TBT3226-2010 电气化铁路牵引变电所综合自动化系统装置
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.4.3.2通信管理设备
通信管理设备应采用可靠性高,处理能力强,响应速度快的工业级产品。应采用32位以上嵌 CPU,应具有数据处理及存储能力,采用具有掉电数据保护的存储器。配置嵌入式多任务操作系统
4.4.3.3GPS对时单元
系统应配置可接收卫星时钟的GPS接收天线、解码及对时驱动单元,可与通信管理设备、间隔层设 备进行软件和硬件对时给水排水标准规范范本,对时误差不大于1ms
4.4.4.1牵引变压器间隔保护测控单元
保护适应各种牵引变压器接线形式,具备差动电流速断保护、二次谐波制动比率差动保护、高压侧 低电压启动过流保护、低压侧低电压启动过流保护、零序保护、过负荷保护、进线失压保护、本体(重瓦 斯、压力释放、超温)保护,可对牵引变压器及进线单元的断路器、电动隔离开关等设备进行控制,应能 通过交流采样对牵引变压器高、低压侧电流、电压进行测量,实时监视牵引变压器及进线单元的断路 器、隔离开关工作及故障信号,监视其他间隔单元设备的设备异常、失电信息,监视变压器本体信号及
其他需要监视的信号。
4.4.4.2馈线间隔保护测控单元
馈线保护测控单元应按间隔配置,一台断路器对应一套保护测控单元。具备二次谐波闭锁的三段 自适应距离保护(动作边界可设为偏移平行四边形或阻抗四边形)、电流速断保护、过电流保护、电流增 量保护、PT断线闭锁功能以及重合闸。应完成本间隔单元断路器和隔离开关的控制,实现母线电压、 馈线电流、功率、谐波的测量,监视本间隔单元断路器、隔离开关的工作和故障状态信号,具有直供线路 的故障测距功能,
4.4.4.3并联补偿间隔保护测控单元
并联补偿单元应按间隔配置。一台断路器对应一套电容器保护测控单元。具备差电压保护、电流 速断保护、过电流保护、谐波过电流保护、过电压保护、低电压保护、差电流保护。应完成本间隔单元断 路器的控制,实现母线电压、回路电流、功率的测量,监视本间隔单元断路器的工作及故障信号。
4.4.4.4动力变压器间隔保护测控单元
保护适应各种动力变压器接线形式,具备电流速断保护、过电流保护、失压(或缺相)保护、本体(重 瓦斯、压力释放、超温)保护。应完成本间隔单元断路器及电动隔离开关的控制,实现母线电压、回路电
保护适应AT变压器具体接线形式,具备本体保护、失压保护、检有压重合闸功能、AT变压器互投、 差动保护、碰壳保护等。具备本间隔单元断路器及电动隔离开关的控制,可实现中性点电流的测量,监 视本间隔单元断路器及电动隔离开关的工作及故障信号以及监视AT变压器本体信号。
4.4.4.6自投单元
对牵引变电所,当进线失压或牵引变压器故障时,均启动自投功能,实现线路和变压器自动投切: 对进线需要互投的开闭所,当进线失压时,启动自投功能,实现进线互投。对自投逻辑纳人的断路器、 电动隔离开关完成各种程控操作,实现进线电压、电流测量。监测自投逻辑纳人的断路器、隔离开关的 位置信号。
4.4.4.7AT故障测距单元
AT故障测距单元应按供电臂配置。具备故障类型判别及AT供电系
4.4.4.8电能质量分析及故障录波单元
电能质量分析及故障录波单元应具备交流谐波分析、不平衡度分析等电能质量分析功能和敌障录 波功能。谐波分析功能包含分析交流的2~19次谐波、谐波畸变率,提供谐波越限告警;不平衡度分析 功能分析交流的正序、负序、零序分量,计算不平衡度,提供不平衡度越限告警;装置应具有过电压启 动、低电压启动、电压突变量启动、开入量启动等多种方式启动录波功能。可以变现变电所的谐波和故 障综合监视。
4.4.5系统与外部设备接口
4.5.2与一次设备的
4.4.5.3与交直流电源屏的接口
