微机保护技术规范书1.docx
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微机保护技术规范书1
山东埕口盐化有限责任公司渤海盐业配电工程
微机综合自动化系统
技术规范
2012年4月
1总则
1.1本协议书仅适用于山东埕口盐化有限责任公司渤海盐业配电工程的微机保护控制设备、微机综合自动化系统及相关设备的招标，它提出了设备的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。
1.2在本技术协议中提出了最低限度的技术要求，并未对一切技术细节做出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，卖方应提供一套满足本技术协议和所列标准要求的高质量产品及其相应服务。
对国家有关安全、环保等强制性标准，必须满足其要求。
1.3卖方执行本技术协议所列标准。
有矛盾时，按高标准执行。
1.4在签订合同之后，买方保留对本技术协议提出补充要求和修改的权利，卖方应允诺予以配合。
如提出修改，具体项目和条件由买、卖双方商定。
1.5合同生效后1个月，卖方提出合同设备的设计、制造、检验、试验、装配、安装、调试、试运、验收、运行和维护等标准清单给买方，买方确认。
1.6本技术协议是微机综合自动化系统设备订货合同的附件，与合同具有同等法律效力，在技术协议书签订后，应互相按时交换资料，满足各方设计和制造进度的要求。
1.7未尽事宜双方协商解决。
2.技术条件
2.1主要技术协议
设备应遵循以下主要现行标准，下列标准所包含的条文，通过本标准中引用而构成本标准的条文，在标准出版时，所示版本均为有效。
所有标准都会被修订，使用标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
GB2423电工电子产品基本环境试验规程
GB/T13926工业过程测量和控制装置的电磁兼容性
GB/T14598.9-1995辐射静电试验
GB6162-85静态继电器和保护装置的电气干扰试验
GB7261-87继电器及继电保护装置基本试验方法
GB-2887-89计算机场地技术条件
GB9361－1988计算机场地安全要求
GB50171-92电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范
GB/14537-93量度继电器和保护装置的冲击和碰撞试验
GB14285-2006继电保护和安全自动装置技术规程
GB50065-1994交流电气装置的接地设计协议
GB/T14598.10-1996快速瞬变干扰试验
GB/T14598.13-19981兆赫脉冲群干扰试验
GB/T14598.14-1998静电放电试验
DL/T671-1999微机发电机变压器组保护装置通用技术条件
DL/T667-1999继电保护设备信息接口配套标准
GB4208－1993外壳防护等级（IP标志）
GB4943－1990信息技术设备（包括电气事物设备）的安全
GB/T5169.5－1997电子产品着火危险试验针焰试验
GB/T11287－1989继电器、继电保护装置的振动（正弦）试验
GB/T13702－1992计算机软件分类与代码
GB/T13729－1992远动终端通用技术条件
GB/T13730－1992地区电网数据采集与监控系统通用技术条件
GB/T15153－1994远动设备及系统工作条件环境条件和电源
GB/T15532－1995计算机软件单件测试
GB/T16435.1－1996远动设备及系统接口（电气特性）
GB/T17626－1998电磁兼容试验和测量技术
DL476－1992电力系统实时数据通信应用层协议
