韩庄泵站工程电气运行讲座.ppt

南水北调东线第一期工程韩庄泵站枢纽工程电气运行讲座 二 九年五月 工程概况 韩庄泵站是南水北调东线第一期工程的第九级抽水梯级泵站 是韩庄运河段最后一级泵站 位于山东省枣庄市峄城区古邵镇八里沟村西 第一期工程输水125m3 s 该枢纽工程的主要任务是通过韩庄运河提水入南四湖的下级湖 以实现南水北调东线第一期工程的梯级调水目标 第一部分配电部分 一 泵站与电力系统的连接泵站用电负荷等级设为二级 韩庄泵站一期总用电负荷约为9000kW 流量125m3 s 采用110kV线路向泵站供电 输电线路选用LGJ 185型导线 泵站设110kV专用变电所 设一回110kV电源线 电源由韩庄110kV线路 T 接 韩庄泵站设一回10kV电源线 接自附近10kV电源 第一部分配电部分 二 电气主接线根据本泵站总装机容量 台数 110kV电源的进线回路数及泵站的特性 对泵站的电气主接线确定如下 110kV电源单回路进线 2台10000kVA的主变压器 变比为110 6 3kV 110kV侧为单母线分段接线 6 3kV侧为单母线分段接线 1 2 水泵电机及41 站用变压器从6 3kV 段母线引接 3 5 水泵电机从6 3kV 段母线引接 第一部分配电部分 泵站设5台 其中1台备用 TYC1800 48型1800kW永磁同步电动机 额定电压6 3kV 泵站运行方式 正常运行工况下 1 主变压器及41 站用变压器投入运行 2 主变压器及42 站用变压器明备 6 3kV分段断路器闭合 当泵站水泵机组不运行时 1 主变压器压器及41 站用变压器停止运行 42 站用变压器投入运行 当1 主变压器故障时 2 主变压器投入运行 可担负全站100 用电负荷 当41 站用变压器故障时 42 站用变压器可担负全站100 站用电负荷 第一部分配电部分 三 站用电接线 设两台315kVA变压器 变比为6 3 0 4kV 41 B接在6 3kV 段母线上 42 B接在6 3kV 段母线上 低压系统为380 220V 动力和照明共用的三相五线制 低压母线分段 第一部分配电部分 四 主要电气设备选择 1 污秽等级泵站枢纽变电所除主变压器及110kV配电装置外 其余均为户内布置 2 变压器主变压器选用110kV低损耗三相双绕组自冷型油浸变压器 110kV侧采用WSL型无载调压开关 主变压器 三相双绕组自冷无载调压电力变压器型号 S10 10000 110站用变压器 三相双线圈铜绕组树脂浇注干式变压器型号 SC10 315 10 5 0 4 第一部分配电部分 3配电装置110kV配电装置 110kV空气外绝缘高压组合电器 型号 COMPASS 145 110kV断路器为户外三相单断口自能灭弧原理的瓷柱式SF6断路器 配用弹簧操动机构 断路器内内置SF6电流互感器 6 3kV配电装置 KYN28C 12型铠装中置式金属封闭开关设备 柜中配置真空断路器 低压配电装置 GCS型低压抽出式开关柜 无功补偿装置选择GCS型成套设备 低压动力箱选用XL 21型 第一部分配电部分 4载流导体110kV进线选用LGJ 185钢芯铝绞线 110kV母线选用铝管母线 10kV高压电缆选用YJV型铜芯交联聚乙稀绝缘电力电缆 低压电缆采用NH YJV耐火型铜芯交联聚氯乙稀绝缘电力电缆 控制电缆采用NH KFF阻燃型电缆 水泵配套电机选用卧式永磁同步电动机型号 TYC 1800 48 额定功率 1800kW额定电压 6 3kV额定功率因数 0 9 超前 第一部分配电部分 五 机组起动方式 采用变频降压起动方式 第一部分配电部分 六 电气设备布置及电缆敷设 1 电气设备布置本泵站变电所除110kV配电装置及主变压器户外布置 6 3kV开关柜等电气设备均布置在户内 110kV配电装置及主变压器均布置在户外变电站内 110kV变电所动力箱布置在户外变电站中部 副厂房一层分别设有6 3kV开关室及0 4kV配电室 副厂房二层分别布置保护室及通信室等 6 3kV开关柜 微机消弧消谐选线综合装置在6 3kV配电室一字形布置 站用变压器 0 4kV开关柜在0 4kV配电室内一字形布置 6 3kV变频装置布置在主厂房内 第一部分配电部分 中控室位于副厂房与主厂房之间 室内布置计算机监控工作站 视频服务器 数据服务器 通信工作站 投影仪大屏幕及操作台等 保护室内设有保护屏 计量屏 直流屏 监控设备屏 监视设备屏 