1、电气ECMS监控系统规范书乌兰察布市宏大实业有限公司兴和2350MW热电厂工程电气监控管理系统（ECMS）技 术 规 范 书内蒙古电力勘测设计院2014年12月1.总则2.工程概况3.系统描述4.规范和标准5.设备技术要求6.设备规范7.设计范围8.供货范围9.备品备件及专用工具10. 交货进度11. 工程技术服务和设计联络12. 质量保证和检验监造、性能验收13. 油漆、包装、运输和储存14. 技术资料和交付进度15. 售后支持16. 技术差异表1 总则1.1本技术规范书适用于乌兰察布市宏大实业有限公司兴和2350MW热电厂工程的厂用电监控系统(ECMS)。它提出了该装置的功能设计、结构、性
2、能、安装和试验等方面的技术要求。1. 2招标人在本设备技术规范书提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节作出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，投标方应提供符合本规范书和工业标准的优质产品。1. 3如果投标人没有以书面形式对本规范书的条文提出异议，则意味着投标人提供的设备完全符合本规范书的要求。如有异议，不管是多么微小，都应在投标书中以“对规范书的意见和同规范书的差异”为标题的专门章节中加以详细描述。1. 4本设备技术规范书所使用的标准如遇与投标方所执行的标准不一致时，按最新标准执行。1. 5本工程采用KKS标识系统。投标人在中标后提供的技术资料(包括图纸)和设备标识必须有KKS编码
3、。具体标识要求由设计院提出，在设计联络会上讨论确定。1.6本技术规范书经买、卖双方确认后，作为合同的附件，与合同正文具有同等的法律效力。1.7本设备技术规范书未尽事宜，由招标人、投标人共同协商确定。1.8本工程采用KKS标识系统。投标方在中标后提供的技术资料(包括图纸)和设备标识必须有KKS编码。具体标识要求由设计院提出，在设计联络会上讨论确定。1.9投标人在投标时必须提供同类型机组近三年的业绩，并提供技术协议的首页、供货范围页及签字页的复印件三份及以上，如未提供视为投标人自动弃标。2工程概况2.1 电厂位置本工程厂址位于内蒙古自治区乌兰察布市兴和县。2.2环境条件2.2.1 周围空气温度：
4、最高温度： +40 (室内) 最低温度： -5 (室内)2.2.2 环境相对湿度： 年平均值： 672.2.3 地震烈度： 8 度水平加速度： 0.25 g垂直加速度： 0.125 g2.2.4 海拔高度： 1112m2.2.5 防护等级：电子设备间 IP30 配电室 IP233系统描述3.1 概述发电厂:发电机变压器组:发电机容量: 350 MW 2 台主变压器容量: 440 MVA 2 台机组控制方式: DCS控制两台发电机均采用封闭母线经发电机-变压器组单元接入220kV升压站系统，2回220kV线路。2台发电机组设1台起动/备用变压器。每台机设一台主变压器1台高厂变发电机中性点采用电阻
5、接地方式，发电机与主变压器之间采用封闭母线连接。3.2 各级电压及出线数量(本期)：3.2.1发电机变压器组：台数： 2 发电机容量： 350 MW发电机电压： 20 kV额定功率因数Cos： 0.85 主变压器容量： 2X440 MVA主变压器电压： 24222.5%/20 kV主变压器接线组别： Yn, d11 3.2.2起动/备用变压器 台数：1台 容量：45MVA电压：23081.25%/6.3-6.3kV 接线组别：YN,yn0-yn0,d11 3.3 机组控制方式： DCS 3.4 设备布置本工程厂用电按6kV、0.4 kV两级电压设置，低压厂用变压器和容量大于200kW的电动机负
6、荷由6kV供电，容量小于等于200kW的电动机、照明和检修等低压负荷由0.4kV供电。每台机组设1台高厂变、两段6kV工作母线。每台机组设置一台柴油发电机组和一段保安动力中心，提供机组安全停机所必须的交流电源。由保安动力中心再分别供电给汽机、锅炉及其它保安电动机控制中心。每台机组的汽机和锅炉均设置两段保安电动机控制中心，保安电动机控制中心设两回进线，一回来自保安动力中心，一回来自汽机动力中心。本工程发变组和厂用电系统与热工自动化共用一套DCS，二机合用一个集中控制室即两机一控模式，实现机炉电一体化控制。本工程设置网络监控系统（NCS）。厂用电系统的配置表格及布置表3.1：表3.1序号配电段名称
