【正文】 第 23 頁 安全監(jiān)視功能監(jiān)控系統(tǒng)在運行過程中，對采集的電流、電壓、主變壓器溫度、頻率等量，要不斷進行越限監(jiān)視，如發(fā)現(xiàn)越限，立刻發(fā)出告警信號，同時記錄和顯示越限時間和越限值，另外還要監(jiān)視保護裝置是否失電，自動控制裝置工作是否正常等。平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 第 24 頁第四章 以新建平煤八礦 35KV 變電站為研究對象以南瑞 RCS9000 系統(tǒng)為例，簡介監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能。側(cè)重于監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫、畫面編輯以及應(yīng)用軟件的簡介。 概述RCS9000 計算機監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計用于綜合自動化變電站的計算機監(jiān)視、管理和控制或用于集控中心對無人值班變電站進行遠方監(jiān)控。RCS9000 計算機監(jiān)控系統(tǒng)通過測控裝置、微機保護以及變電站內(nèi)其它微機化設(shè)備（IED）采集和處理變電站運行的各種數(shù)據(jù)，對變電站運行參數(shù)自動監(jiān)視，按照運行人員的控制命令和預先設(shè)定的控制條件對變電站進行控制，為變電站運行維護人員提供變電站運行監(jiān)視所需的各種功能，減輕運行維護人員的勞動強度，提高變電站運行的穩(wěn)定性和可靠性。該計算機監(jiān)控系統(tǒng)具有如下特點：系統(tǒng)解決方案：保護、監(jiān)視和控制整體考慮，功能分布合理，設(shè)備之間無縫連接；分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：系統(tǒng)組織方式多樣，可選用單機、多機或網(wǎng)絡(luò)方式，擴展方便；商用數(shù)據(jù)庫，ANSI 標準 SQL 接口：數(shù)據(jù)管理方便可靠，有利于數(shù)據(jù)進一步處理；WindowsNT/98 環(huán)境：全新 32 位多任務(wù)、多進程（設(shè)計），實時性更強，更為可靠；多媒體人機界面；畫面完善明快、操作簡單；電子表格易于使用，方便統(tǒng)計；語音報警，清晰、明嘹；在線幫助，系統(tǒng)開放：支持不同廠商的設(shè)備，適應(yīng)各種規(guī)模要求，保護用戶投資。平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 第 25 頁 設(shè)計原則和系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)本站綜自系統(tǒng)在設(shè)計和設(shè)備選型中要統(tǒng)遵循如下原則及技術(shù)參數(shù)。1）符合國家、所在地區(qū)及行業(yè)相關(guān)的規(guī)范。2）有利于全系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行和故障處理，提高運行的可靠性、經(jīng)濟性，進一步保證供電質(zhì)量。3）簡化變電站自動化設(shè)備及有關(guān)二次設(shè)備的硬件配置，避免重復，實現(xiàn)資源共享。4）減少變電站二次設(shè)備間互連線，節(jié)約控制電纜和減輕電流互感器、電壓互感器的負載。 系統(tǒng)性能指標1）模擬量測量綜合誤差：≤％2）電網(wǎng)頻率測量誤差：≤3）站內(nèi)事件順序記錄分辨率（SOE）：≤2ms4）遙測信息響應(yīng)時間（從 I／O 輸入端至遠動通信裝置出口）≤3S5）遙信變化響應(yīng)時間（從 I／O 輸入端至遠動通信裝置出口）≤2S6）控制命令從生成到輸出的時間：≤1S7）畫面實時數(shù)據(jù)更新模擬量周期：≤3S8）畫面實時數(shù)據(jù)更新開關(guān)量周期：≤2S9）控制操作正確率：＝100％10）遙控動作成功率：≥％11）事故時遙信年正確動作率：≥％12）系統(tǒng)可用率：≥％13）系統(tǒng)平均故障間隔時間（MTBF ）：≥20220H,BF≥50000H）平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 第 26 頁（其中 I／O 單元模件 MT14）間隔級測控單元平均無故障間隔時間：≥40000H15）各工作站的 CPU 平均負荷率：0H≤30％正常時（任意 3H 內(nèi)）：電力系統(tǒng)故障（10s 內(nèi)）：≤50％16）監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)平均負荷率：正常時（任意 30min 內(nèi)）：≤30％0≤50％電力系統(tǒng)故障（1s 內(nèi)）：17）模數(shù)轉(zhuǎn)換分辨率：16 位18）ＧＰＳ對時精度：≤1ms19）非電氣量變送器輸出：420mA 或 05V，可調(diào)20）歷史曲線采樣間隔：≥1 年21）歷史曲線日報、月報儲存時間：22）事故追憶：事故前后共追憶 1200 點23）系統(tǒng)支持靈活的組網(wǎng)，支持多通信機模式，輸入輸出的容量僅受硬件資源的限制，測點數(shù)不限。 