一、工程概况
大套第二抽水站位于盐城市滨海县大套乡境内，通榆河与套坎河的交界处，是通榆河枢纽的重点工程之一，包括四座配套水工建筑物。该站可供滨海、响水地区及沿海垦区生活用水及农业生产用水。大套二站选用半调立式轴流泵，单机流量10m3/s，配套710kW立式同步电机6台，设计扬程3.7m。辅机系统包括一台压力滤油机,主机通风轴流风机，水力测量系统及供排水系统。枢纽变电所为通榆河枢纽工程配套专用，设35/6.3kV、6300kVA主变一台，35/0.4kV、315kVA站变两台。配套建筑包括四孔回转式格栅清污机、两孔站上送水闸、一孔灌溉东闸和一孔排涝涵洞。
二、工作环境
水文气象：本工程位于亚热带北缘，具有典型的海洋气候特征，年均降水1000mm左右，多集中在6~9月，7~10月份台风，风暴雨频发。年平均气温14℃，极端最高气温39.6℃，极端最低气温－17℃，夏季多偏南风，天热而且潮湿，冬季多偏北风，天晴而寒冷。
电磁环境：现场50米范围内有35kV变电所、35kV架空线，应确保监控系统在此环境下安全运行，其相关设备的电磁屏蔽特性应保证监控系统能正常工作，且不影响其它设备的正常工作。
三、监控系统的实施标准
1 设计原则
系统设计遵循可靠性第一、其次为先进性的原则，且保证系统的可维护性、操作的方便性和未来的可扩展能力。
大套二站综合自动化系统应具备如下功能:数据采集与处理、运行监视和事故报警、控制与调节、数据通讯，要求开发出一套性能优异、高可靠性的适用于大套二站的计算机监控系统软件,实现大套二站6台主机、辅机及配套涵闸的自动控制，满足少人值守，并且有在枢纽管理处接收远传数据，实现远程监控的要求。
2 系统的可靠性
（1）系统所选用主要硬件为国际知名品牌公司的产品，质量可靠；
（2）系统所选用网络方案为目前国际通用网络TCP/IP以太网，数据通讯可靠；
（3）系统底层通讯为国际成熟的总线通讯MODBUS规约，数据通讯可靠；
（4）系统所选高压保护装置应为集控制、保护、测量、信号远传于一体的综合装置，符合未来自动化技术发展的要求。
3 系统的扩展性
（1）硬件扩展灵活；
（2）系统数据均在服务器中管理，系统与上一层的联网变得很容易；
四、大套二站主要监控设备的配置原则
继电保护系统采用微机综合保护装置选用法国Alstom公司产品MiCOM P127、P241、P632。
根据《继电保护和安全自动装置技术规程》，本综合自动化系统方案将对大套二站下列主要电气自动化设备进行保护、监测、控制和信号远传，同时配以视频监视系统，用于监视泵站运行概况，使得监控更直观。
1 高压电气部分：
1) 35kV进线回路1回，实现对其的各种保护，测量电流、电压、功率、频率，检测开关状态及动作次数等主要参数，通过控制室计算机可直接控制回路的分合闸；记录管理动作事件；
2) 35kV/6kV主变压器1台，实现对其的各种保护，测量高压侧电流、电压、功率、主变温度，检测主变上侧开关动作情况及次数等主要参数，通过控制室计算机可直接控制高压侧主回路的分合闸；记录管理动作事件；
3) 35kV出线至废黄河地涵回路1回，实现对其的各种保护，测量电流、电压、功率、频率，检测开关状态及动作次数等主要参数，通过控制室计算机可直接控制回路的分合闸；记录管理动作事件；
4) 高压开关室6kV进线回路1回，实现对其的各种保护，测量电流、电压、功率、频率、检测开关状态及动作次数等主要参数，通过控制室计算机可直接控制回路的分合闸；记录管理动作事件；
5) 6kV高压电机6台，实现对其的各种保护，测量电流、电压、功率、温度，检测开关状态及动作次数等主要参数，通过控制室计算机可直接控制电机的分合闸；记录管理动作事件；
6) 上述各回路中，应包括开关位置状态、地刀位置状态、断路器小车位置状态、弹簧未储能状态的监测；
2 低压电气部分：
1) 380V进线及相关供电回路，测量站变低压侧的三相电流、电压、功率等，测量开关状态，通过控制室计算机可直接控制回路开关的分合闸；
2) 辅机控制回路，测量各回路开关的状态，通过控制室计算机可直接控制各回路开关的分合闸；1#、2#供水泵和排水泵以及冷却风机、清污机桥等的运行监控；
2 闸门部分：
1) 泵站出口闸门12扇，通过监控系统控制闸门开启、关闭，利用原先门高开度仪的通讯口接入监控系统来监测闸位，控制室计算机可根据闸位信号和闸门限位信号控制每一扇闸门的启闭；
2) 出水闸门2扇、灌溉闸1扇、排涝涵洞1扇，对应增加4套自收缆闸位计对现有4扇闸门进行监测，并能够进行闸门升降控制。
3 传感器部分：
1) 泵站上、下游水位、闸上水位监测共计4个；
2) 排水廊道水位监测1个
3) 供水母管压力监测2个、供水母管滤水器压差2个、每台机组地示流信号器共6只。
4 视频系统
在控制室、进水池清污机桥、主厂房、出水池等处共设12台摄像头，其中两路云台可控，视频信号引入控制室的视频多媒体管理子机，实现重要场所的视频监控；
5 励磁测量部分
现有励磁为晶体管保护，不能实现微机控制。可以采用两种方案：
