方转换开关和相应的合分闸开关 三种控制方 式相互闭锁 以达到安全控制的目的 变电所内采用微机型全所综合自动化系统 系统采用分层分布式结构 分 为三个部分 站级管理层 网络通信层 间隔层 站级管理层为设置在控制信 号盘内的通信控制器及液晶显示器 打印机等外围设备 对于车辆段牵引变电 所还包括集中监控设备 间隔层包括各种继电保护测控单元设备 网络通信层 即为所内通信网络 间隔单元装置主要分散安装在各交流35kV开关柜 直流 1500V开关柜和交流400V开关柜内 所内1500V接触网上网电动隔离开关测控 21 单元集中安装在控制信号盘内 另外 专门为车辆段的室外隔离开关设置室外 控制盘 其监控单元安装在该盘内 通过光缆与车辆段牵引降压混合变电所内 的控制信号盘内的通信设备连接 所内间隔单元通过所内通信网络与通信控制 器进行数据交换 整个系统应面向变电所通盘考虑 通过间隔单元与一次开关 设备 CT PT等设备接口 实现对变电所设备的控制 监视 测量表计 继电 保护及数据管理 远程通信等综合自动化管理 以保证供电系统的安全可靠运 行 投标人提供的系统设备应当是全新的 技术先进成熟 可靠的定型产品 在国内有良好的供货和运行业绩 投标人提供的系统设备至少具有3个 含3个 以上国内不同城市轨道交通全线变电所综合自动化系统设备项目的供货业绩 且具有2年以上现场成功运行的业绩 投标人须提供相关业绩证明资料文件 全线共配置6台便携式计算机 用于对系统的调试 维护与监控 3 系统主要功能描述系统主要功能描述 变电所综合自动化系统通过配置控制信号盘 通信控制器 间隔单元 便 携式计算机 集中监控计算机 车辆段牵引降压混合变电所内 及专用工具等设 备 实现变电所各种供电设备的控制 保护 监视 测量 联动 闭锁 以及 自动控制 系统维护等功能 3 1 集中监控计算机主要功能集中监控计算机主要功能 在车辆段牵引降压混合变电所内配置所内集中监控台设备 包括 一套台 式计算机 一台打印机 一台UPS电源 以及监控台和座椅 其主要功能为 a 控制功能 单独控制 改变某一对象运行状态的控制 包括开关合 分控制 自动装 置投入 撤除 保护定值切换 保护软压板投 退等操作 程序控制 将多个单控按一定顺序组合 通过一次操作完成顺序控制 紧急状态控制 当现场发生紧急情况时 通过调用该程控紧急断电 达 到避险或减少损失的目的 可设置自动或手动两种启动方式 也可由外部接点 启动 自动控制 由特定信息启动的程控 例如 当系统发生某些故障 需对 22 该故障设备或区段进行切除的操作 为了安全起见 以上操作包括 选择 执行两步 程序控制具有中止操作 在操作过程中 还可增加安全闭锁条件 避免不安全操作 具体内容 在设计 联络时确定 开关模拟对位操作 开关闭锁 解锁操作 以上操作可为一步操作 b 信号 报警功能 信号类型为 被控对象的位置信号 主要设备正常运行信号 设备事故 异常信号 保护装置及自动装置动作信号 设备自检信号等 变电所安全监视信号 相邻牵引所的直流保护联跳信号和开关位置信号 系统对以上内容信息进行实时采集并分类归入数据库中 并在显示器上显 示 打印机上记录上述事件结果 同时对故障信息提供声光报警 c 测量功能 对变电所主要电流 电压 功率 电度 故障录波 故障点参数等电参数 进行实时采集 并在显示器上通过窗口 曲线 棒图等方式动态显示 并具有 模拟量极值统计 越限参数统计 提示等功能 d 数据库管理功能 对各种采集的数据进行分类保存 归档 统计 调用等数据操作 系统配 置历史数据库管理系统 各种记录 操作 报警等 应可根据用户要求按照对象 性质 时间等项目进行检索 以便进行查询和故障分析 具有对测量数据及开关跳闸次数等信息的按日 月 季 年等进行统计报 表功能 e 用户画面显示功能 配置供电系统示意图 配置变电所主接线 可进行各种控制操作 动态显示开关状态及测量数据 动态显示 配置全所自动化系统构成图 