DL5002－1991地区电网调度自动化设计技术规程
DL5003－1991电力系统调度自动化设计技术规程
DL/T630－1997交流采样远动终端技术条件
DL/T634－1997基本远动任务配套标准
DL/T645－1997多功能电能表通信规约
DL/T667－1999电测量及电能计量装置设计技术规程
GB/T15145微机线路装置通用技术条件
DL478-92静态继电器保护及安全自动装置通用技术条件
GB14285-06电力系统继电保护及安全自动装置技术规程
GB4858电器继电器的绝缘试验
GB50062-92电力装置继电保护及自动化装置设计规程
GBJ63-90电测量及电能计量装置设计技术规程
IEC255-21-1振动实验标准
IEC255-21-2冲击和碰撞实验标准
IEC255-21-3地震实验标准
2.2技术参数
2.2.1基本技术参数
●交流电源
额定电压：
220V；
允许偏差：
－15％～＋10％：
波形：
正弦，波形畸变不大于5％：
频率：
50Hz±5％。
●直流电源
1．额定电压:
直流220V；
2．允许偏差:
－20％～＋15％；
3．波纹系数:
不大于5％。
●交流电流：
5A或1A
●交流电压：
100V，100/√3V
2.2.2功率消耗
●直流回路：
＜25W
●交流电流回路：
当额定电流5A时＜1VA/相，当额定电流1A时＜0.5VA/相
●交流电压回路：
＜0.5VA/相
●直流电源回路：
正常工作时，＜20W/装置，保护动作时＜30W/装置
2.2.3定值误差
●电流及电压定值误差<±0.2%整定值
●频率定值误差 <0.01HZ
●时间定值误差 <±1%整定时间+40ms（延时段）
<±1%整定时间+50ms（重合闸）
<40ms±10ms（无延时段）
●df/dt误差：
1〉在1—3HZ/S范围内<0.2HZ/S
2〉在3—10HZ/S范围内<0.6HZ/S
●方向继电器误差 <±3°
2.2.4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 允许工作10S
40倍额定电流 允许工作1S
●交流电压回路 1.4倍额定电压 连续工作
●直流电源回路 80%—110%额定电压连续工作
2.2.5遥测计量等级
●电流、电压、频率：
0.2级
●其它：
0.5级
●遥信分辨率：
小于1ms
●频率：
≤0.01HZ
2.2.6输出接点容量
●出口继电器接点最大电流不小于10ADC
2.2.7使用环境要求
●正常使用温度：
－10℃—55℃
●极限工作温度：
－25℃—60℃
●运输和储存温度：
－40℃—70℃
●相对湿度：
5%—95%
●大气压力：
893mbar
2.2.8尘埃:
●尘埃粒度>0.5μ的个数<30000粒/升保证正常工作
2.2.9噪声:
●正常工作时,距离1米处噪声小于10dB
2.2.10绝缘电压：
●满足GB4858《电器继电器的绝缘试验》中有关要求
2.2.11电磁兼容性能：
●高频电磁干扰：
通过IEC255-22-IMH脉冲群干扰实验及GB6162100KHz脉冲干扰实验。
●静电放电通干扰：
IEC255-22-2中严酷等级为Ⅲ级的静电放电实验。
●辐射电磁场干扰：
通过GB/T14598-1995规定的严酷等级为Ⅲ级的辐射电磁场干扰实验。
●快速瞬变干扰：
通过IEC255-22-4标准规定的Ⅳ级（4KV±10%）快速瞬变干扰实验。
2.2.12主要性能指标
●系统可用率：
不小于99.9%
●系统平均故障间隔时间（MTBF）：
不小于20000小时
●输入及输出信号响应时间：
不大于2秒
●事件顺序记录分辨率（SOE）：
不大于1毫秒
●模拟量数据更新周期：
不大于2秒
●数字量数据更新周期：
