抚顺矿业集团有限责任公司热电厂供热改造工程 ECMS系统及其保护装置设备技术协议
5.6.6 操作记录功能。操作记录将存储各种操作信息,在进行操作时激活操作记录
功能,另外可以打印输出操作记录。 5.7 控制功能
控制功能分为二种:站控层设备远方控制,后备手动控制。 5.7.1
站控层设备远方控制
操作控制指在ECMS站控层设备上调出操作相关的设备图后,通过操作键盘或鼠标,就可对需要控制的电气设备发出操作指令,实现对设备运行状态的变位控制。计算机提供必要的操作步骤和足够的监督功能,包括提供操作提示,条件判断,打印操作票,以确保操作的合法性、合理性、安全性和正确性。
操作控制的执行结果反馈到相关设备图上。其执行情况也产生正常(或异常)执行报告。执行报告在操作员工作站上予以显示并打印输出。 5.7.2
后备手动控制
为满足就地手动控制要求,间隔层设备上设有远方和就地切换开关以及跳合闸按钮等。当计算机监控系统站级控制层停运时,间隔层设备可对电气设备实现一对一的操作。 5.7.3 5.7.4 5.7.5
同一时刻只能执行一个设备的控制命令。对于控制命令,就地手动控制优先主站的遥控功能应具有返送校核功能、超时取消功能和遥控条件判断闭锁功对电气设备的控制操作在功能和设计上是安全可靠的,在操作前及操作的整
于站级控制层控制。
能。遥控操作执行时可以有选择性地对操作员和监控员进行验证。
个过程中都必须保证所有开关位置的精确监测,且所有监测信息应是实时、有效的。如在操作前及操作过程中发生任何干扰,如开关故障、数据传送通道故障等情况下,必须对控制调节设备进行闭锁。在任何操作方式下,保证下一步操作的实现只有在上一步操作完全完成以后才能进行。计算机操作与手动控制不得同时进行。设置手动/计算机操作切换开关。 5.7.6
对于电气设备,ECMS提供用于断路器分、合闸的控制命令输出持足够长时
间,维持在可靠执行命令,提供足够多的接点数量,以满足断路器分相合闸,分闸回路的要求。
5.8 断路器,隔离开关等防误操作闭锁
操作闭锁的实现原则为:用软件实现电气防误操作的功能,该软件对运行人员的电气设备操作步骤进行监测、判断和分析,以确定该操作是否合法、安全。若发生不合法操作,则对该操作进行闭锁、并在画面上提供所缺条件提示,以及打印显示信息。主要的闭锁条件如下,但不限于此:
? 隔离开关,如果相应的接地开关合上,则不能操作,反之也一样。
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? 隔离开关,如果相应的断路器合上,则不能操作。
? 每段低压母线防止双电源同时并列合闸。断路器单一操作采用单侧无电判断闭锁操作。
具体的闭锁条件由供方在第一次设计联络会上提出,并由需方和供方共同确定。 5.9 时钟同步
主计算机,通讯管理主机,间隔层设备单元应分别接受GPS标准授时信号,保证各工作站和I/O数据采集单元的时钟同步达到1ms精度要求,当时钟失去同步时,自动告警并记录事件。具体方案设联会时进一步明确。 5.10 通讯管理主机的功能要求 5.10.1
通讯管理主机装置,双CPU互为热备用,实现无扰动自动切换,并保持主
备机的数据库良好的一致性。当系统检测到主用设备故障后,系统切换到备用设备直至备用设备完全正常工作的切换时间?500ms。 5.10.2 5.10.3
通讯管理主机装置应成熟可靠、具有智能化和用户可编程的功能。 能与全厂统一配置的GPS系统接口、接收时钟同步信号,实现时钟同步。
并采用一钟多个授时方式,授时采用硬对时、软对时或软硬对时组合,在GPS故障时由站控主机的时钟维持系统正常运行。 5.10.4 5.11
采用模块化结构,工业级专用控制机,具有高可靠性、高抗干扰、无旋转元维护功能
维护功能指电厂负责管理计算机监控系统的工程师通过工程师工作站对系统进行的诊断、管理、维护、扩充等工作。并可进行故障单元定位,故障单元投退,网络重构等。 5.11.1
功能维护
自动控制功能的启动停止,对各种应用功能运行状态的监测。各种报表的生成和显示画面的在线编辑。 5.11.2
系统的可维护性
系统的硬件,软件设备都便于维护,各部件都具有自检和联机诊断校对能力。为工程师提供完善的监测维护手段,包括在线的和离线的,以便准确、快速进行故障定位。一般性故障能由工程师在现场自行处理,充分考虑在中国所具有技术支持条件,保证即使发生严重故障也能及时排除。
软件有备份,便于工程师安装启动。应用程序易于扩充,数据库为用户程序留有接口,便于用户自行编制的程序加入系统中运行。 5.11.3
某个设备的换修和故障以及主备设备切换,不会影响其他设备的正常运行。 装置中任一元件损坏时,装置不会误动作。计算机监控系统中任一设备故障时,
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件,无风扇,无硬盘,带电子存储器等特点。
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均不影响其它设备的正常运行工作。站级控制层发生故障而停运时,不影响间隔级控制层设备的正常运行工作,仍能安全可靠的运行。 5.11.4
系统的容错能力
软、硬件设备具有良好的容错能力。当各种软、硬件功能与数据采集处理系统的通讯出错,以及当运行人员或工程师在操作中发生一般性错误时均不引起系统的任何功能丧失或影响系统的正常运行,对意外情况引起的故障,系统具备恢复能力。 5.11.5 5.11.6