变电所LCU控制屏 站用电LCU控制屏及电力系统通信柜等 机组LCU控制屏布置在主厂房内 第一部分配电部分 2电缆敷设110kV户外变电所 副厂房之间 设有电缆沟 沟内有电缆支架 电缆沿支架敷设 副厂房一层 中控室均设电缆夹层 电缆夹层内设电缆桥架 中控室至主厂房电缆通过电缆竖井 主厂房电缆桥架 至各用电设备 第一部分配电部分 六 电气设备布置及电缆敷设 第一部分配电部分 七 过电压保护及接地装置 1 直击雷保护在户外变电所布置2支高30m的避雷针作为变电所的直击雷保护 泵站副厂房房顶设避雷带作为直击雷保护 第一部分配电部分 七 过电压保护及接地装置 2 侵入波保护为防止线路侵入的雷电波过电压 在110kV进线及6 3kV每段母线上分别安装氧化锌避雷器 为保护主变压器中性点绝缘 在主变压器110kV侧中性点装设避雷器及放电间隙组合装置 第一部分配电部分 七 过电压保护及接地装置 3 接地装置110kV变电所接地方式以水平接地体为主 辅以垂直接地极 泵站主厂房利用底板钢筋作为自然接地体 选择钢筋的一些纵横交错点加以焊接形成电气通路 构成自然接地体 电缆桥架 电缆保护钢管作为接地干线 所有电气设备外壳均与接地干线可靠焊接 第一部分配电部分 七 过电压保护及接地装置 副厂房底板钢筋 选择一些纵横交错点加以焊接形成电气通路 构成自然接地体 由垂直接地极及帽檐式均压带构成的人工接地体 自然接地体与人工接地体联合作为接地装置 泵站副厂房电缆桥架 电缆保护钢管作为接地干线 接地干线与副厂房立柱内 12以上主钢筋可靠焊接 形成电气通路 副厂房所有电气设备外壳均与接地干线可靠焊接 变电所 泵站主接地网接地电阻值要求不大于0 5 第一部分配电部分 八 照明 本站设有工作照明 事故照明 检修照明 景观照明及庭院照明 工作照明网络电压为交流380 220V三相五线制 事故照明采用在主要部位装设应急灯 工作照明正常时 应急灯处于充电状态 突然停电时 应急灯亮 检修照明为交流36V 设局部照明变压器及胶柄手提灯 用于局部检修 庭院照明交流380 220V三相五线制 照明灯具根据用途及使用环境选择 第一部分配电部分 九 继电保护 本站主要电气设备装设如下保护 1 110kV进线电流速断保护 瞬时动作于进线断路器跳闸 过电流保护 延时动作于进线断路器跳闸 第一部分配电部分 九 继电保护 2 主变压器差动保护 瞬时动作于主变压器高 低压侧断路器跳闸 三相过电流保护 延时动作于主变压器高 低压侧跳闸 单相过负荷保护 延时动作于信号 零序电流保护 延时动作于变压器高 低压侧跳闸 重瓦斯保护 瞬时动作于主变压器高 低压侧跳闸 轻瓦斯保护 动作于信号 温度保护 动作于信号温度保护 压力释放保护 动作于信号 第一部分配电部分 九 继电保护 3 同步电动机速断保护 瞬时动作于跳闸 三相过负荷保护 延时动作于信号 延时动作于跳闸 低电压保护 延时动作于跳闸 温度保护 温度过高 瞬时动作于跳闸 温度升高 动作于信号 单相接地保护 当单相接地电流大于10A时 瞬时动作于跳闸 当单相接地电流为5A 10A时 动作于信号 电动机超速 动作于信号 第一部分配电部分 九 继电保护 4 315kVA站用变压器电流速断保护 瞬时动作于站用变压器高 低压侧断路器跳闸 过电流保护 延时动作于站用变压器高 低压侧断路器跳闸 过负荷保护 延时动作于信号 零序电流保护 延时动作于站用变压器高 低压侧断路器跳闸 温度保护 动作于信号 第一部分配电部分 九 继电保护 5 6 3kV母线分段电流速断保护 瞬时动作于跳闸 6 6 3kV母线电压绝缘监察 第一部分配电部分 十 测量与计量 本站主要电气设备设有如下测量 计量量 1 110kV进线电流 电压 有功功率 无功功率 有功电度 无功电度 频率 功率因数 2 110kV进线专用计量有功电度 无功电度 3 主变压器电流 电压 有功功率 无功功率 有功电度 无功电度 频率 功率因数 第一部分配电部分 十 测量与计量 4 同步电动机电流 有功功率 无功功率 有功电度 无功电度 频率 功率因数 5 站用变压器电流 电压 有功电度 6 6 3kV母线分段电流 以上各量除有功 无功电度表外 均从各对应的综合保护单元上显示 第一部分配电部分 十一 水泵机组开 停程序 1 开机启动程序泵壳内部检查 检查推力轴承油位 非驱动端 检查内部是否有泄露 壳内是否有水或油 检查是否有异常 如传感器 电缆 接头 