周業(yè)榮，嚴(yán)映峰，宋 柯，劉立春，王蓓蓓

（國(guó)電大渡河瀑布溝水力發(fā)電總廠，四川漢源 625304）

瀑布溝水電站電氣二次系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)介紹

周業(yè)榮，嚴(yán)映峰，宋 柯，劉立春，王蓓蓓

（國(guó)電大渡河瀑布溝水力發(fā)電總廠，四川漢源 625304）

為了確保電站主要機(jī)電設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行，設(shè)計(jì)中對(duì)電氣二次系統(tǒng)主要包括監(jiān)控系統(tǒng)、繼電保護(hù)系統(tǒng)、勵(lì)磁系統(tǒng)、調(diào)速系統(tǒng)、220 V直流系統(tǒng)、接入系統(tǒng)、微機(jī)五防系統(tǒng)、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、門禁及安防系統(tǒng)、工業(yè)電視系統(tǒng)、主設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的主要技術(shù)問(wèn)題和技術(shù)方案進(jìn)行了認(rèn)真的比選和研究。著重介紹瀑布溝水電站二次系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)、原則以及各子系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)問(wèn)題。

瀑布溝水電站；二次系統(tǒng)；目標(biāo)及原則；主要技術(shù)問(wèn)題

0 概述

瀑布溝水電站裝有6臺(tái)600 MW水輪發(fā)電機(jī)組。發(fā)電機(jī)和變壓器采用單元接線，設(shè)置了發(fā)電機(jī)出口斷路器。500 kV開(kāi)關(guān)站設(shè)置了2條母線，開(kāi)關(guān)布置為4/3方式，共有4串4/3接線的支路。整個(gè)系統(tǒng)通過(guò)4條500 kV線路至眉山東坡變電站。針對(duì)瀑布溝水電站機(jī)組臺(tái)數(shù)多、單機(jī)容量大以及相應(yīng)輔助系統(tǒng)設(shè)備比較復(fù)雜的特點(diǎn)，為了確保電站主要機(jī)電設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行，設(shè)計(jì)中對(duì)電氣二次系統(tǒng)主要包括監(jiān)控系統(tǒng)、繼電保護(hù)系統(tǒng)、勵(lì)磁系統(tǒng)、調(diào)速系統(tǒng)、220 V直流系統(tǒng)、接入系統(tǒng)、微機(jī)五防系統(tǒng)、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、門禁及安防系統(tǒng)、工業(yè)電視系統(tǒng)、主設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的主要技術(shù)問(wèn)題和技術(shù)方案進(jìn)行了認(rèn)真的比選和研究，下面主要介紹電氣二次系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)、原則以及各子系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)問(wèn)題。

1 設(shè)計(jì)目標(biāo)和原則

1.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)

基于瀑布溝水電站的重要性，在電氣二次系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)其方案選擇、設(shè)備選型等方面提出了如下目標(biāo)：

（1）所采用的技術(shù)應(yīng)為當(dāng)今水電站較為成熟的技術(shù)，且在今后較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)不需要更新?lián)Q代；

（2）為提高電站運(yùn)行的可靠性和安全性，各子系統(tǒng)盡量選用數(shù)字式設(shè)備，便于系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行、操作的智能化管理和監(jiān)視；

（3）從保證電站安全穩(wěn)定運(yùn)行、改善運(yùn)維人員的工作環(huán)境和減輕勞動(dòng)強(qiáng)度出發(fā)，充分利用當(dāng)今計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)，盡可能實(shí)現(xiàn)各子系統(tǒng)的互聯(lián)，提高電站綜合自動(dòng)化水平；

（4）實(shí)現(xiàn)大渡河流域成都集控中心對(duì)本電站的遠(yuǎn)方監(jiān)視和控制，使電站達(dá)到“無(wú)人值班”（少人值守）的自動(dòng)化水平，提高電站的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

1.2 設(shè)計(jì)原則

由于瀑布溝水電站機(jī)電設(shè)備復(fù)雜，國(guó)內(nèi)外供貨廠家眾多，因此，電站整個(gè)二次系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則考慮如下：

（1）對(duì)故障后可能危及機(jī)組和電力系統(tǒng)安全的硬件，應(yīng)按冗余方式進(jìn)行配置，以確保電站安全穩(wěn)定運(yùn)行；