可动态监视系统设备运行状况 23 配置保护配置 系统参数整定画面 配置各种记录 警报 程控等用户画面 配置各种报表 曲线显示画面 可根据用户要求开发其他画面 f 数据打印功能 可通过外配打印机 对运行管理数据随机打印或定时打印 g 培训功能 系统具有对操作人员 运行维护人员进行上岗前的模拟操作培训功能 h 口令级别设置功能 对不同工作性质的人员设置不同的安全操作口令 以确保系统的安全运行 至少有 值班员 维护工程师 专业开发人员三级口令 i 人机操作界面应 汉化 j 系统的维护 修改 扩展功能 对各种用户画面 数据库 系统参数实现人机交互式修改 编辑 定义及 扩展 操作手段无需修改软件程序 其中包括对间隔层智能单元的维护 k 系统时钟同步功能 计算机通过网络与通信控制器保持时钟同步 l 具有容错 自诊断 自恢复功能 设备故障时给出故障信息 3 2 控制信号盘主要功能控制信号盘主要功能 控制信号盘上安装有通信控制器 液晶显示器 音响报警装置等设备 音 响报警装置应具有事故 预告两种音响 音响采用自动复归方式 音响时间应 可调 盘上设置音响 投入 撤除 转换开关 盘上应装有交流220V和交 流380V电源插座 供调试设备用电 盘上还装有接触网开关监控单元 当地 远方操作转换开关 合分闸控制开 关等设备 这部分的功能在间隔单元功能中描述 通信控制器的主要功能如下 a 通过所内通信网络 完成对各间隔单元的数据采集与控制输出 b 适应并实现与控制中心系统的远程通信 完成各种远动功能 c 适应并实现与所内交直流装置等的智能监控单元的网络通信 对其进行 24 监控管理 d 时钟同步功能 通过软件对时与控制中心时钟系统保持同步 并且同步 各间隔单元 集中监控计算机系统等设备 e 当系统发生故障时应启动报警音响 音响在一定的时间内自动解除 时间可调 音响具有 投入 撤除 功能 f 具有看门狗 自诊断 自恢复功能 液晶显示器的主要功能如下 a 通过液晶显示器 键盘等设备 实现人机对话 汉字显示方式 以菜单及 窗口方式显示各种信息 信息内容应包括故障开关柜名及故障内容等 显示器 应具有亮屏 暗屏控制开关 3 3 间隔单元装置主要功能间隔单元装置主要功能 所内间隔单元装置是指在开关柜本体控制小室内安装的微机保护测控一体 化设备 接触网电动隔离开关监控单元则安装在控制信号盘上 主要包括各种 测控 保护及操作按钮等功能设备 3 3 1 所内配置以下主要间隔单元装置 牵引降压混合变电所 35kV进线开关间隔单元装置 35kV出线开关间隔单元装置 35kV母联开关间隔单元装置 整流变压器35kV侧开关间隔单元装置 动力变压器35kV侧开关间隔单元装置 接触网电动隔离开关间隔单元装置 0 4kV进线 母联 三级负荷总开关间隔单元装置 0 4KV馈线开关间隔单元装置 直流开关柜间隔单元装置 不含在本供货范围内 再生制动能量吸收系统间隔单元装置 不含在本供货范围内 64D负极接地保护间隔单元装置 不含在本供货范围内 交 直流系统间隔单元装置 不含在本供货范围内 25 降压变电所 35kV进线开关间隔单元装置 35kV出线开关间隔单元装置 35kV母联开关间隔单元装置 动力变压器35kV侧开关间隔单元装置 0 4KV进线 母联 三级负荷总开关间隔单元装置 0 4KV馈线开关间隔单元装置 交 直流系统间隔单元装置 不含在本供货范围内 3 3 2 间隔单元装置基本功能要求 控制功能 具有两种控制方式 a 当地控制功能 在本间隔单元装置设置分 合闸按钮 完成对开关的 合 分 闸控制 控制输出应具有条件闭锁功能 b 远动控制功能 接收控制信号盘通信控制器的控制命令 结合已储存的 开关位置信号 及闭锁条件 进行逻辑判断 通过输出继电器发出开关的 合 分 闸命令 间隔单元装置设置当地 远动转换开关 用于在上述两种控制之间的转换 信号 遥信功能 内容包括 本间隔的开关设备的位置信号 柜内设备运行的事故信号 