方案神火.docx
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方案神火
禹州神火金鹏矿业
地面供电系统改造工程
技术方案
北京北瑞达电力自动化设备有限公司
北京市昌平区科技园区白浮泉路10号
二0一一年十月
目录
1工程概况3
2改造方案3
3综合自动化产品4
3.1产品特点4
3.2功能特点4
3.3性能指标5
3.3.1工作环境条件5
3.3.2额定数据6
3.3.3功耗6
3.3.4遥测量计量等级6
3.3.5遥信分辨率6
3.3.6信号输入方式6
3.3.7过载能力6
3.3.8绝缘性能7
3.3.9抗干扰性能7
3.3.10系统平均无故障运行时间7
3.4技术标准7
3.5装置功能9
4微机五防系统11
4.1产品执行标准11
4.2主要技术条件11
4.2.1使用环境条件11
4.2.2主要技术参数11
4.3装置基本工作原理12
4.4方案基本配置12
4.4.1硬件配置12
4.4.2软件配置13
4.5主要功能13
4.5.1五防闭锁功能13
4.5.2五防模拟操作13
4.5.3发送和存储操作票13
4.5.4五防闭锁操作13
4.5.5具有汇报对位功能13
4.5.6通讯接口功能14
5高压开关柜14
5.1高压开关柜技术标准14
5.2高压开关柜主要技术要求15
5.2.1外壳与隔板15
5.2.2防止误操作联锁装置15
5.2.3压力释放装置15
5.2.4带电显示装置15
5.2.5防止凝露和腐蚀15
5.2.6接地装置15
5.3高压开关柜主要技术参数16
5.3.1使用条件16
5.3.2技术参数16
5.4高压开关柜内主要设备应符合下列技术要求17
5.4.1工作环境条件17
5.4.2ZN28-12型真空断路器主要技术参数17
5.4.3真空断路器操作机构主要技术参数18
6试验18
6.1概述18
6.1.1型式试验18
6.2工厂试验19
6.2.1概述19
6.2.2工厂试验项目19
7技术服务及培训、质量及售后保证服务21
7.1包装和运输21
7.2设备质量承诺21
7.3设计任务22
7.4图纸和技术文件的提供22
7.5装置技术性能保证22
7.6技术服务承诺23
7.7售后服务24
7.8保修期的承诺24
8附表：
设备清单25
1工程概况
变电站综合自动化是今后发展的一种必然趋势，其优越性在电能质量、变电站的安全、可靠运行水平等方面均有较好的体现，可以实现真正意义上的无人值守。
禹州神火金鹏矿业地面供电系统9面高压配电柜（2面进线柜，1面联络柜，2面电容器柜，2面下井柜，2面站用变柜）内全部为负荷开关，没有配置二次保护设备和五防系统。
二次保护设备从原来的老式继电器保护过渡到现在的微机保护：
老式继电器保护功能由电流继电器、中间继电器、时间继电器及交流接触器等构建逻辑回路而实现；而微机保护在性能、精度、稳定性方面都要优于继电器。
继电器与微机保护测控装置相比，有以下缺点：
1、过流继电器是采用电磁式原理，各种保护分立运行，接线繁复，只单纯作为保护，且保护功能单一，保护原理由硬件实现。
2、继电器的动作精度没有微机保护装置高，且动作时间也长。
3、继电器返回系数不高。
4、没有人机操作界面和通讯接口，不能向控制室或上级调度方上传实时的模拟量、开关量等数据，无法实现遥测、遥信、遥控、遥调。
5、一次设备及二次设备运行状况必须去高压配电室现场查看，不便于设备运行人员对站内设备的监视、操作等管理。
6、继电器需要定期校验，无疑增加了维护人员的工作量。
2改造方案
所有设备详细配置见所附表。
Ø一次设备：