（2）對(duì)電站主設(shè)備事故或故障時(shí)的控制和保護(hù)系統(tǒng)信息，其作用對(duì)象將主要從保證電站主設(shè)備自身安全出發(fā)，同時(shí)也兼顧系統(tǒng)運(yùn)行安全的需要進(jìn)行考慮；

（3）對(duì)直接關(guān)系到主設(shè)備運(yùn)行安全的信息，應(yīng)確保其接口的可靠性，除可從通信接口取得外，還應(yīng)保留I/O硬接線連接方式，如繼電保護(hù)故障動(dòng)作信號(hào)、機(jī)械故障信號(hào)以及主設(shè)備的控制及調(diào)節(jié)命令等；

（4）對(duì)與電站主設(shè)備控制和操作無(wú)直接關(guān)系的輔助系統(tǒng)，不考慮與現(xiàn)地控制單元直接互聯(lián)。如通風(fēng)空調(diào)控制系統(tǒng)、微機(jī)五防系統(tǒng)、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、工業(yè)電視系統(tǒng)、主設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等，將直接與廠站層廠內(nèi)通信服務(wù)器互聯(lián)，以確保電站主設(shè)備運(yùn)行的安全性和可靠性。

2 二次系統(tǒng)介紹

2.1 監(jiān)控系統(tǒng)

整個(gè)電站監(jiān)控系統(tǒng)的I/O量（包括其它數(shù)據(jù)通訊信號(hào)）約為39 000點(diǎn)左右。為了提高系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和可靠性，主要解決監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)型式、現(xiàn)地控制單元配置以及內(nèi)外信息接口方式等問(wèn)題。

（1）網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。瀑布溝水電站監(jiān)控系統(tǒng)由廠站層（上位機(jī)）和現(xiàn)地LCU層（下位機(jī)）組成，如圖1所示。采用全開(kāi)放的分布式星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其主要設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)均采用雙機(jī)雙網(wǎng)冗余配置，以構(gòu)成高可靠的開(kāi)放式冗余高速網(wǎng)絡(luò)型實(shí)時(shí)閉環(huán)過(guò)程控制系統(tǒng)。

圖1 瀑布溝水電站監(jiān)控系統(tǒng)配置

瀑布溝水電站監(jiān)控系統(tǒng)采用功能分布和數(shù)據(jù)庫(kù)分布方式，全廠數(shù)據(jù)庫(kù)和歷史數(shù)據(jù)庫(kù)分布在廠站層計(jì)算機(jī)中，各單元數(shù)據(jù)庫(kù)分布在各個(gè)現(xiàn)地控制單元LCU中，系統(tǒng)各功能分布在系統(tǒng)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)上，每個(gè)節(jié)點(diǎn)嚴(yán)格執(zhí)行指定的任務(wù)并通過(guò)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)與其它節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通訊。整個(gè)系統(tǒng)采用無(wú)主結(jié)構(gòu)，操作員工作站中與監(jiān)控有關(guān)的實(shí)時(shí)信息全部直接來(lái)自LCU，即使數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器全部故障，也不影響電站設(shè)備的監(jiān)視和控制。

（2）現(xiàn)地LCU層結(jié)構(gòu)。LCU實(shí)現(xiàn)對(duì)各生產(chǎn)對(duì)象的監(jiān)控，各LCU的CPU完成各LCU的管理，并帶有其監(jiān)控范圍內(nèi)的完整的數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)全開(kāi)放的分布式系統(tǒng)的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)。LCU直接上網(wǎng)，與上級(jí)調(diào)度計(jì)算機(jī)的通信可以不通過(guò)主控級(jí)設(shè)備直接傳送信息。各現(xiàn)地控制單元具備較強(qiáng)的獨(dú)立運(yùn)行能力，在脫離廠站級(jí)的狀態(tài)下能夠完成其監(jiān)控范圍內(nèi)設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集處理、設(shè)定值修改、設(shè)備工況調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換、事故處理等任務(wù)。

現(xiàn)地控制單元層采用按單元分布的原則，瀑布溝水電站監(jiān)控系統(tǒng)LCU按被控對(duì)象設(shè)置，分別為每臺(tái)機(jī)組、地下副廠房廠用和公用設(shè)備、安裝間廠用和公用設(shè)備、500kV開(kāi)關(guān)站、地面副廠房廠用和公用設(shè)備、進(jìn)水口閘門、大壩閘門、尼日河首部閘門各設(shè)一個(gè)LCU，共13個(gè)LCU單元。