螺栓螺母松动 检查转子转动是否灵活 手动盘车 泵体外部检查 确认人孔盖关闭 检查是否有异常 如传感器 电缆 接头 螺栓螺母松动 检查球轴承的油位 驱动端 检查电机冷却风机 启动冷却风机 风机控制器发出运行正常信号 第一部分配电部分 十一 水泵机组开 停程序 电气 确认断位器位置是否处于闭合状态 即输出侧高压开关 并确认断路器是否闭合 高压开关信号 信号从驱动装置 变频器 输出 变频器输出准备就绪 VFDREADY 信号 泵 电机检测装置无故障 温度 油位等 PLC接受到泵 电机检测装置正常信号 进水侧检查上游进水是否通畅 检查水位 检查进口闸门是否全开 出水侧检查出水工作闸门是否开启 检查工作闸门在开启前为闭合状态 闸门上部有一拍门 第一部分配电部分 十一 水泵机组开 停程序 启动风机 当风机运行稳定后 约10秒 启动水泵 加速到62 5rpm 水泵 至少5秒内 缓步加速到95rpm 在15秒内加速到125rpm 启动变频器 startVFD 变频器驱动电机加速至62 5转 开启工作闸门 水泵继续缓慢加速至95rpm 继续加速值额定转速125rpm 工作闸门在水泵启动后5秒后开启 以每秒5米速度开启 约2分钟后全部开启 在闸门完全开启后 位置信号 开始按照要求调节转速 水泵可以根据水量由转速控制运行确认泵在运转 从水泵监测系统反馈如监测转速等 2 运行操作通过所需流量调节泵转速 检查所有运行参数 进出口压力 油位 电流 温度 振动等 检查所有闸门全开 第一部分配电部分 十一 水泵机组开 停程序 3 停机 正常停机降低水泵转速至必需转速 95rpm 保证一定的水量 保证水不倒流 开始闭合出口工作闸门 工作门关闭的同时慢慢降低泵转速 在闸门全部关闭后 停止变频器 变频驱动电机减速至0 并停机 风机停机 然后开加热器 其他机组停机过程同1 机组 第一部分配电部分 十一 水泵机组开 停程序 事故停机发生电气事故或机械故障 自动接通断路器跳闸回路 断路器跳闸 其余动作过程同正常停机 第一部分配电部分 十二 水泵启动和关闭的顺序 启动顺序启动1号水泵的风机启动1号水泵如果水泵在50 转速下运行 开启1号工作闸门如果工作闸门故障 停止水泵和风机如果1号水泵的工作闸门全开启 继续以上的步骤再启动水泵2 5 关闭顺序开始关闭1号水泵的工作闸门 如果工作闸门响应 开始按关闭的速率 进行按比例地降速如果工作闸门全部关闭 停止1号水泵停止1号水泵的风机继续以上的步骤停止水泵2和3 第二部分计算机监控系统设计 第二部分计算机监控部分 一 总体设计 泵站综合自动化总体设计采用模块化设计 可分为泵站监控层及网络模块 泵站机组LCU模块 泵站辅机LCU模块 泵站公用LCU模块 泵站清污机LCU模块 视频监控模块 办公管理模块等 第二部分计算机监控部分 二 系统结构 泵站综合自动化系统结构 韩庄泵站枢纽选用光纤自愈环网 采用流行的开放式分层分布式网络结构 整个系统分成若干个模块 网络是连接所有模块的桥梁 并将其构成一个整体 系统分远方调度层 监控层 主控层和现地层结构 远方调度层设置在省调度中心及调度分中心 通过各工程管理处对各泵站及水闸运行状态进行监视 下达调度控制指令 远方调度层不在本设计范围内 本设计只涉及监控层 主控层和现地层 监控层设在管理处中央控制室 主要完成对现地控制单元进行监控 采集并汇集整理各种运行参数形成各种报表 系统组态 上传有关泵站运行状态数据 下达上级调度指令 主控层设在泵站副厂房中控室 主要完成对现地控制单元进行监控 采集 第二部分计算机监控部分 二 系统结构 现地层设在设备现地 完成对现地设备的自动监测和自动控制 对应以上三层 系统采用三级控制 现地层为现地控制单元级 为第一级 控制权限最高 主控层为第二级 控制权限次之 监控层为远层控制级 为第三级 只在必要时控制 控制权限最低 设备同时只能接受三级中的一级控制 通过切换开关或软件依据权限根据具体情况而定 监控层 主控层和现地层采用100Mbps快速以太网联结 传输介质采用单模光纤 考虑到泵站年运行时间较长 且经济效益巨大 为保证运行可靠性 泵站计算机监控系统选择环形拓扑结构 网络上连接的是各种模块 网络协议采用国际工业标准TCP IP协议 第二部分计算机监控部分 三 计算机自动控制 1 工程内容韩庄泵站计算机自动控制系统 实现5台同步电动机 5孔快速工作闸门 液压启闭机 5孔快速事故闸门 液压启闭机 风机等辅机系统 