与交直流电源屏的接口按下列要求
a)站控层及通信网络层所需交流电源由直流屏逆变单元提供,要求输出容量不小于2kV·A 工作噪声小于50dB;
4.4.5.4与其他设备的接口
4.5.1数据采集与处理
4.5.1.1实时采集模拟量、开关量、数字量各类信息。 4.5.1.2可以对实时数据进行统计、分析、计算,通过计算产生有功、无功、电流、总负荷、功率因数、电 量、日/月/年最大值/最小值及出现的时间、日期、负荷率、数字输人状态量逻辑运算值等,设备正常/异 常变位次数并加以区分等。
4.5.2信号监视及处理功能
通过用户画面应可直观显示变电所设备及本系统各模块运行状态和网络通信状态,并可应用不同 的颜色或其他显示方式,动态表示出设备状态的变化等。 信号主要分为以下两类: a)正常运行状态监视信号:对变电所进行实时数据采集,对供电系统运行状态进行实时监视。 b)异常运行状态监视信号:对变电所内供电设备及相关设备非正常运行状态下的信息内容的实 时监视。
报警处理分两种方式,一种是事故报警,另种是预告报警。前者包括非操作引起的断路器跳 护装置动作信号。后者包括一般设备变位、状态异常信息、模拟量越限/复限、间隔层单元的状
1)事故状态发生时,公用事故报警器应发出音响报警及画面显示; 2)事故报警通过手动或自动方式确认,报警信息保存; 3两次报警不得覆盖。
1)预告报警发生时,其处理方式除与事故报警处理相同外,音响和提供信息颜色可区别于 事故报警。能有选择地向远方发送信息; 2)设备在检修调试时.闭锁检修单元遥信。
对所内各种开关及其他可控设备可以在后台监控计算机上、盘柜上(组盘安装)进行集中控制。具 备就地/单独/远方三级控制模式,带必要的安全检查和防误控闭锁。具备信号复归以及设备的启停等 控制功能。 操作员执行的所有操作都严格受到权限的控制,没有相应操作权限的操作员无法执行相应的操 的顺虚控制
4.5.5继保工程师站功解
继保工程师站功能按下列要求: a)保护软压板的投退,保护定值的查询、修改、定值区的切换; b)查询历史故障报告、事件报告和自检报告的功能:
c)故障录波和负荷录波的查询及分析功能
4.5.6用户管理功能
4.5.7画面显示和打日
提供功能强大、使用简洁的图形系统,对系统的各种运行状态、报警信息、波形信息等以图形画面、 曲线、趋势图、报表等多种形式表示和打印。
4.5.8数据存储功能
应将各保护、测控单元的事件报告、报警报告、故障报告、整定值存为计算机文件或存入数据 实现数据的备份或转储。
4.5.9系统的自诊断和自恢复
对系统数据库、系统功能模块、系统参数进行维护。应完成整个系统数据的建立及修改、画面建立 及修改、历史数据库的管理、系统运行参数的定义、修改及系统程序的维护。所有数据的建立、修改、画 面的建立均无需编程,可采用人机对话方式用专用工具直观编辑,
4. 5. 11 时钟同步
通过通信管理设备接收的GPS卫星同步时钟进行软校时,保证全系统具有统一的标准时钟。同时 具备通过远动通信设备接收调度时钟进行同步的能力。
4.6通信网络层功能要求
4.6.1完余热备用功能
变电所配置通信处理设备,通信处理设 具有双机热备用和自动切换功能,任一单元故障不 可变电所综合自动化系统与调度所系统之间的通信。
通信功能如下: a)与调度端通信 通信处理单元通过穴余配置的远程通信模块实现与控制中心系统的通信,实现双通道自动切换 完成通信规约的处理。具体按照4.4.5要求执行。 b)与站控设备通信 通信处理单元通过以太网接口实现与站控计算机的通信。 c)与间隔单元通信 通信处理单元通过以太网或现场总线接口实现与间隔层单元设备的通信。 d)与站内智能单元通信 通信处理单元通过以太网或串行接口实现与间隔层单元设备的通信。具体按照4.4.5要求执行
4.6.3当地维护功能