（3）信息接口方式。對(duì)信息量較大的地方，盡量采用現(xiàn)場(chǎng)總線和遠(yuǎn)程I/O模塊進(jìn)行采集，并將遠(yuǎn)程I/O設(shè)備放置在現(xiàn)地設(shè)備附近，如500 kV GIS開(kāi)關(guān)站、大壩閘門等系統(tǒng)；對(duì)繼電保護(hù)、勵(lì)磁以及調(diào)速等系統(tǒng)的重要信息除采用硬接線方式外，還采用了現(xiàn)場(chǎng)總線方式；對(duì)與電站主設(shè)備運(yùn)行無(wú)直接關(guān)聯(lián)的輔助系統(tǒng)信息，除需直接跳閘停機(jī)的信號(hào)外，一般不直接與LCU進(jìn)行互聯(lián)，而是與廠站層的廠內(nèi)通信服務(wù)器進(jìn)行通信，如工業(yè)電視系統(tǒng)、消防監(jiān)控系統(tǒng)、微機(jī)五防系統(tǒng)、通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)、主設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等，以減少電纜接線，增加系統(tǒng)可靠性。

2.2 繼電保護(hù)系統(tǒng)

（1）電站繼電保護(hù)系統(tǒng)具體配置，各設(shè)備電氣量保護(hù)詳見(jiàn)表1所示，非電量保護(hù)配置詳見(jiàn)表2所示。

表1 瀑布溝水電站設(shè)備電氣量保護(hù)配置表

（2）差動(dòng)保護(hù)用電流互感器型號(hào)選擇。發(fā)電機(jī)、主變、電抗器、線路差動(dòng)保護(hù)均采用TPY級(jí)電流互感器。TPY級(jí)互感器鐵心帶有氣隙，因而磁阻較大，增長(zhǎng)了互感器到達(dá)飽和的時(shí)間，不易飽和，即有更長(zhǎng)的時(shí)間可保持線性轉(zhuǎn)換傳變關(guān)系，使暫態(tài)特性大大改善?；ジ衅鲿r(shí)間常數(shù)減少，鐵心面積可減少；剩磁減少也有利于暫態(tài)特性的改善，因而TPY級(jí)可在準(zhǔn)確限值條件下保證全電流的最大峰值瞬時(shí)誤差ε=10%。因此，TPY級(jí)互感器具有較好的暫態(tài)特性和限制剩磁的作用，以保證保護(hù)區(qū)外不誤動(dòng)、保護(hù)區(qū)內(nèi)正確動(dòng)作。并且，符合《DLT866-2004電流互感器和電壓互感器選擇及計(jì)算導(dǎo)則》選型要求。

表2 瀑布溝水電站設(shè)備非電量保護(hù)配置表

2.3 勵(lì)磁系統(tǒng)

瀑布溝發(fā)電機(jī)采用自并勵(lì)靜止勵(lì)磁系統(tǒng)。勵(lì)磁功率柜配置為n-1冗余模式。當(dāng)其中任意一組整流橋故障時(shí)，其余三組仍能滿足各種運(yùn)行工況的要求，當(dāng)兩組整流橋故障時(shí)，限制強(qiáng)勵(lì)。

調(diào)節(jié)控制是由高速可編程控制器完成的，為提高可靠性采用雙通道系統(tǒng)并聯(lián)運(yùn)行，雙通道數(shù)據(jù)采集相對(duì)獨(dú)立。正常運(yùn)行時(shí)，勵(lì)磁調(diào)節(jié)采用自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)方式AVR，手動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流FCR方式用于調(diào)試和試驗(yàn)，一般情況下手動(dòng)通道自動(dòng)跟蹤自動(dòng)通道，可實(shí)現(xiàn)無(wú)擾動(dòng)切換。

為了保證設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行，勵(lì)磁系統(tǒng)具備以下功能：V／F限制、過(guò)勵(lì)限制（最大勵(lì)磁電流限制、過(guò)勵(lì)側(cè)定子電流限制）、欠勵(lì)限制（P／Q限制、欠勵(lì)側(cè)定子電流限制、最小勵(lì)磁電流限制）。并且，為改善系統(tǒng)阻尼特性，還設(shè)有PSS電力系統(tǒng)穩(wěn)定器功能。