7、配电室位置各段智能装置数量统计备注一6kV配电装置16kV配电装置1A段汽机房6.3米 #1机配电室150台装置网络交换机和规约转换装置由开关柜厂家提供安装至开关柜内，投标方仅提供ECMS与6 kV配电装置之间的通讯单模光纤。26kV配电装置1B段36kV配电装置2A段汽机房6.3米 #2机配电室150台装置46kV配电装置2B段5#1汽机PC段汽机房0米 #1汽机配电间70台装置组一面通信机柜6#2汽机PC段汽机房0米 #2汽机配电间70台装置组一面通信机柜7#1锅炉PC段集控楼6.3米锅炉配电间100台装置组一面通信机柜，通信管理机按机组进行划分8#2锅炉PC段9主厂房公用PC保安及公用段
8、配电室180台装置组一面通信机柜，通信管理机按机组及公用进行划分10#1机保安380V PC工作段11#2机保安380V PC工作段12#1机照明PC段检修、照明配电室20台装置组一面通信机柜，通信管理机按机组进行划分13#2机照明PC段14#1炉除尘PC除尘配电室40台装置组一面通信机柜15#2炉除尘PC16#1空冷PC#1空冷配电间20台装置组一面通信机柜17#2空冷PC#2空冷配电间20台装置组一面通信机柜18输煤380V PC段输煤集控楼配电室100台装置组一面通信机柜19化学水380V PC段锅炉补给水配电室90台装置组一面通信机柜20启动锅炉380V PC段启动锅炉房配电室5台装置
9、不设置21综合水PC段综合水泵房配电间100台装置组一面通信机柜22脱硫PC段脱硫综合楼组一面通信机柜二保护装置1#1发电组保护装置#1锅炉电子设备间3台装置2#2发电组保护装置#2锅炉电子设备间3台装置3起备变保护装置#1锅炉电子设备间3台装置4#1机UPS电源及直流电源#1机UPS及直流屏室2台装置5#2机UPS电源及直流电源#2机UPS及直流屏室2台装置6#1机同期屏#1锅炉电子设备间1台装置7#2机同期屏#2锅炉电子设备间1台装置8#1厂用电电源快切柜#1锅炉电子设备间2台装置9#2厂用电电源快切柜#2锅炉电子设备间2台装置10#1发电机励磁系统#1机励磁小间1台装置11#2发电机励磁
10、系统#1机励磁小间1台装置12风冷控制箱主变、厂变及备变风冷控制箱5台装置说明：以上要求为工程的最低要求，投标方在投标时参照5.5条款并考虑余量，合理配置通讯管理机通讯接口数量并保证通讯质量，装置工程内所有通讯接口在总数范围内可以互调，通讯接口容量预留量不小于20%。4规范和标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，下列标准均为有效，有新标准颁布时，执行新标准。GB28872011 计算机场地通用规范GB42082008 外壳防护等级（IP代码）GB 4943.1-2011 信息技术设备 安全 第1部分：通用要求GB9
11、3612011 计算机场地安全要求GB/T142852006 继电保护和安全自动装置技术规程GB501722012 电气装置安装工程盘、柜及二次回路接线施工及验收规范GB/T2423.32006 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验Cab：恒定湿热试验GB/T5169.52008 电工电子产品着火危险试验 第5部分：试验火焰 针焰试验方法 装置、确认试验方法和导则GB/T112872000 电气继电器 第21部分 量度继电器和保护装置的振动、冲击、碰撞和地震试验 第1篇: 振动试验(正弦)GB/T137292002 远动终端设备GB/T137302002 地区电网调度自动化系统GB/
12、T145371993 量度继电器和保护装置的冲击和碰撞试验GB/T15153.11998 远动设备及系统 第2部分: 工作条件 第1篇: 电源和电磁兼容性GB/T155322008 计算机软件测试规范GB/T16435.11996 远动设备及系统接口（电气特性）GB/T17626.12006 电磁兼容 试验和测量技术 工频磁场抗扰度试验GB/T17626.22006 电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验GB/T17626.32006 电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验GB/T17626.42008 电磁兼容 试验和测量技术 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验GB/T17626.