具有与计算机的接口,便于便携式维护监控笔记本电脑的接入,从而对装置进行监控终
4.6.4GPS时钟同步功能
4.6.4GPS时钟同步功能
4.6.5具有看门狗、自诊断、自恢复功能
看门狗、自诊断、自恢复功能按下列要求: a)在单元故障的情况下,应能够检出单元异常信号,并可自动切换到备用单元; b)在外部电源故障或失电时,单元所有重要信息不应丢失,并能在外部电源恢复时,恢复其 功能,重新正确显示并输出:
c)因于扰而造成的“死机”应能通过复位电路恢复工作。在进行抗高频干扰试验时,不充许自复 位电路工作。
童大和故障频素的特点。 4.7.1.2装置应具有独立性、完整性、成套性,应能对应用对象的正常运行提供必要的测量、控制及监 视功能,同时含有能反应应用对象各种故障及异常状态的保护功能。 4.7.1.3装置应具有在线自动检测功能,包括装置硬件损坏、功能失效和二次回路异常的自动检测。 4.7.1.4在正常运行期间,除出口继电器外,装置内的任一元件损坏时,装置不应误动作,且应发出装 置异常信号并输出相应告警接点。 4.7.1.5装置应具有自复位能力。当软件工作不正常时,应能够自动复位。多次复位后仍不能正常 工作时,应能发出装置异常信号并输出相应告警接点,装置不应误动作。 4.7.1.6在装置电源消失时,应有输出触点启动告警信号。 4.7.1.7装置的所有引出端子同装置内部的工作电源系统应采取必要的隔离措施。 4.7.1.8装置应具有故障记录功能,以记录保护的动作过程,包括故障时的输人模拟量和开关量、输 出开关量、动作元件、动作时间、故障相,应具备充足的容量以保证可存储多次故障记录的信息。故障 报告应能主动上送。 4.7.1.9装置应能在当地及远方设置定值,并具务保护定值区切换功能。 4.7.1.10装置各保护及自动功能应具有在当地及远方投退功能,宜采用软压板实现投退。 4.7.1.11装置应具有以时间顺序记录的方式记录事件的功能,记录应包括保护动作事件报告、装置 操作事件报告、状态量变位报告、装置异常报告等。 4.7.1.12装置应设有当地信息显示功能和信息输出接口,应能输出保护动作顺序和时间、通道信息 及与保护配合的相关信息。 4.7.1.13装置应能记录装置正常运行时的各种操作事件,如软压板切换、定值或参数修改、定值区切 换及遥控操作等。 4.7.1.14装置的主要动作信号和事件报告,在失去直流电源的情况下不能丢失。在电源恢复正常 后,应能重新正确显示并输出。 4.7.1.15装置的保护功能、测控功能以及通信等与自动化配合的其他功能,应相对独立。具体要求 如下: a 装置及其保护功能出口回路不应依赖于自动化系统能独立运行; b 装置保护功能的逻辑判断回路所需的各种输人量应直接输入装置,而不应经自动化系统及其 通信网转接。 4.7.1.16装置应设硬件时钟电路,装置在失去直流电源和电源恢复正常后,时钟应能正常工作;应具 备GPS时钟硬件对时及通信对时功能。
4.7.2.1馈线保护单元
4. 7. 2. 1. 1阻抗元件
4. 7.2. 1. 1阻抗元件
组抗元件按下列要求: 阻抗整定范围:应能满足牵引供电线路的要求,其典型的整定范围如下: 额定电流5A时,为0.1Q2~50Q2; 2) 额定电流1A时,为0.5Q~2502。 b) 精确工作电流范围:(0.2~6)倍额定电流。 c)精确工作电压范围:2V~120V。
组抗元件按下列要求: 阻抗整定范围:应能满足牵引供电线路的要求,其典型的整定范围如下: 1)额定电流5A时,为0.1Q~502; 2) 额定电流1A时,为0.5Q~2502。 b) 精确工作电流范围:(0.2~6)倍额定电流。 c)精确工作电压范围:2 V~120 V。