方案一是更换为微机励磁装置，可以通过计算机监控系统对【期刊论文发表网-300万篇论文免费下载，提供论文发表与论文写作服务】其进行直接监视和调节；
方案二是在6台励磁柜内对应装入6台变送器将励磁电压、电流送入微机，从而实现励磁的微机监测功能。
五、大套二站自动化监控系统功能
1 保护装置的功能
（1）馈线微机保护装置
具备速断保护、三相过电流保护、零序过电压保护、低电压过电压保护、断路器失灵保护等。测量包括：A×3、V×3、Hz、W、Var、VA、Wh、Varh、故障录波。具备足够的开关量输入，具备RS485通讯和TCP/IP通讯能力。
（2）变压器微机保护装置
具备比例式差动保护、速断保护、过电流保护、频率保护等。测量包括：A×3、V×3、Hz、W、Var、VA、Wh、Varh、128周波录波、变压器油温，可有载调压，具备足够的开关量输入，具备RS485通讯能力。
（3）电动机保护装置
具备三相过负荷保护、速断保护、过低电压保护（20-100V）、温度保护等。测量包括A×3、V×3、W、Var、Wh、Varh、V、Hz、CosФ及10点RTD温度。具备RS485通讯能力。
2 主机测控单元功能
u 与中央站（操作站和服务器）通讯，接收开停机、工况调节等命令。
u 巡测机组电流、电压、有功、无功、功率因数及各设备状态（开关状态）
u 根据上级控制命令，实施机组自动开、停调节等操作。
u 数据采集、处理和系统诊断，并向中央站发送实时运行信息。
u 人工键入指令，实施自动开停、调节等操作，并显示机组运行状态各类参数。
u 实现机组启停时相关设备地互锁联动。
u 具有自检功能。
现场控制单元是站内控制机组运行的最高一级自动控制单元，能独立于系统其它设备进行工作。
3 辅助控制单元
（1）变电所的测量、控制和微机保护装置的管理。
（2）泵站供水泵、排水泵等辅机设备的运行监视和控制。
（3）泵站水文数据、排水廊道水位的采集。
4 控制室监控站的功能
（1）联网功能
与上一级处机关局域网进行联网，可以通过网络接收带密码的处级调度、控制指令并向上一级局域网发送本站实时运行信息。
（2）数据采集与处理功能
系统可巡测泵站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：
l 模拟量：电气模拟量，非电气模拟量及温度量。
l 开关量：状态信号，事故信号；
l 其他量：压力量，闸位，保护事件等。
（3）参数越复限报警、记录、统计
计算机监控系统可以自动对当班、当月、当年的参数越复限情况进行统计，并记录下来。
（4）设备运行时间统计
目的是作为其使用情况和寿命以及运行安全性可靠性判别的依据。参数在线修改，系统工程师可在线对运行状态判别条件，预置参数和计算公式进行在线修改。
（5）控制与调节功能
系统设人工操作自动控制与优化调度自动运行方式选择功能。
手动操作和自动控制。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。控制的内容包括机组的开、停机操作、断路器操作等（包括各公用设备）。操作员可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，计算机自动实施操作流程，并能在流程图上观察每一步的执行情况和流程受阻情况的部分及原因，进行开环运行指导、闭环自动控制操作和调度。
开操作票。对泵站常用的重要操作如开、停机操作，系统可根据现场操作规程自动生成运行操作票，提供编辑、闭锁、确认、打印等各种功能。
（6）设备运行统计记录及生产管理
计算机监控系统将能对各设备的运行情况进行统计记录,某些信息还将自动提示给操作值守人员.统计的类型包括设备运行时间、各主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。另外，计算机监控系统还将对参数越限及定值变更等情况作出统计记录,并可以自动生成各类报表、日志、自动生成和打印操作等。所有功能分为以下几类：
n 泵站运行记录。记录的内容包括当班、当月、当年的泵组运行时间。其初值及时间性区段的设置可通过调度或由运行值班人员通过人机对话方式实现。
n 主要电气设备动作及运行记录。计算机监控系统对各主要电气设备的动作次数和运行时数自动加以统计和记录，其内容有：
n 机组。开、停次数；本次开机运行时间，累计开机运行时数，泵组停机小时数，泵组检修退出时数。
n 开关。断路器合闸次数，正常跳闸次数，事故跳闸次数。
n 操作记录。计算机监控系统将对各种操作进行统计和记录，其中包括手动方式开、停机、断路器的手动合、跳闸等。
n 事故及故障统计记录。计算机监控系统对当班、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。
n 参数越复限统计记录。计算机监控系统可以自动对当班、当日、当月、当年的参数越复限情况进行统计，并把它们记录下来。
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