為了達(dá)到更好的滅磁效果，作了以下兩方面重點(diǎn)考慮：

（1）滅磁開(kāi)關(guān)。依據(jù)瀑布溝水電站發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)參數(shù)，分別對(duì)額定空載滅磁、額定負(fù)載滅磁、正常強(qiáng)勵(lì)跳閘滅磁、空載誤強(qiáng)勵(lì)滅磁、負(fù)載誤強(qiáng)勵(lì)滅磁以及機(jī)端三相短路滅磁等情況進(jìn)行分析計(jì)算，瀑布溝機(jī)組選用的DC滅磁開(kāi)關(guān)為瑞士SECHERON公司的直流接觸器，其直流滅磁開(kāi)關(guān)在額定最大電壓下的最大分?jǐn)嗄芰?5 kA，可滿足各種工況要求。除直流側(cè)設(shè)置滅磁開(kāi)關(guān)外，未在交流側(cè)設(shè)置斷路器。

（2）滅磁電阻。瀑布溝水電站選用碳化硅（SiC）非線性電阻主要基于以下考慮：1）單片閥片使用能容大，并聯(lián)支路少，體積小，易于安裝。2）由于其較軟的伏安特性，無(wú)需苛刻的支路并聯(lián)條件。3）其失效模式為開(kāi)路，不必串聯(lián)熔斷器，無(wú)爆炸危險(xiǎn)。4）維護(hù)工作量小，可減輕維護(hù)和檢修人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

2.4 調(diào)速系統(tǒng)

瀑布溝水電站調(diào)速系統(tǒng)具有開(kāi)度、功率、頻率三種模式。并有開(kāi)停機(jī)和緊急停機(jī)控制、快速同步、導(dǎo)葉開(kāi)度限制、適應(yīng)式變參數(shù)、在線自診斷及處理等功能。具備投入一次調(diào)頻功能，當(dāng)電網(wǎng)頻率波動(dòng)時(shí)，自動(dòng)參與一次調(diào)頻，并且滿足《華中電網(wǎng)發(fā)電機(jī)組一次調(diào)頻技術(shù)管理規(guī)定（試行）》（華中電監(jiān)市場(chǎng)[2006]32號(hào)）的技術(shù)要求。具備AGC功能，滿足電網(wǎng)調(diào)整要求。

微機(jī)調(diào)速器采用雙ABB調(diào)節(jié)器冗余容錯(cuò)系統(tǒng)加電手動(dòng)操作系統(tǒng)。冗余系統(tǒng)中的每一個(gè)通道，即從輸入至輸出以及電源，均應(yīng)采用相同配置，且為相互完全獨(dú)立，在運(yùn)行過(guò)程中，即使將其中一個(gè)通道退出也不會(huì)影響調(diào)速系統(tǒng)的正常工作，且退出的通道能進(jìn)行停電檢修。各調(diào)節(jié)器與各電液轉(zhuǎn)換單元之間是交叉冗余控制。傳感器信號(hào)包括導(dǎo)葉位置、轉(zhuǎn)速、功率、水頭等信號(hào)均交叉冗余送入調(diào)節(jié)器。

2.5 220 V直流系統(tǒng)

從設(shè)備檢修維護(hù)角度考慮，直流設(shè)備不宜過(guò)多；同時(shí)，考慮如果直流設(shè)備太少，將會(huì)增設(shè)較長(zhǎng)電纜，增大對(duì)地電容，擴(kuò)大拉合電源時(shí)的干擾范圍，綜合考慮以上原因，全廠共布置五套220 V直流系統(tǒng)，分別為1～3號(hào)機(jī)組直流系統(tǒng)、4～6號(hào)機(jī)組直流系統(tǒng)、地下副廠房直流系統(tǒng)、地面副廠房直流系統(tǒng)、進(jìn)水口直流系統(tǒng)。并且，各設(shè)備按就近原則布置。

每套充電裝置均設(shè)置有微機(jī)監(jiān)控裝置，能根據(jù)蓄電池的特性曲線和環(huán)境溫度變化自動(dòng)實(shí)現(xiàn)蓄電池的均衡（衡流/衡壓）充電、浮充電、直流母線電壓調(diào)整（自動(dòng)均壓功能）、蓄電池的活化等功能。

2.6 接入系統(tǒng)