清污机系统以及户外变电所电气设备的自动控制 满足 无人值班 少人值守 的要求 达到远程监控 数据共享 图像远传浏览的水平 与南水北调东线第一期工程调度运行管理系统链接 实现遥测 遥信 遥控 遥调 遥视等功能 第二部分计算机监控部分 三 计算机自动控制 2 自动控制系统 数据采集与处理模拟量的采集与处理对电量和非电量进行周期采集 越限报警等 经格式化处理后形成实时数据并存入实时数据库 泵站模拟量 上 下游水位 拦污栅与清污机前后水位 排水廊道集水井水位 各闸门开度 室内温湿度 主变与机组温度 单台机组过流流量 主机转速与摆度等经现场控制单元采集并传递到中控室作显示和处理 变电所与泵站合用一套自动化控制系统 第二部分计算机监控部分 三 计算机自动控制 2 自动控制系统 数据采集与处理开关量的采集与处理 对事故信号 断路器动作信号及重要继电保护的动作信号等开关量信号 计算机自动控制系统应能以中断方式迅速响应这些信号并作出一系列必要的反应及自动操作 中断开关量信号输入为无源接点输入 中断方式接收 对各类故障信号 隔离开关的位置信号 排水泵 风机 液压装置 清污机等辅机设备开关量信号 运行状态信号 手动 自动方式选择的位置信号等非中断开关量信号 计算机自动控制系统对这些信号的采集方式为定期扫查 对信号的处理包括光电隔离 接点防抖动处理 硬件及软件滤波 基准时间补偿 数据有效性合理性判断 启动相关量功能 经格式化处理后存入实时数据库 第二部分计算机监控部分 三 计算机自动控制 2 自动控制系统 数据采集与处理开关量输出各种操作指令 计算机在输出这些信号前应进行校验 经判断无误后方可送至执行机构 为保证信号电气独立性及准确性 开关输出信号经光电隔离 接点防抖动处理后发出 第二部分计算机监控部分 三 计算机自动控制 2 自动控制系统 运行监视和事故报警运行实时监视计算机自动控制系统可以使运行人员通过屏幕对泵站和水闸各主设备的运行状态进行实时监视 所有要进行监视的内容包括当前各设备的运行及停运情况 并对各运行参数进行实时显示 第二部分计算机监控部分 三 计算机自动控制 参数越限报警记录计算机自动控制系统将对某些参数以及计算数据进行监控 对这些参数量值可预先设定其限制范围 当它们越限及复限时要作相应的处理 这些处理包括越限报警 越复限时的自动显示 记录和打印 对于重要参数及数据还应进行越限后至复限的数据存储及召唤显示 启动相关量分析功能 作故障原因提示 第二部分计算机监控部分 三 计算机自动控制 系统时钟校对和事故顺序记录系统时钟校对采用GPS 当机组发生事故造成跳闸动作等情况时 系统立即以中断方式响应并自动显示 记录和打印事故名称及时间 记录和打印相关设备的动作情况 自动推出相关画面 第二部分计算机监控部分 三 计算机自动控制 故障状态显示记录计算机自动控制系统定时扫查各故障状态信号 一旦发生状态变化 将在屏幕上即时显示出来 同时记录故障及其发生时间 并用语音报警 系统对故障状态信号的查询周期不超过2S 第二部分计算机监控部分 三 计算机自动控制 事故追忆及相关量记录在发生事故时 由各现场控制单元采集继电保护 自动装置及各设备的状态量送控制中心 完成事件顺序 显示 打印和存档 每个事件的记录和打印点名称 状态描述和时标 记录的分辩率不大于2ms 能记录事故发生前10S和后20S时间内重要实时参数的变化情况 追忆量包括110kV主变各种电量和6 3kV母线电流 电压 机组电流 电压 轴瓦温度等 事故追忆由自动控制系统完成 计算机将这些追忆数据保存于磁盘中作历史数据 运行人员可以召唤 显示或打印这些数据 第二部分计算机监控部分 三 计算机自动控制 控制与调节控制与调节对象主要为主变 主机 辅机 液压系统 清污设施 高低压电气设备等 控制与调节方式 操作员利用鼠标或键盘 根据泵站当前的运行情况和控制命令 对泵站的运行进行控制 控制的内容包括断路器 隔离开关的合 分操作 机组的开 停机操作 断路器操作等 操作员在界面上点击所控设备图形 控键 界面上自动弹出控制模拟键和操作流程图 操作员要点击所需控键后 系统自动实施操作流程 并在流程图上观察每一步的执行情况和流程受阻情况的部位及原因 进行开环运行指导 闭环自动控制操作和调度 第二部分计算机监控部分 三 计算机自动控制 当控制方式切换到以计算机控制为主方式时 控制室值班人员通过主控站工控机人机接口对设备进行监控 应能完成下列内容 