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2.工程概况、环境条件及电源基本技术参数
2.1工程概况
本工程新建3座6kV开关站,即:
原料6kV开关站、水处理6kV开关站及鼓风机6kV开关站,安装共62台6kV高压开关柜,6kV各站接线方式参见相应附图。
6kV配电系统均按无人值班设计,鼓风机6kV开关站、水处理6kV开关站、TRT各设1套微机继电保护、监控及综合自动化系统的后台监控系统,安装在对应6kV开关站控制室内;
原料6kV开关站仅在高压柜上设微机继电保护,不设监控后台。
原有喷煤6kV开关站新增负荷设1套微机保护,利用原有后台监控系统。
2.2环境条件
2.2.1海拔高度≤1000m
2.2.2环境温度
2.2.2.1最高温度:
+40℃(控制室)/+45℃(开关室)
2.2.2.2最低气温-5℃(控制室)/-10℃(开关室)
2.2.3日平均相对湿度90%
2.2.4抗震能力:
地震烈度按7度设防
水平加速度0.1g
垂直加速度0.2g
2.3电源基本技术参数
2.3.1交流控制电源
1)额定电压:
单相220V、三相380V
2)允许偏差:
-15%~+10%
3)额定频率:
50Hz
2.3.2直流控制电源
220V
-15%~+10%(蓄电池浮充供电时,允许偏差+20%);
3)纹波系数:
<5%
2.4安装地点
安装地点:
户内。
安装方式:
各间隔保护单元安装在相应开关柜内。
6kV系统中性点接地方式:
不接地系统,总降6kV母线上装有消弧接地装置。
3.遵循的主要标准
设备制造应遵守但不低于现行的、最新版本的国家标准及原机械部、电力部制定有关技术规范。
国标未列部分应参照IEC标准执行。
有关国标及规范简列如下:
IEC255-21-1《振动试验标准》
IEC255-21-2《冲击和碰撞试验标准》
IEC255-21-3《地震试验标准》
IEC255-22-1《高频干扰试验标准》
IEC255-22-2《静电放电干扰试验标准》
IEC255-22-3《辐射电磁场干扰试验标准》
IEC255-22-4《快速瞬变干扰试验标准》
IEC147《半导体设备的主要额定值》
NDGJ8-89《火力发电厂、变电所二次接线设计技术规定》
GB14285-93《电力系统继电保护及安全自动装置技术规程》
GB/T15145-94《微机线路保护装置通用技术条件》
DL478-92《静态继电保护及安全自动装置通用技术条件》
DL5002-1991《地区电网调度自动化设计技术规程》
GB/T13730-1992《地区电网数据采集与监控系统通用技术条件》
DL/T516-1993《电网调度自动化系统运行管理规程》
JB5777-1991《电力系统二次电路用控制及继电保护屏(柜、台)通用技术条件》
DL/T527-1993《静态继电保护装置逆变电源技术条件》
GB3047.1《面板、架和柜的基本尺寸系列》
SD286-88《线路继电保护产品动模试验技术条件》
GB/T14598.9《辐射电磁场干扰试验》
GB/T14598.10《快速瞬变干扰试验》
GB6162-85《静态继电器及保护装置的电气干扰试验》
GB/T13926-1992《工业过程测量和控制装置的电磁兼容性》
GB/T3859-1993《半导体变流器》
SDJ9-99《电测量仪表装置设计技术规程》
GB2406-80《塑料燃烧性能试验方法氧指数法》
GB2887-82《计算机场地技术要求》
DL476-92《电力系统实进数据通信应用层协议》
GB14285-1993《继电保护和安全自动装置技术规范》
GB/T15153-94《远动设备及系统工作条件环境条件和电源》
GB/T16435.1-1996《远动设备及系统接口(电气特性)》
GB/T13729《远动终端通用技术条件》
GB/T14598.9-1995《辐射电磁场干扰试验》
GB/T14598.10-1996《快速瞬变干扰试验》
GB/T17626.2《静电放电抗扰度试验》