1、禹州神火金鹏矿业地面供电系统现有高压配电柜，由于柜子尺寸有限，里
面加装不上断路器及配套设备，只有将现有柜子全部拆除，新增9面开关
柜（2面进线柜，1面联络柜，2面电容器柜，2面下井柜，2面站用变柜），
型号为XGN2-12；
2、每面配电柜内配置：
1台ZN28系列的断路器、1组LZZBJ9型的电流互感
器及按实际需要配置的隔离开关。
Ø二次设备：
1、每面进线柜上配置1台BRD831微机线路保护测控装置及相应的表计；
2、每面联络柜上配置1台BRD831F微机母联保护测控装置及相应的表计；
3、每面电容器柜上配置1台BRD806微机电容器保护测控装置及相应的表计；
4、每面下井柜上配置1台BRD831微机线路保护测控装置及相应的表计；
5、每面站用变柜上配置1台BRD809微机站用变保护测控装置及相应的表计。
Ø五防系统：
根据实际需要配置五防系统1套。
3综合自动化产品
3.1产品特点
Ø集保护和测控功能于一体。
ØCPU采用高速DSP（数字信号处理器）芯片。
Ø每周波32点高精度交流采样，快速傅立叶变换（FFT）运算。
Ø测量和保护回路的电流可以分成不同CT，测量精度高。
Ø所有对外引出的电气端子抗过压和浪涌。
Ø主板元件全表贴安装，4层印刷线路板，抗干扰能力强。
Ø具有RS485、以太网通讯口。
Ø确保在-30℃～+70℃环境下运行。
Ø192×64点阵液晶显示屏，可对当地数据监视和进行参数定值设置。
Ø低功耗设计，整机功耗不大于35W。
3.2功能特点
1）装置组态灵活
各间隔保护、测控功能既可由一台装置完成，也可保护、测控分开。
2）故障录波和事件顺序记录功能
分散式录波在各间隔装置完成，由保护启动录波。
保护装置根据故障情况完整记录下故障前后的波形（最大长度可达120个周波），以便于分析故障原因，同时利用事件顺序记录功能，将故障时各元件的开关、保护动作及动作值按先后顺序记录下来，事件分辨率不大于2ms。
3）保护整定功能
可在后台机或装置液晶面板上在线无级整定定值，不占用保护装置的CPU时间，不影响保护装置运行。
4）中央信号功能
具有完整的中央信号和音响功能。
在装置上的指示灯指明告警类型，在后台机上有报警窗口显示出相应的告警原因，并有语音告警提示；音响与PC机独立，分为事故与预告两种音响。
5）远方查询功能
可在线远方查询、修改、下发保护定值，可查询设备运行状态和各种实时、历史数据。
6）自检和他检功能
系统内部具有自诊断功能，当装置有故障时，CPU板运行灯和装置运行灯会出现异常，例如一直亮或一直灭，同时通讯管理机做他检上报。
7）强电控制功能
系统上设有与装置关联的强电控制开关，确保在紧急情况下能对电气设备进行操作，并有远方／就地相互闭锁功能。
8）易操作性
良好的人机界面，全部汉字提示，操作简单，普通值班人员均可很快熟练操作。
9）易扩展性
系统总线留有一定裕度的驱动能力，当变电站扩容时，只需在网络上加装相应的监控保护装置以及在后台作相应设置。
10）易维护性
保护定值修改非常简单，可以通过后台修改定值，也可以就地在装置上对定值进行修改，修改界面语言简单易懂。
在插件有故障告警情况下，不需停电即可插拨更换有问题的插件，可最大限度不影响停供电。
11）高可靠性
装置之间相互不影响，同时在各装置的操作回路中设计有控制按钮，保证在后台机和计算机网络故障或其它原因退出运行时，各装置仍具有完备的保护控制操作功能。
12）保护装置的抗干扰性
在软件方面：
全部保护均采用傅氏算法，有效地进行数字滤波。
在硬件方面：
模拟通道采用低通滤波，浪涌吸收，有效地防止过电压，以确保元器件的安全可靠工作。
开关量输入采用两级隔离，强电引入，有效地防止外部干扰。