预 告信号 保护动作信号 操作信息 自检信息等 此外 还可以接收外部输入 接点信号 这些信号内容应在液晶显示器上显示 并向通信控制器转发 测量表计 遥测功能 通过对电流 电压的交流采样 给出电流 电压 功率测量值 对电度量 可以采用计算方式 也可以采用变送器方式测出 所有测量值都应在本单元显 示 同时向通信控制器转发 所有测量精度不低于1级 装置应具有在线自检功能 装置中的任一元件损坏不应造成保护误动 在装置故障的情况下 应能够发出装置异常信号 所有自检信号应向通信控制 器转发 在外部电源故障或失电时 装置的设定参数及状态数据 实时时钟信号 及其它主要动作信号不应丢失 并能在外部电源恢复时 恢复其正常功能 重 26 新正确显示并输出 自复位功能 因干扰而造成 死机 应能通过复位电路恢复正常工作 自复位可以通过远动和当地实现 在进行抗高频干扰试验时 不允许自复位电 路工作 与通信控制器通过软件对时实现时钟同步功能 事件记录功能 记录的事件应包括多种状态发生变化的事件 包括任何 元件启动 返回或动作 数字输入和输出的状态发生变化 参数整定值的改变 和自检事件 所有事件都应带时标 事件的时标精确到毫秒级 并可从面板显 示器或通信口当地 远方调出查看 投标人提供其保护装置能储存的事件数量 故障记录及故障录波 投标人提供可记录的故障信息及故障录波的启动 方式 录波长度 存储容量 故障前 后记录的周波数应可调 应能记录10 500HZ的谐波电流 可存储的录波最长时间不小于2秒 用户应可通过投标人提 供的专用软件及设备在面板上的串行通信口当地再现故障记录及故障波形 进 行故障分析 还可通过远方通信口远方访问 传送 分析 该软件应支持就地 和远方的访问 编程 故障分析 管理整定值文件等 并可从装置下载记录 通信功能 通过两个不同的标准接口实现与通信控制器及便携式维护计 算机的数据交换 间隔单元装置应具有液晶显示屏 可显示包括测量量 计量量 及各种 信号等数据 所有出口继电器接点容量与被控制开关的分闸线圈参数配合的可靠性由 投标人负责 保护出口继电器接点应保持型 脉冲型 脉冲宽度可调 可选 具 体型式设计联络时确定 被控制开关拒动时 应有保证二次回路完好性的措施 继电保护功能 根据各间隔单元装置安装的开关柜不同 配置不同功能的保护 具体保护 功能在各间隔单元装置功能内叙述 以下是继电保护的基本功能要求 微机保护装置的出口跳闸应可以通过压板投入 撤出 微机保护装置应具有保护定值软压板功能 可通过软件操作进行保护功 能的投 退 27 微机保护装置应具有保护定值修改功能 可通过软件操作进行保护定值 的修改 应设置参数整定保护锁 装置的整定参数的修改应在解锁后才能进行 电流保护至少具有三套以上整定值组 并可通过当地 远动进行定值组切 换 定值组的切换应设置保护锁措施 可靠的硬件闭锁功能 各种继电保护都应具有在任何情况下都能保证装 置不误动 只有在保护区内发生故障 才允许保护出口 跳闸回路监视功能 对跳闸回路的开 合状态进行监视 当电压低于最 小电压或跳闸命令发出后断路器不能跳开或跳开后不能合上 应发报警 3 3 3 各间隔单元装置的基本功能配置 1 35kV 进 出线间隔单元装置 本单元安装在 35kV 进 出线开关柜内 对环网供电设备进行保护 监控 测量 下面描述一种保护配置方案 投标人可以提出在电力系统和城市轨道交通 已有运行业绩的新技术和新方案 本工程不排除采用其他新技术方案的可能性 a 保护配置 35kV变电所电源进 出线电缆设置微机线路光纤纵差保护作为主保护 在 被保护线路的两端各设一台光纤纵差保护装置 对于由主变电所引入的35kV进 线 由牵引变电所系统提供一套线路光纤纵差保护装置 装置分别安装于主变 电所和牵引变电所35V交流开关柜内 同时设过电流保护和零序过电流保护作 为后备保护 主保护和后备保护由独立的微机保护继电器完成 b 保护功能 线路光纤纵差保护 