GB/T17626.3《射频电磁场辐射抗扰度试验》
GB/T17626.4《电快速瞬变脉冲群抗扰度试验》
GB/T17626.5《浪涌(冲击)抗扰度试验》
GB/T17626.6《射频场感应的传导骚扰抗扰度》
GB/T17626.8《工频磁场的抗扰度试验》
4.技术规格及要求
4.1使用范围
本技术协议适用于方大特钢新2号高炉总包工程6kV开关站微机保护监控系统。
包括6kV间隔保护装置、监控后台系统及站内通讯网络的基本要求。
4.2额定数据
直流工作电压:
DC220V
交流电流输入:
5A
交流电压输入:
100V/
、100V
交流额定输入频率:
变送器输出:
4~20mA
输入模拟量信号:
4.3安装
除TRT外其他开关站:
6kV微机保护装置分散安装在开关柜上。
TRT:
保护屏和控制屏安装在控制室,联络线保护装置分别安装在相应高压开关柜内。
4.4基本要求
买方所有变电站、开关站系统设备的监控以综合自动化设备为主,并保留最简单的常规控制功能,防止因二次设备的偶发故障而影响一次系统的正常运行。
将承担正常运行监测功能和检修操作功能的子系统相对独立,防止因局部设备的检修操作而影响供配电安全性。
保持各子系统功能的相对独立,降低系统的复杂程度,以提高整个系统的可用性和可靠性。
各系统以后台系统的通讯管理机/交换机屏作为通信交换节点,以此为中心构成现场总线和以太网总线两个通信总线网络,保护测控装置、直流屏、小电流接地选线装置、电能表等现场设备分组接入现场总线网,并通过通讯管理机/交换机接入以太网(DLINK)接至监控主机。
所有微机保护单元均要求采用微机数字保护、控制继电器。
微机保护单元CPU采用32位高性能DSP数字信号处理器,采样速率应达(32~64点);
以确保装置硬件可靠性和的强大处理能。
所有系统的产品性能指标必须达到本协议中所列的各项标准要求,同时各项功能的实现情况及性能指标必须达到各系统技术说明书上所列相关内容。
买卖双方认同的卖方所有相关说明书同时具有与本协议同等的效力,但当本协议与各有关标准、卖方说明书不一致时,以要求高的为准。
卖方提供的设备外购部分要求卖方一次提供所有资料,以及提供相应设备与卖方调试设备间的通讯等方面的调试。
卖方工作范围包括按照本技术协议提供买方工程的6kV用电控制保护微机综保系统等的设计、制造、试验、运输、现场调试和交付,也包括卖方技术负责人员在现场对安装过程的监督,和对买方人员的培训。
卖方应按有关条款的要求提交图纸、说明书,提供现场安装和试验的指导监督;
完成工厂设计有关的设计联络;
接受买方代表目睹工厂检验和验收试验(如买方认为有必要),以及和其他设备生产商(指外购设备)承包商(指开关柜生产商)之间的协调。
4.5系统概述
系统及系统内所有设备要求卖方统一负责调试。
4.5.1系统方案
1)微机综保系统分为二层:
站控级和间隔级。
站控级和间隔级之间采用通信接口连接。
2)微机综保系统的站控级包括1套通讯管理机/交换机、1套当地后台监控系统。
3)微机综保系统的6kV间隔级设备采用保护和测控(I/O)一体化设备。
间隔级单元设备为各自独立CPU,相互独立、互不影响。
4)微机综保系统中的间隔级层设备6kV间隔级的保护和测控(I/O)一体化单元设备,分散安装在开关柜上。
5)各站站控级的通讯管理机/交换机采用集中组屏方式(通讯屏),安装在控制室;
当地后台监控系统,集中布置在控制室。
站控通讯管理机/交换机和后台监控系统,实现数据、信息采集处理、信息交换和监视,并完成控制命令的执行,实现变电所的无人值守。
6)各开关站的微机综保后台不通讯,各站内微机综保采用RS485通讯。
7)水处理开关站后台预留单以钛网接口与上级变电站调度通讯接口及GPS对时。
4.5.2系统功能
鼓风机6kV开关站、水处理6kV开关站、TRT各设微机综保后台系统1套(安装在对应6kV开关站控制室),其主要功能如下:
⏹控制功能:
按操作逻辑完成全站所有电气专业控制对象的远方控制;
⏹采集功能:
开关量、模拟量、电度量、温度量;