根據(jù)國(guó)家和四川省電力公司調(diào)度運(yùn)行管理的要求，瀑布溝水電站分別建立和實(shí)施電能量采集及發(fā)電計(jì)劃申報(bào)系統(tǒng)、繼電保護(hù)信息管理系統(tǒng)子站、電力調(diào)度自動(dòng)化等接入系統(tǒng)。

發(fā)電計(jì)劃申報(bào)當(dāng)?shù)叵到y(tǒng)通過(guò)撥號(hào)連接省調(diào)發(fā)電計(jì)劃申報(bào)系統(tǒng)建立網(wǎng)絡(luò)連接，發(fā)電計(jì)劃申報(bào)人員使用發(fā)電計(jì)劃申報(bào)系統(tǒng)軟件，生成發(fā)電計(jì)劃申報(bào)數(shù)據(jù)文件，通過(guò)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)連接，上報(bào)發(fā)電計(jì)劃申報(bào)數(shù)據(jù)和從省調(diào)獲取計(jì)劃電量數(shù)據(jù)和成交電量、電價(jià)數(shù)據(jù)，完成交易，以及獲取電力市場(chǎng)其它信息。

繼電保護(hù)信息管理系統(tǒng)子站負(fù)責(zé)自動(dòng)采集500 kV線路、500 kV線路小區(qū)、500 kV斷路器、500 kV母線、500 kV電抗器、500 kV電纜、500 kV主變壓器保護(hù)裝置及500 kV開(kāi)關(guān)站故障錄波裝置的運(yùn)行信息。并將運(yùn)行信息進(jìn)行統(tǒng)一接入和集中管理，將集中采集的數(shù)據(jù)，按運(yùn)行部門的要求分別進(jìn)行處理，形成統(tǒng)一有序的數(shù)據(jù)格式，然后按省調(diào)要求將500kV系統(tǒng)保護(hù)、開(kāi)關(guān)站故障錄波裝置的信息通過(guò)通信通道送到省調(diào)主站系統(tǒng)。

為確保電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，瀑布溝水電站接受四川省電力公司調(diào)度中心和華中電網(wǎng)調(diào)度中心的統(tǒng)一調(diào)度，并根據(jù)省調(diào)和華中網(wǎng)調(diào)的要求向上級(jí)組織反映電站運(yùn)行情況的各種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，以供上級(jí)調(diào)度部門對(duì)電站實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方監(jiān)控。通過(guò)兩臺(tái)專用通信工作站與省調(diào)和華中網(wǎng)調(diào)進(jìn)行通信，將本站遠(yuǎn)動(dòng)信息直接送到省調(diào)和華中網(wǎng)調(diào)的主站，即直采直送方式，省調(diào)對(duì)瀑布溝水電站的控制和調(diào)節(jié)命令也通過(guò)該遠(yuǎn)動(dòng)通信工作站直接發(fā)到各現(xiàn)地控制單元LCU，由現(xiàn)地控制單元完成其控制任務(wù)。

2.7 微機(jī)五防系統(tǒng)

為實(shí)現(xiàn)部頒五防要求：防止誤拉合斷路器；防止誤入帶電間隔；防止帶負(fù)荷拉隔離開(kāi)關(guān)；防止帶電掛地線或合接地刀閘；防止帶地線（接地刀閘）合隔離開(kāi)關(guān)。瀑布溝水電站在斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、接地開(kāi)關(guān)、快速接地開(kāi)關(guān)操作機(jī)構(gòu)及接地線、設(shè)備柜門等一次設(shè)備加裝鎖具，對(duì)現(xiàn)地手動(dòng)操作實(shí)施強(qiáng)制閉鎖，只有在微機(jī)五防系統(tǒng)中模擬通過(guò)后以正確順序進(jìn)行的操作方可解鎖操作，從而達(dá)到五防的目的。

通過(guò)建立無(wú)線網(wǎng)絡(luò)區(qū)實(shí)現(xiàn)電腦鑰匙與主系統(tǒng)信息及時(shí)、可靠交互，電腦鑰匙實(shí)時(shí)地把每一步操作信息上傳給防誤主機(jī)，防誤主機(jī)通過(guò)與計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)通信的方式獲取一次設(shè)備的實(shí)時(shí)狀態(tài)，同時(shí)在主界面上顯示每一步操作任務(wù)的執(zhí)行情況，方便監(jiān)控人員實(shí)時(shí)監(jiān)視。