通信指標1）通訊速率CAN 網(wǎng)接口，波特率范圍 5k～1mBPS．RS23RS485 和 RS422 串口，波特率范圍 3P 以太網(wǎng)，傳輸速率為10/100Mbs。2）通訊管理機標準通信容量遙測量：2048遙信量：4096遙脈量：1024平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 第 27 頁遙控量：1024 裝置技術(shù)指標裝置技術(shù)指標包括間隔層裝置、通信接口設(shè)備等。1）環(huán)境參數(shù)正常工作溫度：10~55℃極限工作溫度：20~60℃貯存及運輸：40~70℃2）額定電氣參數(shù)頻率 50HZ交流電流：5A 或 1A（額定電流）交流電壓：100V 或 200V（額定電壓）交流零序電流（不接地系統(tǒng)電容電流）：直流工作電源：220V/110V，允許偏差177。20％數(shù)字系統(tǒng)工作電壓： +5V 允許偏差177。繼電器回路工作電壓：+24V，允許偏差：177。2V交流電壓回路：UN＝，每相不大于 交流電流回路： IN＝5A ，每相不大于 1VA交流電流回路：IN＝1A，每相不大于 ＝，每相不大于 直流電源回路：正常工作時，不大于 15W保護動作時，不大于 25W保護回路過載能力：交流電壓回路： 倍額定電壓，連續(xù)工作交流電流回路：2 倍額定電流，連續(xù)工作 10S0 倍額定電源，允許 140 倍額定電流，允許 1S平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 第 28 頁直流電源回路：80~115 ％額定電壓，連續(xù)工作裝置經(jīng)受上述的過載電流／電壓后，絕緣性能不下降。3）主要技術(shù)指標定值精度：電流電壓定值誤差：≤177。5％頻率定值誤差：≤177。頻率滑差定值誤差：≤177。檢同期角度定值誤差：≤177。5。其他定值誤差：≤177。5％方向元件邊界條件：角度下邊界誤差：≤+10。角度上邊界誤差：≤5。激勵量≥ 倍定值時，瞬時動作段動作時間：≤35ms延時動作段動作時間離散誤差：≤30ms各保護段返回時間：≤25ms遙測量計量等級電流、電壓、頻率： 級其他： 級遙信量分辨率：小于 1ms信號輸入方式：無源接點輸出接點容量：裝置出口和信號接點單接點最大允許接通功率不小于 150W 或1250VA絕緣試驗：裝置絕緣耐壓、耐濕熱、抗振動、抗沖擊、抗碰撞性能符合國際 GB／T7262022的有關(guān)標準（絕緣≥20MΩ）平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 第 29 頁4）通訊接口間隔層裝置具有可選擇的雙網(wǎng)通信方式：CAN 網(wǎng)、485 網(wǎng)或工業(yè)以太網(wǎng)，通信速率可整定 硬件平臺1）系統(tǒng)硬件平臺選擇中高檔工業(yè)控制計算機，指標如下：ＣＰＵ：≥ 及以上1主變保護測控單元、１變壓器有載調(diào)壓控制器、數(shù)顯溫度控制儀組屏一面，2主變保護測控單元、2變壓器有載調(diào)壓控制器、數(shù)顯溫度控制儀組屏一面，35KV 線路保護測控裝置、35KV 分段保護測控裝置、10KV 分段保護測控裝置、35KVPT 電壓并列裝置、10KVPT 電壓并列裝置、綜合測控裝置、通訊管理機組屏一面。10KV 出線保護測控單元、電容保護測控單元分散安裝在開關(guān)柜）通信層硬件平臺：32 位。 系統(tǒng)實施方案根據(jù)本站工程實際情況并遵循設(shè)備選型原則，本站選用了深圳南瑞科技有限公司的 ISA300 變電站綜合自動化裝置心。本節(jié)將對間隔層部分設(shè)備和站控層設(shè)備進行介紹和研究。綜自系統(tǒng)設(shè)備配置如表 41 所列。１、變壓器綜合保護測控裝置（378G）保護功能：差動速斷保護；復式比率差動保護；CT 斷線告警：差動電流越限告警；高壓側(cè)／低壓側(cè)各三段復合電壓閉鎖過流保護；三段過負荷保護；兩側(cè)母線ＰＴ斷線告警；母線接地告警；兩側(cè)斷路器控制回路斷線告警；變壓器本體保護。表 12 電容器柜參數(shù)表型號 品牌 山東電氣平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 第 30 頁結(jié)構(gòu)形式并聯(lián)自愈式低壓電力電容器容量允差0~+10%額定電壓 額定容量15kva相數(shù) 三相 損耗正切值無勵磁調(diào)壓聯(lián)接組別號低于 耐電壓 極間 倍額定電壓 10秒鐘(3)電容器實際補償容量： . kUNqQCWc???????? (4)人工補償后的功率因數(shù)： ??95.??acosAUSI ??