自动完成开 关110kVCompass开关 自动完成开 停主机机组 机组联合运行的投 切 电气设备开关合 分操作 110kV变电所 泵站主机 站变等 第二部分计算机监控部分 三 计算机自动控制 各种辅助设备的操作 排水泵 液压装置 主机风机 清污机等开 停自动操作 各种整定值和限值的设定 各种信息处理 其他功能 第二部分计算机监控部分 三 计算机自动控制 人机接口 在线显示实时图形 使值班人员对运行过程进行安全监视 并通过控制室计算机键盘在线调整画面 显示数据和状态 投退测点 修改参数 控制操作等 根据工作人员职权不同 设置不同操作权限 画面显示 画面调用允许自动及召唤方式实现 自动方式指当有事故发生时或进行某些操作时有关画面的自动推出 召唤方式指操作某些功能键或以菜单方式调用所需画面 画面种类包括单线图 泵站剖面图 棒形图 表计指示图 曲线 各种语句 表格等 第二部分计算机监控部分 三 计算机自动控制 系统自检和自动重启动 包括主机自检和过程故障检测 通过在线自动检测 通道数据有效性 合理性判断 故障点自动查找及故障自动报警等功能 第二部分计算机监控部分 三 计算机自动控制 数据通讯与上级网络的通信 将泵站的有关数据 信息送往上级网络接收上级网络下发的各种命令提供通信协议文本 负责接口配合计算机与设备的数据通信 第二部分计算机监控部分 三 计算机自动控制 2 系统结构计算机自动控制系统为分层分布开放式结构 采用环形冗余光纤快速以太网拓朴结构 分为三级 即远控级 主控级与现地级 系统的控制权限越接近设备 控制权限越高 控制权顺序为 现地 控制室与远方 远方控制经相关授权方可进行操作 控制系统中设置带密码的授权 核对程序 第二部分计算机监控部分 三 计算机自动控制 3 系统功能 工程师 操作员工作站控制室工程师 操作员工作站是泵站计算机自动控制系统的上位机 上位机为双机冗余设计 运行值班主机可预先任意选定 双机通过以太网网络交换机通信 系统软件根据值班主机的运行状态 通信 硬件 软件等状态 进行跟踪判别 一旦值班主机出现异常 系统可给出切换信号 由备用机代替值班主机 同时给出主机故障提示 其主要功能如下 第二部分计算机监控部分 三 计算机自动控制 联网功能与上级骨干网联网 通过网络接收带密码的调度 控制指令 通过调用密码向上级发送本站实时运行信息 通过光纤与上级变电所联网 通过网络接收带密码的上级调度 控制指令 在线传输各种电气数据 第二部分计算机监控部分 三 计算机自动控制 数据采集与处理功能系统巡测泵站 清污机等各种实时数据与状态信号 进行必要的数据预处理并建立当地实时数据库和历史数据库 数据采集包括 模拟量 电气模拟量 非电量及温度量等 开关量 状态信号 事故信号等 其它量 闸门开度 压力 流量等 开关量按信号主要程度的不同分为中断型开关量和非中断型开关量两种 第二部分计算机监控部分 三 计算机自动控制 统计与计算功能电量统计系统根据所测的实时数据 进行运行统计和计算电量分类累加 单机的日 月 年用电量 有功 无功 累加 全站日 月 年总用电量等 水量统计系统根据所测的实时数据 对单机及全站当班 当日 当月 当年的流量进行累计 事故及故障统计记录系统对当班 当日 当月 当年的各类事故及故障的内容和次数进行统计 作为资料保存 参数越复限统计记录系统自动对当班 当月 当年的参数越复限情况进行统计 并记录下来 设备运行时间统计 第二部分计算机监控部分 三 计算机自动控制 参数在线修改系统可在线对运行状态判别条件 预置参数和计算公式进行修改 控制与调节功能系统设人工操作自动控制和优化调度自动运行方式选择功能 第二部分计算机监控部分 三 计算机自动控制 人工操作自动控制和调节运行人员利用鼠标或键盘 根据当前的运行情况和控制命令 对机组的运行进行控制 控制的内容包括机组开 停操作 闸门开 关 停操作 电气设备的开 关操作等 第二部分计算机监控部分 三 计算机自动控制 优化调度自动运行在保证机组运行安全 避免机组运行在气蚀和振动区域的前提下 系统根据调度下达的调水量 上下游水位及泵组运行效率曲线 编制优化调度运行程序 根据建立的机组最佳运行的数学模型 自动确定泵站机组最佳开机台数和机组运行速度 使泵站机组处于最佳运行工况下运行 降低能耗 实现泵站的经济运行 在需要时可实现最大出水量运行 第二部分计算机监控部分 三 计算机自动控制 设备运行统计记录及生产管理系统对各设备的运行情况进行统计记录 