d)阻抗元件固有动作时间:不 于40ms(0.7倍整定值阻抗时)。 e)时间元件整定范围: 1)I段0.01s~0.99s; 2)I段 0.01 s~0.99 s; 3)血段0. 1 s ~ 9. 9 s
4.7.2.1.2电流速断元件
电流速断元件按下列要求: a)电流整定范围:(0.2~6)倍额定电流; b) 返回系数:不小于0.9; c) 固有动作时间:不大于40ms(1.5倍整定值时); d)时间元件整定范围:0.01s~0.99s。
4.7.2.1.3二次谐波闭锁元件
二次谐波闭锁元件按下列要求: a)可靠闭锁谐波分量:设定值为10%~30%,允许偏差±5%; b)解除闭锁时间:不大于20ms。
b)解除闭锁时间:不大于20ms。 4.7.2.1.4重合闸元件 重合闸元件按下列要求: a)重复动作间隔时间:15s~50s; b 时间元件整定范围:0.5s~3s; c) 后加速保持时间的范围:0.6s~1s; d 重合闸脉冲宽度:80ms~120ms; e 重合闸后手动合闸闭锁时间:30s~180s。 4.7.2.1.5电流增量元件(或高阻接地元件) 电流增量元件(或高阻接地元件)按下列要求: a)电流整定范围:(0.2~2)倍额定电流,动作误差不超过±7.5%; b)时间整定范围:0.1s~9.99s。
4.7.2. 1.4重合闸元
4.7.2.1.6定时限或反时限过流元件
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4. 7. 2. 1.7低电压元
低电压元件按下列要求; a)电压整定范围:10V~90V; b) 返回系数:不大于1.05; c) 时间整定范围:0. 01 s ~9. 99 sc
低电压元件按下列要求; a)电压整定范围:10V~90V; b)返回系数:不大于1.05; c)时间整定范围:0.01s~9.99
4.7.2.2牵引变压器保护单元
差动速断元件按下列要求: a)动作电流整定范围:(4~10)倍额定电流; b)动作时间:在1.2倍整定值时,动作时间不大于40ms。
4.7.2.2.2分相比率差动元件
比率差动元件按下列要求: α)动作电流整定范围:(0.2~1)倍额定电流; b)比率制动系数:0.25~0.75: c)二次谐波闭锁系数:0.1~0.4; d)动作时间:在1.2倍整定值时,动作时间不大于40ms。 4.7.2.2.3涌流制动元件 该元件应保证在变压器涌流情况下,比率差动元件不误动件。 4.7.2.2.4高压侧三相(或单相)过电流元件 高压侧三相(或单相)过电流元件按下列要求: a)电流整定范围:(0.2~6)倍额定电流; b)时间元件整定范围:0.5s~5s。 4.7.2.2.5高压侧三相(或单相)过负荷元件 可按定时限或反时限特性构成,其性能指标由下级标准规定。 4.7.2.2.6低压侧单相过电流元件 低压侧单相对电流元件按下列要求: a)电流整定范围:(0.2~6)倍额定电流; b)时间元件整定范围:0.5s~5s。 4.7.2.2.7低电压元件 低电压元件按下列要求: a)电压整定范围:(0.3~0.8)倍额定电压; b)时间元件整定范围:0.1s~5s。 4.7.2.2.8零序过电流元件 零序过电流元件按下列要求: a)电流整定范围:(0.2~6)倍额定电流; b)时间元件整定范围:0.1s~5s。 4.7.2.2.9非电量保护 装置应具有非电量保护接人并起动跳闸的功能。 4.7.2.2.10交流电流平衡系数 整定范围:0.5~2,级差:0.01。
4.7.2.2.3涌流制动元件
4.7.2.3并联补偿保护单元
4.7.2.3.1电流速断元件
电流速断元件按下列要求: a)电流整定范围:(0.2~10)倍额定电流; b)返回系数:不小于0.9; c)动作时间:不大于40ms(在1.5倍整定值时)。
4.7.2.3.2过电流元件