不大于1秒
●动态画面响应时间：
不大于2秒
●遥控、遥调正确率：
不小于99.99%
●遥控、遥调命令传送时间：
不大于2秒
●遥测信息传送时间：
不大于3秒
●遥信变位传送时间：
不大于1秒
●远动信息的海明距离：
不小于4
●模数转换分辨率：
不小于12位
●模拟量测量综合误差：
不大于0.5％
●电网频率测量误差：
不大于0.01Hz
●整个系统对时精度：
不大于1ms
●各CPU的平均负荷率：
正常时（任意30min内）：
低于30％
电力系统事故时（10s内）：
低于50％
2.3系统基本要求
2.3.1保护监控一体化
●简化二次设备及接线，特别是保护、监控之间的接线
●所有信息网络共享
2.3.2模块化设计
●对不同的一次设备，分别设置保护测控一体化机箱
●插件模块化，可实现灵活组态
●强电、弱电分割清楚，抗干扰能力强
●全部芯片表贴化，单片机工作可靠性高
2.3.3面向对象的设计
●将一次设备的馈线、主变辅助机构、防护设备各设立单独的保护测控单元，结构清晰，便于安装维护
2.3.4组成灵活
●保护监控既可合一，也可分开；既可集中组屏，也可分散安装
2.3.5全部信息网络共享
●充分利用电站综合信息，在不增加硬件的基础上实现电站小电流接地选线、变电站复杂逻辑闭锁、电压无功控制等功能
2.3.6通信容量大，支持各种规约
2.3.7满足配电网自动化要求
●增加配电网所需要的功能，如一次设备寿命的管理，故障隔离的故障信息的给出，故障信息的多向转发等
2.3.8支持GPS对时，对时精度高
2.3.9具有大屏幕液晶显示，调试、显示方便
2.3.10自检信息完善并随时保存，可保存10年以上
2.3.11保护原理先进灵活
●断路器动作报警、技术参数存查
●利用网络实现自动接地探索及跳闸功能
2.3.12具有保护黑匣子功能，利于事故分析
2.4监控网络结构
卖方提供的计算机监控系统应采用开放、分层分布式网络结构，整个系统分成站控层和间隔层，具有完善的微机综合自动化系统功能。
计算机监控系统应组态灵活，具有较好的可维修性和可扩性,计算机系统应采取有效措施，以防止由于各类计算机病毒侵害造成系统内存数据丢失或系统损坏。
站控层网络结构采用以太网，间隔层采用现场总线或其他性能优良的网络结构，网络设备至少应包括集线器、联接器、通信电缆或光缆、光电转换器等。
连接到数据通信网络上的任一系统或设备发生故障，不应导致通信系统瘫痪或影响其它联网系统和设备的工作。
通信网络通讯速率应满足系统实时性要求,并不小于1Mbps。
当数据通信网络中出现某个差错时，系统应自动采取安全措施，如自动要求重发该数据、切除故障设备或切换至冗余的装置等。
2.5监控系统功能
2.5.1基本要求
微机监控和管理系统能对一次设备进行监视、测量、保护、控制和记录，并能对其他保护或智能设备相连接。
运行方式为少人值班，在线可通过监控系统对所有的一次设备进行监视、测量、控制并记录处理各种信息。
通过通讯通道，可由远方控制中心对该站一次设备进行监视、测量、控制并记录处理各种信息。
监控系统的所有软件、人机界面、输出信息全部为汉字。
2.5.2数据采集与处理功能
通过各间隔级通信控制单元采集并发送来自生产过程的模拟量、数字量、状态量、脉冲量、带时间标志的事件顺序记录、故障录波等输入量以及保护报告和定值信息。
断路器、母线电压互感器、电流互感器、保护设备、直流系统、电度表等。
对所采集的输入量进行处理，从而产生可供用的电流、电压、有功功率、无功功率、有功电度、无功电度、功率因数等各种实时数据，并实时更新数据库。
系统能采集操作记录，记录断路器的分合次数并按有关协议要求自动提示维修报告。
此外，系统应自动正确统计主要设备运行时间及停运时间，自动正确统计遥控、遥调次数和动作率等计算统计功能，并能根据用户提供的各种公式进行统计计算。