某些信息自动提示给运行人员 统计的类型包括设备正常及非常投切次数 设备运行时间等 对于各设备及各主要辅助设备的状态进行变位及变位时间的统计 必要时产生报警 系统还将对参数越限及定值变更等情况作出统计记录 并自动生成各类报表 日志 进行打印操作 第二部分计算机监控部分 三 计算机自动控制 画面显示画面调用将允许自动及召唤方式实现 自动方式是指当有事故发生时或进行某些操作时有关画面的自动推出 召唤方式由操作员直接操作某些功能键或以菜单方式调用所需画面 画面种类包括各单线图 曲线 报警画面 运行指导 表格等 第二部分计算机监控部分 三 计算机自动控制 语音报警功能当需要对重要操作进行提示以及监控数据 机组控制异常时 本功能用准确 清晰的女声普通话向运行人员发出报警 第二部分计算机监控部分 三 计算机自动控制 人机联系运行人员通过屏幕 键盘 鼠标等实现对泵站及各闸门运行的监视 控制 调节 在线修改设定值 画面调度 报表显示和打印等功能 利用交互式人机接口软件可以通过人机对话方式实现各种监视和控制功能 使用简单 方便 灵活 第二部分计算机监控部分 三 计算机自动控制 系统自检 自动重启动 系统诊断和仿真培训 第二部分计算机监控部分 三 计算机自动控制 现地控制单元现地控制单元采用以太网方式与监控主机进行通讯 接受上级开 停及启 闭命令 同时上传各种设备的状态和运行数据 现地控制单元是控制运行的最高一级自动控制单元 即使在监控主机出现故障或脱离监控工作时 它也能保证机组及其他设备正常运行和程序控制的各种运行操作 第二部分计算机监控部分 三 计算机自动控制 4 系统可靠性为保证系统的高可靠性 除选用高可靠性的硬件设备外 还采用下列措施 现地监控单元在正常工作状态下处于系统的集中指挥下运行 但在紧急情况下或系统故障时又可独立运行 个别现场监控单元故障 不会对系统或其它单元构成影响 系统软件 硬件设置监控定时器 看门狗 功能 第二部分计算机监控部分 三 计算机自动控制 对控制指令的发布规定操作权限 命令传送须经过巡回认证 数据采集要求经过合理性判别和处理 以防误操作 系统采用有效的防雷技术 确保系统安全运行 因系统处于强电环境下运行 对系统的输入信号均采用光隔技术 在泵站监控系统与局域网之间设置防火墙 对外部指令进行鉴别和过滤 确保系统安全 第二部分计算机监控部分 三 计算机自动控制 5 故障报警在主菜单中设有命令检索和报警功能 并能提供用户最近500条命令和500条报警记录 对事故和故障采用不同频率的音响 在出现故障情况时 语音报警装置自动发出语言报警 并在任何画面上均可显示出故障或事故的位置 故障分预告和事故 并能手动或延时自动复归 第二部分计算机监控部分 三 计算机自动控制 6 与其它系统的连接其它系统包括微机型直流系统和变频系统等 通过PLC提供RS 485通讯接口与泵站计算机自动控制系统连接 上传各种运行参数和各类信号 自动控制系统根据机组运行状态的要求 按预定程序自动控制和调节变频参数 第二部分计算机监控部分 三 计算机自动控制 7 微机综合保护装置综合保护装置满足以下功能要求 综合保护装置保护动作需有故障记录功能 最近的5次故障记录存储有电池备电的内存中 第二部分计算机监控部分 三 计算机自动控制 综合保护装置监测单元具有如下功能 能监测断路器工作位置信号 控制回路断线信号 隔离开关位置信号 手车工作 试验位置信号 装置本身的自检 断路器事故跳闸信号 母线接地信号 控制方式远方 现地转换信号 各种保护动作信号 第二部分计算机监控部分 三 计算机自动控制 综合保护装置通讯单元功能装置与自动控制系统之间的通信 可通过RS485标准通信接口沟通保护装置和自动控制系统之间的信息联系 装置通过通讯网络将所有信息实时发送到上一级监控或调度系统 并能接收上一级监控或调度系统的各种控制操作 查看实时测量信息及执行控制等功能 第二部分计算机监控部分 三 计算机自动控制 综合保护装置故障录波和事件记录每个保护可以记录8个典型录波 每个录波持续时间可达到10 5S 存储在有电池备电的内存中 事件记录功能包括 可以存储250个带时标的事件记录 并有电池带电 事件记录可通过通讯口提取或通过面板上的液晶显示器显示 第二部分计算机监控部分 三 计算机自动控制 综合保护装置显示功能110kV综合保护装置的显示单元具有16个字符带背光的液晶显示器 8个用户可编程的LED显示灯等 