13、52008 电磁兼容 试验和测量技术 浪涌（冲击）抗扰度试验GB/T17626.62008 电磁兼容 试验和测量技术 射频场感应的传导骚扰抗扰度GB/T17626.82006 电磁兼容 试验和测量技术 工频磁场抗扰度试验GB/T17626.101998 电磁兼容 试验和测量技术 阻尼振荡磁场抗扰度试验GB/T17626.112008 电磁兼容 试验和测量技术 电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度试验GB/T17626.121998 电磁兼容 试验和测量技术 振荡波抗扰度试验DL4762012 电力系统实时数据通信应用层协议DL50022005 地区电网调度自动化设计技术规程DL50032005
14、电力系统调度自动化设计技术规程DL/T6211997 交流电气装置的接地DL/T6301997 交流采样远动终端技术条件DL/T634.51012002 远动设备及系统：第5-101部分 传输规约基本远动任务配套标准DL/T6452007 多功能电能表通信协议DL/T6592006 火力发电厂分散控制系统验收测试规程DL/T6671999 继电保护信息接口配套标准DL/T51362012 火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程DL/T51532002 火力发电厂厂用电设计技术规定GB 50063-2008 电力装置的电测量仪表装置设计规范DL50002000 火力发电厂设计技术规程DL/T 5
15、149-2001 220500kV变电所计算机监控系统设计技术规程国电调2002138号 “防止电力生产重大事故的二十五项重点要求”继电保护实施细则 所有设备应通过中国国家标准的动模试验并满足华北电网有限公司设备入网检测要求以及其它相关标准，其它有关的现行标准和最新国家和行业部门的反措。投标方所提供的设备和系统中不包含任何安全隐患，并承担由此引起的连带责任，终生有效。5 设备技术要求5.1 投标方提供的厂用电综合自动化系统网络设备将全厂（主厂房及附属车间）所有供配电回路的监视纳入到厂用电综合自动化系统(ECMS)。ECMS系统监视/的电气设备包括：发电机变压器组，高压厂用工作变压器、高压启动/
16、备用变压器，低压厂用变压器，主厂房及附属车间高、低压厂用电源、直流系统、UPS系统、励磁系统、同期系统、快切装置、备自投装置和所有配置综合保护装置的电动机、低压馈线测控装置等。5.2 投标方提供的厂用电综合自动化系统(ECMS)应采用分层分布式结构，网络结构采用三层设备双层网形式。整个系统分成站控层、通讯层和间隔层(间隔层6kV、380V综合测控保护设备以及6kV间隔层网络交换机供货不在本标书之内)。投标方应在投标时提供详细网络图，并提供已有成熟运行业绩的系统网络方案。5.2.1 电气监控系统按照#1机组、#2机组和公用系统分为3部分，每台机组包括1台操作员和1台工程师站、冗余配置的系统服务器
17、、冗余配置转发工作站、冗余配置的网络交换机、1台打印机、1套通讯管理设备；公用系统仅冗余配置的网络交换机，1套通讯管理设备，两台交换机分别接至#1、2机组的网络交换机，公用系统的信息通过#1、2机组转发工作站实现信息的传送，公用部分不单独设置服务器、上位机及打印机。#1、#2机组及启备变风冷控制箱、有载调压控制箱等电气设备的监视及控制接入机组测控柜。机组测控柜、监控系统服务器及转发工作站分别单独组屏布置于炉间公用楼#1、#2锅炉电子设备间（12.6m），操作员站布置于集中控制室内（12.6m），工程师站布置于工程师室（12.6m）。通讯管理机柜下放至各配电室。5.2.2通讯层具有数据处理及通信
18、功能，用以实现间隔层设备和站控层设备之间信息的“上传下发”，并监视和管理各测控单元等设备。通信管理机根据监控对象分散设置，分别组柜布置于配电室。5.2.3 间隔层负责各间隔就地监视，间隔层设备主要由6kV综合保护测控装置、380V断路器测控保护装置、380V电动机保护测控装置（或马达控制器）、其他智能装置及网络接口设备等组成。间隔层测控单元通过现场总线网络与主控单元连接及通信。5.2.4 站控层网络采用以太网，双网配置，其网络通信速率应满足系统实时性要求，至少应不小于100Mbps。站控层所有设备之间（包括通信处理机）应能通过双以太网传输信息。在同一配电室或继电器室内的设备间通信介质采用屏蔽双