过电流元件按下列要求: a) 电流整定范围:(0.2~4)倍额定电流; b) 返回系数:不小于0.9; c) 时间元件整定范围:0.1s~2.5s。
4.7.2.3.3综合高次谐波过电流元件
综合高次谐波过电流元件按下列要求: a)电流整定范围:(0.2~4)倍额定电流:
b)返回系数:不小于0.95; c)时间元件整定范围:6 s~600 sc
4.7.2.3. 4过电压元件
4.7.2.3.5低电压元件
4.7.2.3.6差电压元件
4.7.2.3.7差电流元件
4.7.2.4动力变压器保护单元
4.7.2.4动力变压器保护单元
4.7.2.4.1电流速断
电流速断元件按下列要求: a)电流整定范围:(0.2~10)倍额定电流; b)时间元件整定范围:0s~2.5s。 4.7.2.4.2过电流元件 过电流元件按下列要求: a)电流整定范围:(0.2~10)倍额定电流; b)动作延时整定范围:0.05s~10s。 4.7.2.4.3高压侧失压保护 高压侧失压保护按下列要求: a)动作电压整定范围:(0.3~0.8)倍额定电压; b)动作延时整定范围:0.05s~10s。 4.7.2.4.4过负荷保护 过负荷保护按下列要求: a)动作电流整定范围:(0.1~2)倍额定电流; b)动作延时整定范围:0.5s~300s。 4.7.2.4.5非电量保护 装置应具有非电量保护接人并起动跳闸或发信号的 4.7.2.5AT变压器保护单元
7.2.4.3高压侧失压
4.7.2.4.4过负荷保
4.7.2.4.5非电量保
4.7.2.5AT变压器保护单元
4.7.2.5.1低电压保护
低电压保护按下列要求: a)动作电压整定范围:30V~80V; b)延时整定范围:0.1s~10s。 4.7.2.5.2检有压自动重合闸 检有压自动重合闸按下列要求: a)重合闸间隔时间:10s~25s; b)重合闸启动延时整定范围:0.5s~5s。 4.7.2.5.3非电量保护 装置应具有非电量保护接人并起动跳闸或发信号的功能。 4.7.2.5.4差动保护 差动保护按下列要求: a)整定范围:(0.1~4)倍额定电流; b) 延时整定范围:0.05s~2.5s; c)二次谐波闭锁系数:0.1~0.4。 4.7.2.5.5碰壳保护 碰壳保护按下列要求: a)整定范围:(0.1~4)倍额定电流; b)延时整定范围:0.1s~5s。
低电压保护按下列要求: a)动作电压整定范围:30V~80V; b)延时整定范围:0.1s~10s。 4.7.2.5.2检有压自动重合闸 检有压自动重合闸接下列要求: a)重合闸间隔时间:10s~25s; b)重合闸启动延时整定范围:0.5s~5s。 4.7.2.5.3非电量保护 装置应具有非电量保护接人并起动跳闸或发信号的功能。 4.7.2.5.4差动保护 差动保护按下列要求: a) 整定范围:(0.1~4)倍额定电流; b) 延时整定范围:0.05s~2.5s; ? 二次谐波闭锁系数:0.1~0.4。
4.7.2.5.3非电量保
4.7.2.5.5碰壳保护
4. 7. 3. 1一般要求
装置应具备以下基本功能要求,并可根据具体情况配置选配功能。选配功能标称参数应符合 GB/T13729—2002相关部分的规定。 4.7.3.2基本功能 基本功能如下: a) 采集并发送状态量,状态量变位优先传送; b 采集并发送交流模拟量,支持被测量越限上送; c) 接收、返校并执行遥控命令; d) 接收执行复归命令; e 事件顺序记录; f 功能参数的当地或远方设置
装置应具备以下基本功能要求,并可根据具体情况配置选配功能。选配功能标称参 GB/T13729—2002相关部分的规定。
4. 7. 3. 2 基本功能
4. 7.3. 3选配功解