提供的标签允许用户自己定义LED显示灯内容 用户可选的显示内容包括测量信息 时间 日期 保护功能和变电站参数信息等 第二部分计算机监控部分 三 计算机自动控制 110kV变电所继电保护功能配置如下 110kV主变差动保护 差动保护 110kV主变后备保护 三相过流保护 过负荷保护 零序过电流保护 温度保护 重瓦斯保护 轻瓦斯保护 油压释放等等 110kV主变测控功能 测量包括三相电流 三相电压 有功功率 无功功率 有功电度 无功电度 功率因数 频率等 隔离开关 接地开关状态接点采集 隔离开关 接地开关 主开关控制等 110kV进线测控功能 速断保护 过电流保护 测量包括电流 电压 有功功率 无功功率 有功电度 无功电度 频率 功率因数 110kV进线及主变微机保护装置组1个屏 上述屏柜及1 5 机组LCU屏 站用电LCU屏等安装于泵站二层保护室内 第二部分计算机监控部分 三 计算机自动控制 6 3kV综合保护装置满足如下要求 实现远方 现地操作开关 实现远方 现地保护投退操作 实现远方 现地保护定值的修改 实现远方 现地告警信号 事故信号的复归 装置具有测 控 保功能以及通讯功能 继电保护装置不受自动控制系统控制 独立闭环运行 作为独立的设备提供对电气设备的保护 继电保护具有独立完整的功能 在正常电源切换和事故情况下具有掉电不丢失功能 保证继电保护的可靠性 安全性和抗干扰性 第二部分计算机监控部分 三 计算机自动控制 6 3kV泵站的综合保护装置保护 测量配置如下 6 3kV站变保护 速断保护 过流保护 过负荷保护 零序过流保护 温度保护 单相接地保护 PT断线告警 接地故障告警控制回路断线告警等 测量包括 三相电流 有功功率 有功电度等 6 3kVPT单元 单相接地故障告警 PT断线告警等 线电压 零序电压测量等 6 3kV主机保护 差动保护 过负荷保护 低电压保护 零序电流保护 温度保护 油缸油位过低告警 电机超速告警 接地故障告警 控制回路断线告警等 测量包括 定子回路三相电流 有功功率 无功功率 有功电度 无功电度 功率因数 第二部分计算机监控部分 三 计算机自动控制 6 3kV母联保护 电流速断保护 控制回路断线告警等 测量包括 三相电流 除进线及主变微机保护装置组屏内 其他微机保护装置分别安装于相应高压开关柜内 第二部分计算机监控部分 四 视频监视系统 工程内容在韩庄泵站工程范围内共配置14个全方位一体化摄像机和16个固定摄像机 对韩庄泵站及周围的现场情况进行全方位的监视和管理 使运行情况能够得到有效控制 具体监控点见附表 第二部分计算机监控部分 四 视频监视系统 1 系统构成视频监视系统由前端设备 传输设备 控制设备 显示四大部分组成 前端设备由安装在泵站主副厂房 变电所 上下游侧 清污机等处的高分辩率的一体化球形彩色摄像机和固定彩色摄像机组成 负责图像和数据的采集及信号处理 传输设备根据传输距离和图像质量的要求可选用各种不同的线缆 接口设备 通过视频分配器 数字硬盘录相机 视频切换矩阵 含编码转换器 及图像控制器 完成前端设备和图像切换的控制 云台和镜头的控制 系统可分区控制和分组同步控制以及图像检索与处理等诸多功能 显示设备根据不同的图像显示要求 选择在不同的显示设备上进行图像显示及微机监控内容显示 使值班人员能够在泵站中控室实时直观的看到来自前端监控点的任意图像及监控系统运行控制参数 第二部分计算机监控部分 四 视频监视系统 2 系统功能 1 图像自动切换和自动扫描图像可根据系统预定时间在设置好的显示终端设备上显示并能进行自动切换 显示不同监控点的图像 同时电视监视主机可对监控点的镜头的变焦 聚焦 光圈 云台的上 下 左 右进行自动控制和操作 且每个一体化全方位摄像机可以设定为自动扫描方式 即摄像机通过云台进行上下左右来回扫描 及时掌握各监控点区域范围内的运行情况 第二部分计算机监控部分 四 视频监视系统 2 图像手动切换图像可由用户控制在各监控点之间进行切换 3 图形可控系统可对摄像机的变焦 聚焦 光圈 云台的上 下 左 右任意组合的方向进行控制和操作 使用户能够得到自己满意的图像效果 每个摄像机的记录速度可按不同情况分别设置 图像记录优先于图像回放 4 多画面分割系统能够实现多画面分割显示 对多个摄像点的图像同时进行观察 并任意组合以多画面方式显示 能够以单画面 四画面 九画面 十六画面甚至更多画面灵活显示 