所有的开关量输出采用编码控制输出，严格防止出口误动。
13）对谐波的抑制性
Ø装置采样频率为1600Hz，对系统电流、电压输入采用了截止频率为300Hz的低通滤波器，所以300Hz以上的谐波由低通滤波器滤除。
Ø在软件上采用了傅氏算法，该算法不仅能滤除各种整次谐波和纯直流分量，对非整次高次分量和按指数衰减的非周期分量包含的低频分量也有一定的抑制能力。
3.3性能指标
3.3.1工作环境条件
Ø环境温度：
-30℃～+70℃
Ø最大日温差：
35℃
Ø相对湿度：
≤95%
Ø大气压力：
86～106kPa
Ø海拔高度：
≤2500米
Ø最大风速：
35m/s
Ø地震烈度：
不超过8度
Ø地面水平加速度：
0.2g
Ø地面垂直加速度：
0.1g
Ø污秽等级：
Ⅲ级
Ø无火灾、爆炸危险、化学腐蚀及剧烈震动
3.3.2额定数据
交直流两用电源：
AC/DC220V，允许偏差+15%，-20%
交流电压：
100V，57.7V
交流电流：
5A，1A
频率：
50HZ
3.3.3功耗
交流电压：
＜0.5VA/相（额定电压下）
交流电流：
＜0.5VA/相（In=1A）
＜1VA/相（In=5A）
直流：
正常＜15W
跳闸＜25W
3.3.4遥测量计量等级
电流：
0.2级
其他：
0.5级
3.3.5遥信分辨率
小于2ms。
3.3.6信号输入方式
无源节点。
3.3.7过载能力
1）交流电流回路：
2倍额定电流连续工作；10倍额定电流工作10s；40倍额定电流工作1s。
2）交流电压回路：
1.2倍额定电压连续工作。
3）电源回路：
80%--120%额定电压正常工作。
3.3.8绝缘性能
1）所有电路与外壳间的绝缘电阻在标准实验条件下小于100MΩ。
2）所有电路与外壳间的介质强度能耐受交流50Hz，电压2kV（有效值），历时1min试验而无绝缘击穿或闪络现象。
3.3.9抗干扰性能
1）电源回路、交流输入回路、开入回路、开出回路的端子与外露的非导电金属外壳之间，在规定的试验大气条件下，能耐受幅值为5kV的标准雷电波短时冲击检验。
2）抗静电放电干扰：
符合GB/T17626.2《静电放电抗扰度试验》4级（8kV）标准。
3）抗幅射电磁场干扰：
符合GB/T17626.3《辐射磁场抗扰度试验》5级（10A/m）标准。
4）抗快速瞬变脉冲群干扰：
符合GB/T17626.4《电快速瞬变脉冲群抗扰度试验》4级（电源回路4kV，信号回路2kV）标准。
5）浪涌干扰：
符合GB/T17626.5《浪涌（冲击）抗扰度试验》4级（4kV）标准。
6）抗射频场感应的传导骚扰：
符合GB/T17626.6《射频场感应的传导骚扰抗扰度》4级标准。
7）抗工频磁场干扰：
符合GB/T17626.8《工频磁场抗扰度试验》4级标准。
8）抗脉冲磁场干扰：
符合GB/T17626.9《脉冲磁场抗扰度试验》5级（1000A/m）标准。
9）抗阻尼震荡磁场干扰：
符合GB/T17626.10《阻尼震荡磁场抗扰度试验》5级标准。
10）1MHz及100KHz的振荡波干扰：
符合GB/T17626.12《振荡波抗扰度试验》振铃波试验4级和阻尼振荡波试验3级。
3.3.10系统平均无故障运行时间
不小于45000小时。
3.4技术标准
ØDL478-92《静态继电保护及安全自动装置通用技术条件》
ØDL5002-91《地区电网电力调度自动化设计技术规范》
ØDL516-1993《电网调度自动化系统运行管理规程》
ØDL/T5430-2009《无人值班变电所自动化系统设计技术规定》
ØDL451-91《循环式远动规约》
ØDL/T5136-2001《火力发电厂、变电所二次接线设计技术规定》