19、绞线；而站控层与通讯层通信介质采用光缆，通信协议为工业级以太网。通讯层与间隔层网络配置：6kV系统的通讯网络按双以太网配置；380V系统由总线制网络进行通讯，通讯管理机上联通讯采用双网、下联通讯网络采用单网，总线通讯协议至少满足CAN、LONLORKS和DEVICENET通讯要求，并不限于此；其他智能设备采用ModBus、103等通讯协议，对于非通用协议投标方负责根据对方的要求编程实现满足通讯的要求。具体待间隔层设备确定后在设计联络会确定通讯层设备与间隔层设备的通讯接口、协议、通讯介质、GPS对时方式及网络拓扑。5.2.5反映全系统数据信息的实时数据库和历史数据库设置在站控系统服务器内。5.3
20、 厂用电综合自动化系统(ECMS)应满足电力系统安全、可靠、稳定、先进的技术要求，采用经过鉴定的、有成熟运行经验的标准化、系列化优质产品，确保系统的长期安全稳定运行。5.4 厂用电范围内设备的起/停控制及重要的信号仍采用硬接线接入DCS。5.5 技术参数和性能要求5.5.1 系统基本性能要求5.5.1.1 计算机监控系统应组态灵活，具有较好的可编程性、可维修性和可扩充性。运行工程师可在工程师工作站上对计算机监控系统进行功能组态、软件设置及网络管理。5.5.1.2 计算机监控系统的设计应具有诊断至模块级的自诊断技术，使其具有高度的可靠性。5.5.1.3 系统内任一组件发生故障，均不应影响系统其它
21、部分的工作，也不会使环境更加恶化，以及降低设备性能或缩短设备寿命。站级控制层发生故障而停运时，不应影响间隔级控制层设备的正常运行和监控。装置中任一元件损坏时，装置不应误动作。5.5.1.4 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各存储器的数据丢失或其它对系统的损坏，软、硬件的设置应有权限。5.5.1.5 系统硬件及软件应遵循开放的原则，经过现场考验、成熟、先进和可靠的。硬件应以微处理器为基础的功能分布型工业产品设备，其主机容量应满足整个系统功能要求和性能指标要求，除本身所需的容量外，还应留有适当的有用裕度。软件应符合国标和国际标准，其系统的功能可靠性、兼容性及界面友善
22、性等指标应满足系统本期及远景规划要求。5.5.1.6 系统的软、硬件应是标准化、通用化、模块化和调用或插入式结构，且所有元件都应构成一个整体，并带有自诊断显示。5.5.1.7 系统软、硬件应具有扩充能力，支持系统结构的扩展和功能的升级，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。软件还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。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。5.5.1.8 系统接口应采用国标和国际标准，支持与其它计算机网络及不同计算机设备的厂家互联，具有良好的兼容性。5.5.1.9 系统的软、硬件应便于维护
23、，各部件应具有自检和联机诊断校对能力。系统应提供有完善的检测维护手段，包括在线和离线，以便准确、快速进行故障定位。一般性故障应能由工程师在现场自行处理。在系统发生严重故障时，也应保证有技术支持，能及时排除故障。5.5.1.10 软件应有备份，便于安装起动。应用程序应易于扩充，数据库应为用户程序留有接口，且为单向，便于用户自行编制的程序加入系统中运行。5.5.1.11 系统的软、硬件设备应具有良好的容错能力。当各种软、硬件功能与数据采集处理系统的通信出错，以及当运行人员或工程师在操作中发生一般性错误时均不引起系统的任何功能丧失或影响系统的正常运行，对意外情况引起的故障，系统应具有恢复能力，且恢复
24、时不丢失数据5.5.1.12 投标方应充分考虑到机组运行时对计算机监控系统特别是布置在各配电间和继电器室内设备的影响，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。5.5.2 系统主要参数和技术指标5.5.2.1 测量值指标（1）交流采样测量值综合误差： 不大于0.5（2）直流采样模数转换误差： 不大于0.2（3）模数转换分辨率： 不小于12位（4）越死区传送整定最小值： 不小于0.5（5）电网频率测量误差： 不大于0.01Hz5.5.2.2 状态信号指标（1）信号正确动作率： 不小于99.99%（2）事故采集装置SOE分辨率： 不大于1毫