2.8 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)

考慮到電站廠房結(jié)構(gòu)復(fù)雜，電氣設(shè)備多，消防設(shè)備的種類多，監(jiān)控點(diǎn)分布廣，信息量大，電站的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)采用總線式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，分別在地面副廠房的中控室內(nèi)和地下副廠房的二次盤室內(nèi)各設(shè)置一臺(tái)火災(zāi)報(bào)警控制器，并在地面副廠房的中控室內(nèi)設(shè)置消防計(jì)算機(jī)監(jiān)控終端，在電站的地下主廠房、地下副廠房、主變室、GIS樓、地面副廠房、溢洪道、進(jìn)水口、尼日河首部等，分別設(shè)置相應(yīng)類型和數(shù)量的火災(zāi)探測(cè)器。系統(tǒng)采用兩總線制，所有的探測(cè)器、監(jiān)視模塊、控制模塊等設(shè)備，分別就近連接到消防配線箱（模塊箱），各配線箱通過(guò)總線電纜、光纖或通過(guò)MSTP設(shè)備與設(shè)置在地面電站中央控制室內(nèi)的火災(zāi)報(bào)警控制器或地下二次盤室內(nèi)的火災(zāi)報(bào)警控制器相連。

根據(jù)《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定，消防監(jiān)控系統(tǒng)采用獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)，不允許與其它系統(tǒng)混合使用同一網(wǎng)絡(luò)，且消防監(jiān)控系統(tǒng)使用專用的功能軟件，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、參數(shù)分析、實(shí)時(shí)報(bào)警、聯(lián)動(dòng)控制等任務(wù)，因此在設(shè)計(jì)上，采用獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)布線。

設(shè)置在各個(gè)部位的火災(zāi)探測(cè)器，在檢測(cè)到火情時(shí)，自動(dòng)向火災(zāi)報(bào)警控制器報(bào)警，報(bào)警控制器在接收到報(bào)警后，通過(guò)信息處理，在報(bào)警控制器上以數(shù)碼和液晶顯示方式，顯示出火災(zāi)的部位，并通過(guò)接口，在消防計(jì)算機(jī)監(jiān)控終端的CRT上自動(dòng)顯示出火災(zāi)的部位編號(hào)及該層的平面布置圖，提示出火災(zāi)的處理措施；所有火災(zāi)事故的報(bào)警信號(hào)都能在控制室內(nèi)發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，并能在工業(yè)電視系統(tǒng)上調(diào)出相應(yīng)部位的視頻圖像，以確認(rèn)火情。同時(shí)，根據(jù)火災(zāi)部位的不同，手動(dòng)或程序自動(dòng)對(duì)相應(yīng)的滅火設(shè)備、防排煙設(shè)備、電梯、疏散指示、工業(yè)電視等設(shè)備進(jìn)行控制和管理。

2.9 門禁及安防系統(tǒng)

對(duì)地下主、副廠房各部位主要電氣設(shè)備房間、公用系統(tǒng)設(shè)備房間、地面副廠房設(shè)備房間、GIS樓、崗哨等重要部位加強(qiáng)管理防護(hù)力度。并能實(shí)現(xiàn)與消防監(jiān)控及聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)功能，在發(fā)生火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警時(shí)，門禁及安防系統(tǒng)主動(dòng)接收?qǐng)?bào)警信號(hào)，并解鎖防火通道門，方便人員緊急疏散。

整個(gè)系統(tǒng)采用分布式結(jié)構(gòu)。通過(guò)每個(gè)房間內(nèi)的門禁讀卡器模塊、門禁控制器及上位機(jī)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)記錄門禁讀卡信息，并結(jié)合工業(yè)電視系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)人員、車輛出入進(jìn)行分區(qū)域、分時(shí)段、分權(quán)限管理，具有實(shí)時(shí)報(bào)警、聯(lián)動(dòng)控制功能。

2.10 工業(yè)電視系統(tǒng)