2.5.3统计计算
对实时数据进行统计、分析、计算，通过计算产生电压合格率、负荷的日/月/年最大值、最小值、负荷率以及电能量分时段累计值、数字输入状态量逻辑运算值、安全运行天数自动计算功能等，设备正常/异常变位次数等，并提供一些标准计算函数，满足正常需要的虚拟测点。
2.5.4历史数据处理
系统应具有数据库检索功能，各种历史数据均能保存一年以上的时间，事件信息至少可以保存五年以上的时间，数据可按时间、数据类型进行各种历史数据的查询并能进行打印。
2.5.5画面显示
通过站级后台前置机显示全部设备的位置状态、变位信息、保护设备的动作及复位信息、直流系统及厂用电系统信息、低压配电部分的变压器进线柜及备用分支开关柜的信息、各个测点的实时数据，各种警告信息、计算机监控信息状态。
系统画面中区域分为，主接线画面区、自动准同期画面区、操作提示信息区、事故报警信息区等，各区以相互不干扰的方式同步显示信息。
显示画面区用户可以交互式进行修改、定义、编辑、生成、删除，画面数量不限。
在主控站上，主要画面配置如下：
报告显示：
报告显示内容包括报警、事故和常规操作运行记录和报表数据。
报告的内容有状态变化、控制操作、测量量、测量值越权、系统设备异常信息等。
显示信息可按其发生的先后时序排序或按优先处理顺序显示，显示条文的内容包括检测时间，设备名称、状态变化内容，实时数据等。
图形显示：
包括电气主接线图、棒形图、曲线图、表计图、趋势图和表格功能。
电气主接线图：
以整幅和分幅显示方式显示电气主接线图或局部接线图，包括出线母线及有关断路器的信息等，并显示出运行状态，测量参数P、Q、V、A等。
同时显示直流屏的相关参数例直流电流、直流电压。
系统图上的颜色按照行业规定设计，当设备不带电时，相应的图形和线条均变色处理。
保护设备配置图：
图中能表示出各套保护设备的投切情况、整定值、压板位置。
2.5.6记录功能
状态变化记录：
事件顺序记录和保护动作记录以及装置异常告警记录和计算机监控系统本身的异常状态的记录等。
当状态发生变化时，立即打印出变化时间和相应的变化信息。
参数数据库和历史数据库记录：
系统在浏览查询系统数据库的同时可以选择打印机输出的功能。
数据测量值记录：
具备将测量值按随机、定时、日报、月报等不同形式打印输出的功能。
画面记录：
在主控计算机显示的画面可以实现画面硬拷贝功能。
事故追忆记录：
重要的实时参数在特定时刻的变化情况，存入事故追忆文件中，并可按要求打印输出。
其他记录：
系统登录记录、控制操作记录等也可相应打印出来。
2.5.7事件顺序记录
记录内容包括断路器分、合闸，重要保护的动作等，时间分辨率为1毫秒。
发生事故的同时系统进行自动调图、语音报警等处理并自动打印输出。
2.5.8报警处理
事故报警：
事故状态发生时，语音报警系统立即发出音响报警，系统自动调出相关的接线图，显示器画面上用颜色改变和闪烁表示该设备发生变位，同时用红色条文报警，打印机自动打印事故条文。
事故报警通过手动或自动确认后，报警停止并自动保存；按优先处理新报警信息并将原来的报警信息自动保存。
预告报警发生时，处理方式与事故报警相同，用音响和提示信息颜色区别于事故报警。
报警类型主要有越限报警、变位报警、事故报警、工况报警及装置故障报警等。
2.5.9控制功能
具有自动调节和控制功能
遥控操作控制
后备手动控制
2.5.10防误操作功能
2.5.11同步时钟功能
通过GPS卫星时钟对时系统对后台、保护设备、测控设备、直流系统等智能设备进行时钟同步。
2.5.12维护功能
具备数据库维护
自动控制功能的起动停止和功能编制，对各种应用功能运行状态的检测。
各种报表的在线生成和显示画面的在线编辑。
系统的故障诊断。