測控功能：6 路通過操作回路采集的位置遙信；8 路本體跳閘開入；35 路空接點遙信開入，包括外部復歸、差動速斷壓板、比率差動壓板、本體輕瓦斯、有載輕瓦斯、非電量 非電量 檢修開入；多路軟遙信，包括事故總信號、保護軟壓板位置；IaH，IbH，IcH，UaH ，UbH ，UcH ，IaL ，IbL，IcL ，UaL ，UbL，UcL，UabH，UbcH，UcaH ，UabL，UbcL， UcaL，PaH，PbH，PcH，PaL ，PbL，PcL，PH，QH，SH，COStpH，PL，QL，SL， COS（Pl，F(xiàn)r，Zl1，Zl2，DW 等 36 個遙測量；9 路操作開關(guān)平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 第 31 頁遙控和軟壓板遙控，并作遙控操作記錄及統(tǒng)計；事件記錄、SOE 記錄、自檢記錄、瞬時閉鎖保護記錄；諧波分析功能；具有和五防主機同規(guī)則的間隔五防閉鎖遙控功能。 小結(jié)平煤八礦 35kv 變電站目前已經(jīng)投運，經(jīng)過實踐表明，系統(tǒng)性能達到設(shè)計要求，并在快速性、安全性、可靠性三方面取得了良好效果。平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 第 32 頁第五章 綜合自動化系統(tǒng)在實際應(yīng)用中存在的問題隨著現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展，變電站綜合自動化的發(fā)展變化也日新月異，然而相關(guān)的標準和規(guī)范卻沒有及時跟上，國家尚未出臺詳細統(tǒng)一的變電站綜合自動化裝置的制造設(shè)計標準及相關(guān)規(guī)程，各研發(fā)、應(yīng)用部門的基本模式和指導思想之間的差異較大，在實際工程運用中存在較多問題心。本章通過分析變電站綜合自動化系統(tǒng)在實際應(yīng)用中存在的共性問題，提出相應(yīng)的改進措施。1）綜合自動化裝置制造及設(shè)計的規(guī)范和統(tǒng)一綜合自動化系統(tǒng)是一個龐大的系統(tǒng)，它包括繼電保護和自動裝置的功能配置，裝置的組合、組屏方式及監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、硬件設(shè)備組成、數(shù)據(jù)采集和處理方式等等。由于至今沒有統(tǒng)一的制造設(shè)計標準和規(guī)程，目前不同自動化系統(tǒng)的繼電保護和自動裝置的功能配置不盡相同，裝置的組合及組屏更是形式多樣。不規(guī)范的綜合自動化系統(tǒng)給設(shè)計安裝及運行檢修帶來了極大的不便，也造成了備品備件的浪費。綜合自動化系統(tǒng)若能做到功能配置及裝置的外形尺寸、組屏方式的統(tǒng)一，并且做到裝置背面接線方式及端子排的規(guī)范一致，綜合自動化的各部分若能按照固定的模式做到模塊化制造，設(shè)計與安裝過程就能實現(xiàn)“流水線生產(chǎn)＂，這將為設(shè)計安裝帶來極大的便利，大大加快變電站建設(shè)的速度。而且運行維護起來也比較方便。2）電磁式電流互感器目前繼電保護用的電磁式電流互感器在故障發(fā)生時，由于很大的直流分量，造成互感器飽和，以致傳送到保護單元時信號嚴重失真，所以要更精確的分析故障信號就需要在故障時線性度更好的電流傳感器。目前隨著光電技術(shù)的發(fā)展，光學電流互感器已經(jīng)開發(fā)應(yīng)用，其最主要的優(yōu)點是不飽和、信號傳輸距離遠、抗干擾性能好。但是光平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 第 33 頁學電流傳感器是～門融纖維光學、微電子學、電氣工程、精密機械和計算機等學科于一體的高新技術(shù)，這就注定它是一項技術(shù)難度大、協(xié)作配套廣的知識密集型產(chǎn)業(yè)。如能大規(guī)模的應(yīng)用，必將提高繼電保護的可靠性和靈敏性。3）現(xiàn)場總線通信網(wǎng)現(xiàn)場總線通信網(wǎng)是控制系統(tǒng)中最底層的通信網(wǎng)絡(luò)，而目前只是覆蓋了保護測控等間隔層設(shè)備，還未完全底層化，即一次設(shè)備與間隔層之間仍然通過二次電纜連接，而非真正意義上的數(shù)據(jù)通信。如能將現(xiàn)場總線通信網(wǎng)進一步延伸到現(xiàn)場一次設(shè)備，可省去大量的控制信號電纜，僅保留開關(guān)操作機構(gòu)跳、合閘所需的高壓交、直流電源的動力電纜。這樣現(xiàn)場智能設(shè)備和智能儀表可采用低壓電源，解決因裝置采用逆變電源的許多問題，并能提高設(shè)備的抗干擾能力，提高整個變電站綜合自動化系統(tǒng)的可靠性，