⏹开关量:
无源接点,包括状态信号(双位置接点/单位置接点)和报警信号(单位置接点);
⏹模拟量:
交流电压、电流量,励磁电压、电流;
频率,有功,无功等。
精度0.5级以上。
⏹电度量:
按峰谷平分时累加;
⏹整定值设置功能:
支持至少两套保护定值,保护定值可以远方或就地整组切换,以满足变电站不同运行方式的需要。
⏹装置具有逻辑编程(CFC)功能。
⏹告警功能:
按要求分级发出相应的声光告警信号,当模拟量越限、断路器事故分闸、继电保护装置动作、设备运行异常等状况下应实现告警;
⏹记录功能:
控制操作记录、事件顺序记录、微机保护动作信息、保护装置工作状态记录;
⏹事故记录:
从事故前10分钟开始继电保护装置、自动装置、断路器等的动作先后顺序作自动追记,提供事故分析依据,分辨率≤2ms,故障录波数据能掉电保存;
⏹装置应记录必要的信息(如故障波形数据),并通过接口自动上传至后台系统;
信息且不应丢失,并可重复输出。
⏹运行监视:
值班人员通过操作键盘、TFT对全站各设备的运行状态进行实时监控;
⏹画面显示和打印:
各种图形和表格显示,并可采用召唤和定时打印;
⏹统计功能:
分类完成实时统计,编制相应表单,打印统计结果;
⏹自动功能:
具有完善的操作逻辑,通过键盘、I/O单元对断路器进行控制操作。
同时,具有在控制室进行远方控制及遥信、遥测功能;
⏹通信功能:
与继电保护装置或通讯管理机以及其他厂家设备(小电流选线装置、直流电源系统和多功能表等)的通信满足全厂运行管理和电网调度管理的需要;
微机保护单元应至少具有一个CAN网接口和一个RS-485接口的组合,以适应不同的组态和通讯要求。
⏹远动功能:
满足远动专业数据通信要求,与集控站、调度中心进行信息交换,远动信息的码制、规约必须与调度自动化系统协调一致,远传口的数量也应满足调度管理部门的要求;
⏹诊断功能:
能够在线诊断计算机监控系统的硬件、软件运行情况,能正确判断出模件级故障内容,当发生软件异常和硬件故障时,能够发出告警信号,并对监测结果在TFT上以汉字形式显示、打印,给出诊断信息供维护人员及时维护和更换,同时具备远方诊断和维护功能;
4.5.3系统技术指标
●微机综保监控系统站有电源设备、数据和控制接口设备、通信接口设备、人机接口设备等均应满足一般电气性能要求;
●交流回路外部端子对地绝缘电阻不小于10MΩ,不接地直流回路对地绝缘电阻不小于1MΩ;
●浪涌(或传导干扰)抑制能力满足ANSI/IEEEC37.90a-1974。
各开关量、模拟量输入信号回路的干扰抑制能力为100kHz、1MHz衰减振动波4000V;
●系统设备引起的噪音小于60db;
●系统满足IEC255-22-3-1989中III级试验严酷等级下测试合格;
●系统满足IEC255-22-4-1992中IV级试验严酷等级下测试合格。
●系统I/O特性
●遥测信息响应时间≤3s
●遥信信息响应时间≤2s
●控制命令从生成到输出时间≤1s
●画面实时数据更新周期开关量时间≤2s
●画面实时数据更新周期模拟量时间≤3s
●TFT调用画面响应时间≤3s
●事件记录分辨率≤2ms
●电网频率测量误差≤0.01HZ
●系统数据库容量≥5000点
●电度量累计时间1min可调
●可靠性要求
●计算机监控系统的平均无故障时间≥30000h
●间隔级测控单元平均无故障间隔时间≥40000h
●主机可用率≥99.98%
●网络平均负荷率≤25%
●正常状态主机CPU平均负荷率≤30%
●事故状态主机CPU平均负荷率≤50%
●正常状态工作站和处理机CPU平均负荷率≤30%
●事故状态工作站和处理机CPU平均负荷率≤50%
●控制操作正确动作率100%
●事故时遥信年正确动作率99%;
遥控动作成功率100%
●综合测量误差≤
0.5%
●单体设备具有抗电磁干扰、适应恶劣运行环境的能力
●电气系统以微机监控系统为核心,实现对全站电气专业控制系统的一次设备的监视、测量、控制、记录和报警功能,并与保护设备和远方控制中心通信,实现电站综合自动化。
●系统采用分层分布式结构。