第二部分计算机监控部分 四 视频监视系统 5 图像存储和回放视频监视系统通过硬盘录像机自动把数字图像存储到硬盘上 系统通过专用的播放软件将图像播放出来 多级口令设置及操作设置在视频监视系统中提供三级安全和保密控制 一是一般查询功能 二是操作功能 能对系统进行操作 既可以进行查询 也可以进行控制 三是系统管理员 除了具有操作员的一切功能外 还能对系统进行修改和扩充 为了保证系统安全性 各种登录都需要口令 第二部分计算机监控部分 四 视频监视系统 设备自身维护和检测系统软硬件具备自动的通讯监测和自我维护功能 对系统自身故障能及时予以告警和记录 同时误操作部分故障不会导致系统崩溃 硬盘录像 支持24小时录像全屏幕或更长时间 视频监视系统可根据计算机自动控制系统所提供的报警信息 在生产设备事故或故障的情况下 自动开启各相应设备 及时自动地将摄像机的镜头对准其现场 对报警点按预定方案进行现场录像取证 在被监视设备操作的同时 镜头能自动转向该设备显示其画面 提示运行人员是否需录像 第二部分计算机监控部分 四 视频监视系统 8 系统可分区控制视频监视系统可通过系统应用软件对用户的要求按权限进行分区控制及分组同步切换 9 图像压缩传输功能系统可将各监控点的图像进行压缩处理后 通过网络交换机传输到中控室及远方调度中心 调度中心经授权可浏览前端的图像 10 在线帮助 学习系统和多媒体演示解说系统 11 历史资料查询系统可对用户指定时限内的图像 数据信息进行记录 以便于查询和打印 第二部分计算机监控部分 四 视频监视系统 3 系统传输系统的传输分布于各摄像点 报警点和监控中心之间 主要完成视频信号 控制信号的传送 系统传输采用结构化的标准布线方式 开放式的体系 灵活的模块化结构 第二部分计算机监控部分 五 局域网系统 工程内容韩庄泵站工程办公楼的计算机网络 局域网 是南水北调东线第一期工程调度运行管理系统 广域网 本系统上一级为枣庄分中心 的一个部分 韩庄站办公楼作为一个站点向上需连接枣庄分中心 向内要连接泵站及各职能科室 整个网络能够实现调控远程化 办公自动化 管理智能化 决策科学化 第二部分计算机监控部分 五 局域网系统 1 总体要求 支持信息的可靠传输 按照南水北调东线第一期工程调度运行管理系统网络总体结构框架 通过与分中心的链接 能把泵站的运行参数 控制及其它相关综合业务信息 以数据 文本 语音 图像等形式 在办公楼计算机网络与上级网络信息中心之间进行可靠传输 支持网上信息的分布储存 检索 处理和决策利用 本办公楼的信息可以分布储存 支持对本办公楼信息及相关综合业务信息的管理 查询 包括Web浏览 并进行统计分析和决策利用 第二部分计算机监控部分 五 局域网系统 提供网络实用的应用服务 支持办公自动化 在网络上能够提供如电子邮件 E mail 文件传输 FTP 远程登录 Telnet 电子公告牌等服务 网络为办公自动化提供支撑平台 网络安全防护功能 能够防护黑客的攻击和计算机病毒的攻击 满足用户对网络信息的保密性 完整性和可用性的要求 提供网络管理功能 具有网管功能 能方便的对局域网以及所属单位计算机网络进行管理与维护 提供有效的网络信息安全保障能力 第二部分计算机监控部分 五 局域网系统 支持IP电话功能 支持远程电视会商功能 建立一个先进的信息基础设施 内容主要包括局域网 综合布线两部分 局域网系统 建立工程范围内的主干100M 各个终端100M的高速计算机局域网 为办公自动化 自动控制和多媒体监视部分提供传输通道和工作平台 具体包括 信息发布 即各相关科室通过网络发布相关信息给指定单位 信息查询 即相关科室可在自身职责范围内对网上信息进行浏览 文件传输 即通过网络实现相关文件的传递 运行监控 即通过网络系统直接了解相关设备的运行状况及参数 包括实时数据及历史数据等 网络以韩庄泵站办公楼作为计算机网络中心 线路以星状结构分布至各个信息点 主干光纤联接 具备一定的主干扩容能力 实现100M双绞线端口到桌面 网络同时与广域网实现互连互通 综合布线系统 建设网络的目的是为了应用 而应用最终体现在桌面上 桌面上的应用好坏直接关系到网络的应用好坏 因此网络建设要通过综合布线把网络接到桌面 主要包含室内布线和室外光纤铺设两部分 室内布线包括 办公楼 泵站副厂房等建筑群落的内部计算机网络布线 共计40个信息点 室外光纤铺设包括 办公楼计算机网络中心至泵站副厂房铺设一根铠装光纤 办公楼计算机网