ØDL/T5137《电测量及电能计量装置设计技术规程》
ØDL/T630-1997《交流采样远动终端技术条件》
ØDL/T634-1997传输规约第101篇《基本远动五配套标准》
ØDL/T719-2000传输规约第102篇《电力系统电能累计量传输配套标准》
ØDL/T667-1999传输规约第103篇《继电保护设备信息接口配套标准》
ØDL/T527-1993《静态继电器保护装置逆变电源技术条件》
ØDL/T687《微机型防止电气误操作装置通用技术条件》
ØGB14285《继电保护和安全自动装置技术规程》
ØGB4208《外壳防护等级（IP代码）》
ØGB4858《电器继电器的绝缘试验》
ØGB6162《静态继电器及保护装置的电气干扰试验》
ØGB7261《静态继电器及保护装置的基本试验方法》
ØGB3047-1《面板、架和框的基本尺寸系列》
ØGB11920-89《电站电气部分集中控制通用技术条件》
ØGB2421-2423-9《电工产品基本环境试验规程》
ØGB/T2887《电子计算机场地通用规范》
ØGB/T6593《电子测量仪器质量检测规则》
ØGB/T191《包装储运图示标志》
ØGB/T15145《微机线路保护装置通用技术条件》
ØGB/T13729-92《远动终端通用技术条件》
ØGB/T13730-92《地区电网数据采集与监控系统通用技术条件》
ØGB/T17626-1998《电磁兼容试验和测量技术》
ØGB/T11287-2000《量度继电器和保护装置振动、冲击、碰撞和地震试验》
ØGB/T769-2001《电力系统微机继电保护技术导则》
ØGB/T14598-9《辐射电磁场干扰试验》
ØGB/T14598-10《快速瞬变干扰试验》
ØGB/T14598-13《1MHz脉冲群抗扰度试验》
ØGB/T14537《量度继电器和保护装置的冲击和碰撞试验》
ØJB3336-1983《电站设备自动化设备装置通用技术条件》
ØJB5777-1991《电力系统二次电路用控制及继电保护屏（柜）通用技术条件》
ØSD286《线路继电保护产品动态模拟技术条件》
ØIEC1000-4《敏感电子设备/系统抗干扰试验》
ØIEC255-21-1《振动试验》
ØIEC255-21-2《冲击和碰撞试验》
ØIEC255-21-3《静电放电试验》
ØIEC60870-5-104《远动网络传输规约》
3.5装置功能
1）BRD831线路保护测控装置
保护功能配置：
Ø低电压闭锁无时限过流保护（带方向）。
Ø低电压闭锁两段式定时限过流保护（带方向）。
Ø三段式零序过流保护（带方向）。
Ø三次重合闸（检无压/检同期）。
Ø合闸后加速功能。
Ø低频减载功能。
Ø失压保护。
Ø过压保护。
ØPT断线监视。
Ø故障录波功能。
Ø测控功能配置：
Ø16路遥信开入采集、装置遥信变位、事故遥信。
遥信量名称及告警方式用户可以根据实际要求设置。
Ø正常断路器遥控分合及备用开出（备用开出的用法要在订货时说明）。
ØIA、IB、IC、UA、UB、UC、U0、I0、P、Q、F、COSф等模拟量。
Ø保护事件顺序记录（SOE）等，事件掉电不丢失。
2）BRD831F母联保护测控装置
保护功能配置：
Ø低电压闭锁无时限过流保护（带方向）。
Ø低电压闭锁两段式定时限过流保护（带方向）。
Ø三段式零序过流保护（带方向）。
Ø三次重合闸（检无压/检同期）。
Ø合闸后加速功能。
Ø低频减载功能。
Ø充电保护。
ØPT断线监视。
Ø故障录波功能。
测控功能配置：
Ø16路遥信开入采集,包含装置遥信变位、事故遥信。
遥信量名称及告警方式用户可以根据实际要求设置。