微机综保系统分为二层:
站间隔级单元与站级控制层的通讯管理机通过屏蔽双绞线进行通信。
屏蔽双绞线有一定的防小动物及防雷保护措施。
4.5.4单体设备技术要求
4.5.4.16kV变压器测控、保护单元
配置要求
设备配置
功能
测控保护
测量:
3U、3I、P、Q、Cosф
输入:
10(用户可自定义点不得少于6个)
输出:
6(用户可自定义点不得少于4个)
保护:
过流、速断、过负荷保护、非电量保护(瓦斯、温度等)、小电流接地、附加零序保护(低压侧)、PT断线告警、故障录波等
RS485通讯口或CAN网通讯口
4.5.4.26kV分段测控、保护
过流、速断、充电保护、故障录波等
备自投功能:
有
4.5.4.36kV小型异步电动机测控、保护单元
3U、3I、P、Q、Cosф、
相过流、速断、过负荷(反时限)、过压/欠压、反时限过流保护、堵转保护、启动时间长保护、故障录波等
4.5.4.46kV电容器测控、保护单元
瞬时过流、短时时过流、过电压、零序保护、三相电压不平衡、频率保护,故障录波等,
4.5.4.56kV馈线测控、保护单元
过流、速断、零序保护、过负荷保护、小电流接地、故障录波等,
4.5.4.66kVPT测控、保护单元
7U(单相,相间及零序)、Cosф、f
3
4
电压切换、低电压保护、故障录波、PT断线告警、单相接地告警等
4.5.4.7光纤差动保护单元
3U、3I、P、Q、
差动保护、过流保护、故障录波等,
4.5.4.86kV发电机测控、保护单元
3U、3I、P、Q、Cosф、f
纵联差动、过流、失磁、低周波、低电压、逆功率过负荷、励磁回路一点和两点接地、定子零序保护、过负荷、过电压、逆功率、故障录波等
4.5.4.9微机自动准同期装置
准同期
电压回路短线、低电压、过电压、过励磁、高频率、低频率等
除了可采用微机自动准同期方式外,还要求实现单相手动准同期方式。
4.5.5通讯管理机/交换机
通讯管理机/交换机采用工艺级交换机,单独组屏。
5.关键元器件表
(卖方列表)。
6.供货范围
6.1卖方的供货范围和数量
6.1.1原料6kV开关站(10kV开关柜共9台)
序号
设备、材料名称规格型号
设备位号
(或散装材料编码)
单位
数量
备注
1
6kV进线测控、保护单元
7103TB1-WJ
台
2
6kV分段测控、保护单元
6kVPT测控、保护单元
6kV变压器测控、保护单元
5
6kV小型异步电机测控、保护单元
6.1.2鼓风机6kV开关站(10kV开关柜共19台)
7105TB1-WJ
6
包括备用柜
6kV馈线测控、保护单元
7
6kV电容器测控、保护单元
8
监控后台系统,含:
通讯管理机屏;
1台研华工控机(CPU2.8GHz,19’’TFT,1G内存,120G硬盘,DVD,标准键盘及鼠标);
1台惠普A3打印机;
1台1kVAUPS电源;
1套操作台及座椅;
后台监控系统软件1套,通讯电缆及附件等
套
通讯电缆120米
6.1.3水处理6kV开关站(10kV开关柜共30台)
7104TB1-WJ
17
6kV光纤差动测控、保护单元
9
后台监控系统软件1套,通讯电缆及附件等
通讯电缆150米
注:
6kV光纤差动保护单元为TRT并网回路用
6.1.4原有喷煤6kV开关站(6kV开关柜共4台)
3071TB1-WJ
监控后台系统:
利用原系统
卖方负责与原系统有效连接及监控系统软件修改,通讯电缆及附件等。
6.1.5TRT保护控制系统设备位号为1371TB1-WJ
发电机保护屏
PK-10(非标)
1块
内装:
(1)
发电机测控保护单元
1套
(2)
数显电压表
PZ194-CD194U-5X1
1个
长江斯菲尔
发电机同期屏
微机自动准同期装置
1台
组合式同期表
(3)
同步检查继电器
(4)
中间继电器
5个
(5)
数显变送电压表
PZ194-CD194U-9D4
2个
(6)
数显电流表
PA
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