系统遵循开放的原则,选用国际上标准化的、通用化的、成熟的和先进的计站控层设备可进行远方维护,可实现通讯管理主控单元维护和现场测控单元
算机产品,使系统具有良好的兼容性和可扩充性。 的远方维护。
5.12 监控系统的自诊断和自恢复 5.12.1 5.12.2 5.12.3
系统具有自监测的功能,提供相应的软件给操作人员对计算机网络的安全与系统能够在线诊断系统硬件、软件及网络的运行情况,一旦发生异常或故障具有看门狗和电源监测硬件,系统在软件死锁、硬件出错或电源掉电时,能
稳定进行在线监控。
应立即发出告警信号并提供相关信息。
够自动保护实时数据库。在故障排除后,能够重新启动并自动恢复正常的运行。 5.13 各套装置的主要电路、装置异常及交直流消失等有经常监视及自诊断功能,装置本身也有LED信号指示。
5.14 微机综合保护装置与智能设备 5.14.1 6.3kV综合保护测控装置描述
a 装置具有独立性、完整性、成套性。成套装置为集保护、测量、计量、控制和通讯功能于一体的智能前端设备。
b 装置为多CPU配置,保护模块与测控模块分开独立配置。通讯CPU完成支持多种现场总线和通讯规约。当网络或测控模块出现故障时,不影响保护正常运行。 c 综合保护装置应能通过后台监控系统(ECMS)进行控制及监视,另外装置应保留远程硬接线控制接口(如合闸、跳闸等)。
d 装置内部设有完善的具有防跳功能的操作回路及控制回路监视回路。 e 装置具有高精度计量功能和事件追忆功能或故障录波功能。
f 模拟信号采样为交流采样,采样周期不大于5ms,采样精度为±3%。模数转换分辩率不小于12位。开关量采样周期≤50ms。
g 装置自动实行顺序记录,并能及时处理和存储各保护的报警信息和动作信息,在主机失电时不丢失所存储信息。
h 系统接口功能:每台保护测控装置应提供PROFIBUS及RS485通讯接口,将控制监
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视控制信号通信至后台,支持双网。
i 运行数据监视:每台保护测控装置的管理系统可在线以菜单形式显示各保护的输入量及计算量。
j 系统调试:通过管理系统对各保护模块进行详细调试(操作时通过密码)。 k 装置中不同种类保护具有方便的投退功能。
l 装置具有自复位功能,当软件工作不正常时能通过自复位电路自动恢复正常工作。 m 综合保护测控装置安装在6KV开关柜仪表小室内,用于保护及数据采集。装置计算负荷率不大于60%。系统内部有时钟,同时可接受外部二进制GPS对时,对时精度不大于1ms。装置至少包括12路开入,可编程,具有4~20mA电流输出接口。 5.14.2 6KV电动机微机综合保护装置(断路器控制电动机) 装置主要特点:
a 采用先进的32位嵌入式微处理器,多CPU结构 b 汉字液晶显示、操作简便直观
c 用串行EEPROM存放保护定值、电动机运行及故障信息 c 可预先设定5套定值适应各种运行工况 d SOE和自检报告失电自动保存 e 软、硬件冗余设计,抗干扰性能强 f 完善的软、硬件自检,二级看门狗
g 全密封嵌入式机箱设计,体积小,重量轻,可直接安装在开关柜上 h 安全可靠的高速现场控制总线技术
i 完善、灵活的保护功能,全面、准确、可靠的测控功能 j DCS测量接口 k 独立的操作回路
l 具有失电报警、控制回路断线报警接口 1.主要技术参数 a.额定数据
直流电源: 交流电压: 交流电流:
5A
50Hz 正常≤10W 跳闸≤15W
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220V 100/5A/1A
3V,100V
零序电流: b. 功率消耗:
频率:
直流回路:
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交流电压回路: 交流电流回路: 电流: 电压: 频率:
<0.5VA/相 (额定57.74V时) <0.5VA/相 (额定5A时) 0.05In~20In 0.4V~120V 45Hz~55Hz 0.03Hz/s~10Hz/s
c. 精确工作范围
df/dt: d. 定值误差:
电流及电压定值误差:<±3% 整定值 频率定值误差: 时间定值误差:
<0.02Hz
无延时段 <40 ms±10 ms
延时段 <±1% 整定时间+35ms e. 遥测精度:
电压,电流: 0.5级
频率: 0.02HZ P,Q,COSΦ: 1级 f. 遥信分辨率: g. DCS测量接口
接口1作为回路测量电流,满量程电流Ibm整定范围:0.5?9A,级差0.01A 接口2作为回路有功功率,满量程电流Pbm整定范围:1?2000W,级差0.01W 输出范围:4?20mA 输出精度:±0.5% h. 输出接点容量
跳圈、合圈出口:
220V,5A
信号出口: 常开接点, >0.5A(220DC)
<2ms
i. 运行环境温度: -10?+55℃ j. 热稳定
2倍额定电流可连续运行; 10倍额定电流可连续运行10秒; 40倍额定电流可连续运行1秒。 k. 交流电压回路允许150%额定值长期运行。 2.测控功能:
15路遥信开入采集、装置遥信变位、事故遥信
断路器遥控跳、合遥测量: 三相电压,三相电流,P,Q,功率因数,频率,零序电流1路4~20mA直流模拟量输出,能观测到电动机启动电流。替代变送器作为DCS测量
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