对综合自动化系统的各个设备进行状态检查，通过在线诊断确定故障发生的部位，并发出报警信号，检测、诊断的结果可显示，打印。
2.5.13系统具备扩充功能
控制语言和智能操作控制操作
INTRANET/INTERNET扩展模块
操作票生成、模拟培训
综合管理
与其他设备直流系统、电度表、DCS、同期系统的接口
2.6系统配置要求
2.6.1硬件要求
保护设备的硬件平台：
采用DSP和MOTOLOLA公司32位CPU完成数据处理，逻辑运算和信息存储。
采用16位A/D数模转换芯片，基于Σ/Δ并行过采样技术，保证采样的高精度和可靠性，降低CPU的运算负荷。
大容量的FLASHRAM。
保证大量数据信息的存储和故障录波故障录波时间不小于10S。
静电放电干扰4级，快速瞬变干扰为4级，浪涌（冲击）3级，脉冲群干扰为3级的1MHZ试验。
穿越性电流（差动区外故障）采用“综合时差法”的抗TA饱和算法。
继电器采用日本进口的松下继电器。
卖方应充分考虑到高压配电装置运行时，对计算机监控系统设备的影响，系统应具有良好的电磁兼容特性，在任何情况下均不应发生拒动、误动、扰动，影响计算机监控系统的正常运行。
硬件设备能承受GB/T5169.5－1997中严酷等级为20秒的针焰试验，设备外壳应具有GB4943－1990规定的V2及以上阻燃等级。
2.6.2站控层设备
1.主机/操作员站
负责管理和显示有关的运行信息，供运行人员对站的运行情况进行监视和控制，包括对微机保护装置的动作信号进行远方复归、软压板的投退等。
主机容量应满足整个系统功能要求和性能指标要求，除留有远期扩建的容量外，还应留有适当的裕度。
2.6.3间隔层设备
卖方提供的现场测控单元及保护装置应按不同电压等级及间隔独立设置，并应充分考虑电气接线特点及一次设备的布置。
所有I/O模件应由相互隔离的装置处理并应有防抖动的滤波及过电压浪涌抑制等措施，宜选用强电I/O模件以提高抗干扰能力。
在系统电源消失时，至执行机构的输出信号应控制执行机构保持失电前的位置。
I/O类型应包括如下：
1）模拟量输入：
·交流采样：
输入为5A，100V（100V/3），50Hz，三相，采样精度为电流、电压：
±0.2%，功率：
±0.5%。
·直流采样：
输入：
4－20mA或0－±5V信号，模数转换总误差不大于0.5%。
2）数字量输入：
输入电平为220VDC，隔离电压不小于1500V。
3）数字量输出：
通过卖方提供的中间继电器驱动，其输出触点应满足受控回路跳合闸线圈电流容量要求一般不小于10A。
4）热电阻（RTD）输入：
应能接受变压器三线制热电阻信号，其热电阻分度号经确定变压器厂家后在联络会上由买方提供。
2.6.4外围设备
1．显示器
卖方应提供彩色液晶显示器,其操作员工作站屏幕尺寸不应低于21英寸。
操作员站终端显示器分辨率至少为1280×1024象素，每台工作站应有其独立的显示器和标准键盘（或功能键盘）及鼠标器（最终的显示器尺寸，品牌、颜色将在设计联络会上确定）。
2．磁盘驱动装置
卖方应提供三种类型磁盘驱动装置作为系统数据存储，即固定式硬盘，光盘和1.44M软盘驱动器。
3．时钟设备
卖方应提供GPS时钟接收装置，GPS时钟输出方式及同步脉冲输出接口数量应满足系统配置要求。
为满足对时精度要求，卖方应在投标文件中陈述其GPS接收系统采取的校时输出方式和接口，供买方认可。
2.6.5通信接口
计算机监控系统应完成如下系统和/或智能型设备的通信接口。
1.数字式继电保护装置，向继电保护装置发送修改定值、投/退保护等信息，并接受继电保护装置的报警、动作、定值等信息
2.智能型电度表及电能计量装置
4.直流系统
5.电力通信数据网系统
8.其他智能装置等
2.7软件要求