当保护区内发生各种短路故障时 保护装置应瞬时跳 开故障电缆两侧断路器 三相跳闸 跳闸逻辑应可编程或投标人提供保护的跳 闸逻辑供采购方确认 光纤纵差保护应能够对由于两端CT变比不同以及二次侧 输入电流不同造成的差流进行软件变比校正 电流保护 电流保护具有限时电流速断 定时限过电流及零序保护功能 电流保护装置应配有闭锁输入 并配置一对不经时间延时的瞬动接点 用于闭 锁其它电流保护的出口 28 所有CT回路都应内置短路装置 防止CT开路 c 保护用通信通道监视 线路两侧的线路光纤纵差保护之间的通信通道采用专用单模光缆 工作模 长为1310nm 当保护通道性能恶化 噪音过大 干扰等 或完全中断 应能发告警信号 并闭锁差动保护 一旦通道恢复正常 立即解除该闭锁 d 通道传输自动延时补偿 差动保护装置应具有通道传输自动延时补偿功能 以保证保护在各种负荷 状态下的稳定性及保护区内故障的正确跳闸 e 差动保护应能通过保护通信通道发送远方直接跳闸信号 f 测量及遥测功能 本单元测量值包括 三相相电流有效值 g 当地 远方控制功能 对开关柜内开关设备进行控制 h 信号 遥信功能 对开关柜内设备运行状态进行数据采集 i 当地和远方的通信功能 所有单元内信息都可以传送到通信控制器 通过 通信口与通信控制器保持时钟同步 j 跳闸回路监视功能 k 自检功能 l 液晶显示功能 m 自恢复及自复位功能 n LED信号指示及状态指示功能 0 用于菜单检索及数据输入 浏览阅读等功能键操作功能 p 故障记录 事件记录 故障录波功能 2 35kV 母联间隔单元装置 本单元安装在35kV母联断路器开关柜内 具有保护 监控 测量功能 a 保护配置和自动装置 本单元配置过电流保护和零序过电流保护 并实现母联开关的自动投入功 能 b 保护和自动装置功能 电流保护 定时限过流 零序保护功能 母联自投功能 电流保护装置应配有闭锁输入 并配置一对不经时间延时的瞬动接点 用 29 于闭锁其它电流保护的出口 所有CT回路都应内置短路装置 防止CT开路 c 母联自投功能 当35kV一段母线失压 另一段母线有压时 自动投入母 联断路器 母联自投的时间应可整定 应设置自投投入 撤除转换开关 并可实 现当地 远动转换控制 d 测量及监视功能 本单元测量母线三相电流及两段母线的三相电压 e 其他功能与35kV进出线间隔单元装置g p 相同 3 整流变压器间隔单元装置 本单元安装在整流变压器进线开关柜内 对整流变压器进行保护 监控 测量 a 保护配置 整流机组设置电流速断保护 过电流保护 过负荷保护 反时限 零序 过电流保护 整流变压器温度保护 本体保护 整流机组二极管保护 本体 保护 b 保护功能 电流保护 应提供分段可选的宽范围定时限特性及反时限特性 具有三相 电流速断 限时电流速断 定时限过电流 过负荷及零序保护功能 对于变压器 整流器本体非电流保护接点应能接入 并根据接点设置启动 跳闸 电流保护装置应配有闭锁输入 并配置一对不经时间延时的瞬动接点 用 于闭锁其它电流保护的出口 所有CT回路都应内置短路装置 防止CT开路 c 测量表计功能 测量值包括 三相相电流 有功功率 有功电度 d 其他功能与35kV进出线间隔单元装置g p 相同 4 动力变压器间隔单元装置 本单元安装在 35kV 动力变压器进线开关柜内 对动力变压器设备进行保 护 监控 测量 a 保护配置 动力变压器设置电流速断保护 过电流保护 过负荷保护 反时限 温 30 度保护 本体保护 和零序过电流保护 b 保护功能 电流保护 应提供分段可选的宽范围定时限特性及反时限特性 具有三相 电流速断 限时电流速断 定时限过电流 过负荷及零序保护功能 对于变压器本体非电流保护接点应能接入 并根据接点设置启动跳闸 电流保护装置应配有闭锁输入 并配置一对不经时间延时的瞬动接点 用 于闭锁其它电流保护的出口 所有CT回路都应内置短路装置 防止CT开路 c 测量表计功能 测量值包括 三