對(duì)地下主、副廠房各部位主要電氣設(shè)備、公用系統(tǒng)設(shè)備、進(jìn)廠大門、地面副廠房、GIS樓、壩區(qū)閘首、尼日河首部等重要部位加強(qiáng)防護(hù)力度，及時(shí)了解現(xiàn)場(chǎng)情況。能實(shí)現(xiàn)與監(jiān)控系統(tǒng)、消防監(jiān)控及聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)和門禁及安防系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)控制功能，當(dāng)發(fā)生異變或報(bào)警時(shí)，在不超過(guò)2s內(nèi)將報(bào)警信號(hào)傳送至管理服務(wù)器，報(bào)警服務(wù)啟動(dòng)存儲(chǔ)服務(wù)器進(jìn)行錄像，且將該信號(hào)傳送到監(jiān)控中心，并在監(jiān)控中心發(fā)出聲光提示、自動(dòng)錄像等；中心作出反應(yīng)，可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)報(bào)警點(diǎn)的聯(lián)動(dòng)控制的設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程報(bào)警處理。

瀑布溝水電站工業(yè)電視系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和布局主要圍繞以下兩個(gè)問(wèn)題：

（1）工業(yè)電視點(diǎn)的選擇：需要傳送特定信息的地方，如生產(chǎn)過(guò)程中的關(guān)鍵部位，容易或經(jīng)常發(fā)生事故及故障的地方，出于安全保衛(wèi)需要的地方等。

（2）為了滿足瀑布溝水電站工業(yè)電視系統(tǒng)既應(yīng)適用于現(xiàn)地中央控制室顯示，又要適用于與瀑布溝樞紐MIS系統(tǒng)、遠(yuǎn)方調(diào)度指揮系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)視和控制的要求。對(duì)用于中控室監(jiān)視圖像信號(hào)采用模擬傳輸為主、數(shù)字傳輸為輔；對(duì)用于梯調(diào)遠(yuǎn)距離傳輸或與MIS系統(tǒng)互聯(lián)圖像信息采用全數(shù)字信號(hào)。

2.11 主設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

瀑布溝水電站主設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用PSTA2003系統(tǒng)平臺(tái)，每臺(tái)機(jī)組配備一套狀態(tài)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)水力機(jī)組的振動(dòng)、擺度、壓力脈動(dòng)、定轉(zhuǎn)子氣隙、磁場(chǎng)強(qiáng)度、定子線棒振動(dòng)、主變油中氣體濃度等物理量的在線監(jiān)測(cè)，同時(shí)聯(lián)合監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)信息，利用各種分析、診斷策略和算法，針對(duì)瀑布溝水電站的六臺(tái)機(jī)組及主變，建立功能全面、實(shí)用性強(qiáng)的跟蹤分析系統(tǒng)，提供監(jiān)測(cè)、報(bào)警、狀態(tài)分析、故障診斷等一系列工具和手段，實(shí)時(shí)掌握機(jī)組及主變健康狀態(tài)，為安全運(yùn)行，優(yōu)化調(diào)度和檢修指導(dǎo)提供有力的技術(shù)支持，為狀態(tài)檢修提供輔助決策并實(shí)現(xiàn)與其它系統(tǒng)的信息共享。狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由上、下位機(jī)兩部分組成。為保證各個(gè)網(wǎng)段之間的連通性以及支持Internet，通訊協(xié)議使用TCP/IP。

3 結(jié)語(yǔ)

目前，瀑布溝水電站6臺(tái)機(jī)組中的4臺(tái)已經(jīng)投產(chǎn)運(yùn)行，從整體運(yùn)行情況來(lái)看，瀑布溝水電站整個(gè)二次系統(tǒng)運(yùn)行良好，設(shè)計(jì)達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了電站監(jiān)控系統(tǒng)、繼電保護(hù)系統(tǒng)、勵(lì)磁系統(tǒng)、調(diào)速系統(tǒng)、220 V直流系統(tǒng)、接入系統(tǒng)、微機(jī)五防系統(tǒng)、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、門禁及安防系統(tǒng)、工業(yè)電視系統(tǒng)、主設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合和協(xié)調(diào)運(yùn)行。作為一個(gè)單機(jī)容量大、機(jī)電設(shè)備復(fù)雜、國(guó)內(nèi)外供貨廠商多、且在短時(shí)間內(nèi)投運(yùn)多臺(tái)機(jī)組的大型水電站，整個(gè)二次系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是合理的，采用的技術(shù)是先進(jìn)的，選購(gòu)的設(shè)備是經(jīng)濟(jì)可靠的。

TM645.2

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1672-5387（2010）06-0028-06

2010-10-08

周業(yè)榮（1972-），男，廠長(zhǎng)，高級(jí)工程師，從事水電廠生產(chǎn)管理工作。