卖方应提供完整的满足本协议书要求的软件系统包，包括系统软件、支持软件和应用软件。
所配置的软件系统应为模块化结构，以方便修改和维护。
卖方提供的所有软件应为经现场考验的成熟软件，并符合国标和国际公认的标准。
软件系统的功能可靠性、兼容性及界面友好性等指标应满足系统本期及远景规划要求。
软件应当支持用户开发新功能，开发后的软件应能在线装入系统。
软件应能支持系统的扩充，当一次系统改变或计算机监控系统扩充时，不必修改程序和重新组装软件。
所有的算法和系统整定参数应驻存在各处理器模件的非易失性存储器内，执行时不需要重新装载。
1.系统软件
系统软件应具有成熟的实时多任务操作系统和完整的自诊断程序。
·操作系统应具有开放性，采用高级编程语言。
卖方应在投标文件中陈述其使用的操作系统和编程语言特征。
·查找故障的系统自诊断功能应能诊断至模件级故障。
报警功能应使运行人员能方便的辨别和解决各种问题。
卖方应明确定义系统自诊断的特征。
2.支撑软件
支撑软件应包括数据库管理系统、数据处理系统和网络软件系统。
数据库应满足如下功能：
·数据库的结构应适应分散分布控制方式的要求。
·允许不同程序对数据库内的同一数据集进行并发访问，保证在并发方式下数据库的完整性和一致性。
·具有良好的可扩性和适当性，满足数据规模的不断扩充及应用程序的修改。
·应便于用户在线生成、修改和维护，对任一数据库中的数据进行修改时，数据库管理系统应对所有工作站上的相关数据同时进行修改，保证数据的一致性。
·计算机系统故障消失后，数据库能恢复到故障前的状态。
·可以用同一数据库定义，生成多种数据集，如培训用、研究用、计算用等。
数据应包括实时数据库和历史数据库，卖方应在投标文件中陈述保证数据库的实时性、灵活性、数据一致性、可维护性和可恢复性的特征及历史数据库的存储能力。
3.应用软件
应用软件应满足系统功能要求，具有良好的实时响应速度和可扩充性，并面向用户，便于操作使用。
应配置各种必要的工具软件。
4.通信接口软件
监控系统应配置足够数量的通信接口驱动软件以满足工程实用要求，主要软件列举如下，但不限于此：
·与电力通信数据网系统的通信接口驱动软件；
·与数字式继电保护装置的通信接口驱动软件；
·与电能计量系统的通信接口驱动软件；
·与直流系统的通信接口驱动软件；
·与其他智能装置的通信接口驱动软件；
计算机监控系统与上述各系统的通信规约应执行国标、部标及IEC标准。
卖方应负责完成各种通信协议的转换和开通，使监控系统能获取和传送所需数据。
2.8接地
1.系统接地
计算机监控系统应有稳定可靠的接地点，宜通过公共安全接地网接地，接地电阻1Ω，不设计算机单独接地网。
2.设备接地
系统各设备的保护接地、工作接地（也称逻辑接地）均不得混接，工作接地应实现一点接地。
所有的屏柜体、打印机等设备的金属壳体应可靠接地。
装设敏感电子装置的屏柜应设置专用的、与柜体绝缘的接地铜排母线，其截面不得小于100平方毫米，并列布置的屏柜体间接地铜线应直接连通。
当屏柜上布置有多个系统插件时，各插件的工作接地点均应与插件箱体绝缘，并分别引至屏柜内专用的接地铜排母线。
2.9结构、外观及其他
装置应是金属机箱，装置的模件应插拔灵活，接触可靠，互换性好。
装置的各种插件应接触良好，可靠耐用、插拔方便，并具有防震止脱的措施。
插箱应满足发热元件的通风散热要求，并应采取必要的防静电及电磁辐射干扰的防护措施，插箱的外露部分应在电气上连成一体，并可靠接地。
所有屏体应为户内立柜式，装置柜柜体由金属材料制成，面板采用不小于2mm厚的钢板制成。
可设计成前后门结构或单前门结构，前者前门用有机玻璃单门，后门用双铁门，密封的前后门带锁，后者前门用带
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