Ø正常断路器遥控分合及备用开出（备用开出的用法要在订货时说明）。
ØIA、IB、IC、UA、UB、UC、U0、I0、P、Q、F、COSф等模拟量。
Ø保护事件顺序记录（SOE）等，事件掉电不丢失。
3）BRD809站用变（配变）保护测控装置
保护功能配置：
Ø无时限过流保护。
Ø两段式定时限过流保护。
Ø反时限过负荷。
Ø高压侧零序过流保护。
Ø低压侧零序反时限过流保护。
Ø过负荷保护。
Ø故障录波功能。
测控功能配置：
Ø16路遥信开入采集、装置遥信变位、事故遥信。
遥信量名称及告警方式用户可以根据实际要求设置。
Ø正常断路器遥控分合及备用开出（备用开出的用法要在订货时说明）。
ØIA、IB、IC、UA、UB、UC、U0、I0、P、Q、F、COSф等模拟量。
Ø保护事件顺序记录（SOE）等，事件掉电不丢失。
4）BRD806电容器保护测控装置
保护功能配置：
Ø两段式相间过流保护。
Ø零序过流保护。
Ø零序电压保护。
Ø过电压保护（电压源有母线电压和电容器放电PT电压可选）。
Ø失电压保护（电压源有母线电压和电容器放电PT电压可选）。
Ø不平衡保护（差压或差流）。
Ø放电PT保护。
Ø故障录波功能。
测控功能配置：
Ø16路遥信开入采集、装置遥信变位、事故遥信。
遥信量名称及告警方式用户可以根据实际要求设置。
Ø正常断路器遥控分合及备用开出（备用开出的用法要在订货时说明）。
ØIA、IB、IC、UA、UB、UC、U0、I0、P、Q、F、COSф等模拟量。
Ø保护事件顺序记录（SOE）等，事件掉电不丢失。
4微机五防系统
4.1产品执行标准
Ø我方所提供设备，凡国标及部标已有所规定的均满足国颁和部颁的技术标准和工艺标准，执行国颁和部颁的规程规范。
Ø《DL/T687-1999微机型防止电气误操作装置通用技术条件》的技术标准。
ØGB/T13730-1992地区电网数据采集与监控系统通用技术条件。
ØDL/T550-1994地区电网调度自动化功能规范。
ØQ/XBSJ2.32-1999高压开关设备用微机防误闭锁装置企业标准。
4.2主要技术条件
4.2.1使用环境条件
Ø环境温度：
–25℃～+65℃
Ø相对湿度：
日平均≤95％，月平均≤90％
Ø海拔高度：
海拔3500米以下
Ø地震裂度：
7度
Ø日温差：
25℃
Ø工作电压：
220V±10％AC或DC
4.2.2主要技术参数
序号
名称
技术参数
1
装置所需的工作电源及功能
交流220V20A
直流220V5A
2
电脑钥匙一次充电可连续使用次数
≥500次
3
电脑钥匙识别并控制锁头个数
＜4096控制点
4
电脑钥匙一次能接收的内容
≤512帧
5
电脑钥匙、电编码锁的抗电强度
≥2500V
6
电脑钥匙的使用寿命
≥100000次
7
电气编码锁的机械寿命
≥50000次
8
电气编码锁的电气寿命
≥50000次
9
机械编码锁的抗拉强度
＞500N
10
机械编码锁的抗剪强度
＞500N
11
机械编码锁的寿命
＞30000次
4.3装置基本工作原理
WYF-Ⅲ（C）型微机防误闭锁装置以五防计算机和电脑钥匙为核心设备，根据用户提供的资料编辑发电厂的电气一次系统接线图和一次设备操作的闭锁关系程序，存储在五防计算机中。
当运行人员在计算机模拟图上进行预演“五防”,对违反原则的操作拒绝执行，对正确的操作则记录下来。
预演结束后，五防计算机操作时，计算机根据事先写好的闭锁关系程序对每一项操作进行判断，计算机通过多功能适配器将正确的操作票传输到电脑钥匙中，然后运行人员就能拿着电脑钥匙到现场进行倒闸操作了。
现场操作时运行人员根据电脑钥匙上显示的设备编号，将电脑钥匙的采码头插入相应的编码锁内，电脑钥匙检测操作的对象是否正确。