25、秒5.5.2.3 系统实时响应指标（1）工程师站发出操作指令到I/O单元输出和返回信号从I/O单元输入至LCD显示器上显示的总时间（不含执行机构动作时间）： 不大于2秒（2）从数据采集装置输入值越死区到LCD显示：不大于1秒（3）从数据采集装置输入状态量变位越死区到LCD显示：不大于2秒（4）模拟量数据更新周期： 不大于20mS（5）数字量数据更新周期： 不大于1mS（6）动态画面整幅调用响应时间： 实时画面不大于1秒 其他画面不大于2秒（7）画面实时数据刷新周期： 13s可调（8）双机自动切换至功能恢复时间： 不大于10秒（9）脉冲量数据更新周期： 5N（N=1，212S）可调（10）遥控命
26、令传送时间： 不大于1秒（11）遥测信息传送时间： 不大于2秒（12）遥信变位传送时间： 不大于1秒 5.5.2.4 事故追忆（1）事故前、后：事故追忆表的容量能记录事故前1分钟（可调）至事故后5分钟（可调）全厂各设备信息，可以满足数个触发点同时发生而不影响可靠性，能同时存放5个事故追忆表。（2）连续事故： 5组5.5.2.5 实时数据库容量（1）模拟量： 不小于2000点（2）开关量： 不小于8000点（3）脉冲量： 不小于200点（4）遥控量： 不小于1000点（5）虚拟量： 不小于1000点5.5.2.6 历史数据库存储容量（1）历史曲线采样间隔130S，可调（2）历史趋势曲线，日报，月
27、报，年报存储时间不小于3年（3）历史趋势曲线不小于3000条5.5.2.7 可靠性指标（1）系统可用率： 不小于99.9%（2）遥控、遥调执行正确率： 不小于99.9%（3）计算机工作站平均故障间隔时间（MTBF）： 不小于20000小时（4）数据采集及控制装置平均故障间隔时间（MTBF）：不小于30000小时5.5.2.8 监控系统时间与GPS标准时间的误差：不大于0.5ms5.5.2.9 CPU负荷率：所有计算机的CPU负荷率，在正常状态下（同时处理模拟量更新处理30%，数字量变位处理20%）任意5min内应小于30%，在事故情况下（同时处理模拟量更新处理100%，数字量变位处理50%）任
28、意10s内应小于50%。5.5.2.10 系统以太网的负荷率：以太网负荷率，在正常状态下（同时处理模拟量更新处理30%，数字量变位处理20%）任意30min内应小于30%，在事故情况下（同时处理模拟量更新处理100%，数字量变位处理50%）任意10s内应小于50%。5.5.3 系统具体功能要求： 厂用电综合自动化系统(ECMS)应完成对发变组的监测、厂用电系统相关设备的监测及向其它网络计算机监控系统传送信息等各种功能，投标方应在其投标文件中详细陈述所供系统的功能及其实现的方法，以满足各种运行工况的要求，其主要功能至少如下：5.5.3.1数据采集与处理数据采集能通过现场（I/O）测控单元采集有关
29、信息，检测出事件，故障，状态，变位信号及模拟量正常，越限信息等，进行包括对数据合理性校验在内的各种预处理，实时更新数据库，其范围包括模拟量，数字量和脉冲量等。（1）模拟量包括电流、电压、有功、无功、频率、功率因数等电量和温度等非电量，投标方应采用交流采集方式，对不能实现交流采集的非电量可采用直流采集方式（如变压器温度等），并实现如下功能定时采集：按扫描周期定时采集数据并进行相应转换、滤波、精度校验及数据库更新等。越限报警：按设置的限值对模拟量进行死区判别和越限报警，其报警信息应包括报警条文、参数值及报警时间等内容。追忆记录：对要求追忆的模拟量，应能追忆记录事故前1分钟至事故后5分钟的采集数据。
30、（2）数字量采集包括断路器，隔离开关以及接地刀闸的位置信号，保护动作信号、运行监视信号等，并实现如下功能：定时采集：按扫描周期定时采集输入量并进行光电隔离，状态检查及数据库更新等。设备异常报警：当状态发生变化时，应进行设备异常报警，其报警信息应包括报警条文、事件性质及报警时间。事件顺序记录（SOE）和操作记录：对断路器位置信号、继电保护动作信号等需要快速反应的开关量应采用中断方式，并按其变位发生时间的先后顺序进行事件顺序记录。5.5.3.2 监视和报警能通过站控层液晶显示器（LCD）对主要电气设备运行参数和设备状态进行监视，画面调用采用键盘、鼠标或跟踪球。（1）监视能通过LCD对主要电气设备运行参数和设备状态进行监视，任何LCD实时画面均应能在1秒的时间内完全显示出来，其它的画面应能在2秒的时间内完全显