选配功能如下: a)采集并发送数字量; b) 采集并发送直流模拟量,支持被测量越限上送; c) 接收并执行遥调命令; d)具备防误操作闭锁功能。
.7.4机械结构及安装
装置保护功能的设置与所应用的 能中,除直接以绝对误差表示之外,误差 对误差表示
4. 8. 1. 2 准确测量范围
准确测量范围按下列要求: a) 电压:1.0V~120.0V; b)电流:0.04Iz~20.0或0.1I~40.0/%; C)零序电流:由产品规定
准确测量范围按下列要求: 电压:1.0V~120.0V; b)电流:0.04In~20.01或0.1Im~40.0; c)零序电流:由产品规定。
准确度按下列要求: a)整定值误差: 1)电流:不超过±2.5%或±0.011,取其中较大者; 2)电压:不超过±2.5%或±0.01Un,取其中较大者。 b)温度变差:在正常工作环境温度范围内,相对于+20℃±2℃时,不超过±2.5%。
4.8.1.4瞬时动作元件的固有动作时间
瞬时动作元件的固有动作时间按下列要求: a)不应大于40ms。对于过量动作功能施加1.5倍动作整定值,欠量动作功能施加70%倍 整定值进行测试; b)对于差动保护功能施加1.2倍动作值进行测试.固有动作时间不应大干40ms。
4.8.1.5时间定值误差
时间定值误差按下列要求: a)对于定时限,在0~2s范围内整定误差不超过40ms;在2s~100s范围内整定误差不走 2%。 b)对于反时限,允许的时间误差应符合DL/T823一2002中3.9.7的要求。
4.8.1.6录波要求
装置具备负荷录波功能; 保护动作后应能够记录动作前5周波后10周波的故障录波数据,供故障分析用。
4.8.2测控性能要求
4. 8. 2. 1一般要求
以下仅列出与4.7.3.2相关的技术性能。选配功能的性能要求,应符合GB/T13729一2002 的要求,并由产品技术规定。在测控功能中,除非特别说明,基本误差均以引用误差表示。 2.2工频交流模拟量 工频交流模拟量按下列要求: )允许基本误差极限:
以下仅列出与4.7.3.2相关的技术性能。选配功能的性能要求,应符合GB/T13729一2002相关 部分的要求,并由产品技术规定。在测控功能中,除非特别说明,基本误差均以引用误差表示。
4.8.2.2工频交流模拟量
工频交流模拟量按下列要求: a)允许基本误差极限:
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4. 8.2.3 状态量
状态量按下列要求: a)对应机械触点“闭合”和“断开”表示的状态量,仅考虑以无源空接点接人方式 b)事件顺序记录(SOE)分辨率:≤2ms
4.8.3站控层性能要求
4.8.3.1画面响应时间
接地线标准a)遥信变化响应时间:<2s; b)遥测信息响应时间:<2s; c)遥控传输延时时间:<2s。 2 2 一证控动作由率 00 000
4.8.3.3保护信息处
a)保护事件响应时间:<2s; b)软压板、配置及定值修改响应时间:<2s。 .8.3.4CPU负荷率:<30%
4.8.4通信层性能要求
蝶阀标准4.8.4.1双机切换时间:<0.5s。
过载能力按下列要求: a) 保护用交流电流回路: 1)2I%下,连续工作; 2)10下,允许10; 3)40I下,允许1s。 b)测量用交流电流回路: 1)1.21%下,连续工作: 2)201,下,允许1 s。
c)交流电压回路: 1)1.2V%下,连续工作; 2)1.4V%下,允许10s; 3)2V下,允许1s。 装置经上述短时耐热极限值试验后,应无绝缘损坏,并符合4.5、4.6、4.7、4.8、4.10的规定。
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