若正确，则语音提示“正确，允许操作”，此时压下电脑钥匙的开锁按钮即可旋转钥匙将锁打开（对于电编码锁，电脑钥匙将自动接通其操作回路），进行倒闸操作；操作结束后，电脑钥匙将自动显示下一项操作内容。
若操作错误，电脑钥匙则发出报警声音“错误，禁止操作”，提醒操作人员发生错误，此时不能压下电脑钥匙的开锁按钮，即不能开锁进行操作。
整个操作过程均在五防计算机、电脑钥匙的严格控制下，强制运行人员按正确操作步骤进行操作，从而实现强制闭锁的目的。
4.4方案基本配置
4.4.1硬件配置
戴尔计算机（选配）
打印机（选配）
电脑钥匙（2台）
多功能适配器（1台）
各种锁具及相关附件等
4.4.2软件配置
五防系统软件
图形模拟软件
综自接口软件
专家操作票系统软件
4.5主要功能
4.5.1五防闭锁功能
通过对一次设备加装锁具，对其操作实施强制闭锁，从而达到五防的目的,实现部颁五防要求：
Ø防止误拉合断路器
Ø防止误入带电间隔
Ø防止带负荷拉隔离开关
Ø防止带电挂地线或合接地刀闸
Ø防止带地线（接地刀闸）合隔离开关
4.5.2五防模拟操作
五防计算机中存有该站的一次设备接线图和操作的闭锁关系程序，当运行人员接到操作命令时，首先在计算机上进行模拟操作，计算机对违反“五防”原则的操作拒绝执行，并在显示器上显示相应信息及报警，对正确的操作记录下来，达到了防止各种误操作的目的，同时也起到仿真培训的作用。
4.5.3发送和存储操作票
模拟操作结束后，计算机的微机五防系统将正确的操作票自动存贮，并通过多功能适配器以红外线传输方式将正确的操作内容（一次操作票）传输到电脑钥匙中，同时打印操作票，该操作票中所列内容为所涉及的一次设备及二次操作部分。
4.5.4五防闭锁操作
运行人员依据电脑钥匙所显示的设备编号，进行倒闸操作，电脑钥匙对违反五防规定或与操作票不符的操作实现强制闭锁，通过其内部固化的闭锁逻辑来判断错误操作的类型，并以人工智能语音提示及液晶显示方式警告操作人员。
4.5.5具有汇报对位功能
倒闸操作完毕，电脑钥匙插回传输口，通过电脑钥匙反馈现场信息（状态）给计算机，保证显示屏上设备状态与现场一致。
4.5.6通讯接口功能
预留与综自的通讯接口，支持与各种综合自动化监控系统接口，实现在线监控操作及远方操作等各种方式下对一次设备的强制闭锁及设备状态的资源共享。
a、微机防误闭锁装置主机通过RS232串口或网络与监控后台机或RTU通讯，获取断路器、电动刀闸等的实时位置信息，当开关位置与后台机或RTU的位置信息不对应时，本装置报警并进入自动对位。
b、可对监控后台机的遥控操作和现场就地操作进行五防控制，监控后台机的遥控命令必须满足本装置主机的五防逻辑方为有效命令。
本装置独立形成五防操作系统，除闭锁由监控系统操作的断路器、电动刀闸外，不影响后台监控系统或RTU的运行。
c、可向监控系统（RTU）提供包括开关、刀闸、网门、临时地线等虚遥信量，确保监控系统及时刷新其状态。
5高压开关柜
5.1高压开关柜技术标准
ØDL/T634.5104-2002/IEC608-70-5-104:
2002远东设备及系统第5-101部分：
传输规约采用标准传输
Ø《高压输变电设备的绝缘配合高电压试验技术》GB311.1～311.6-1993
Ø《高压开关设备常温下的机械试验》GB/T3309-1989
Ø《交流高压断路器》GB1984-2003
Ø《高压交流断路器》IEC56
Ø《交流高压电器动热稳定试验方法》GB2706-1989
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