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第三节
电气设备采购

一、电气一次设备采购

电气一次设备包括的主要设备有:发电机电压配电设备,包括发电机出口断路器、主回路离相封闭母线、发电机中性点电流互感器、发电机中性点接地变压器柜、发电机出口电流互感器、发电机出口电压互感器柜、PT避雷器柜等;升压变电设备,包括500千伏主变压器及其附属设备、500千伏GIS及其附属设备、500千伏XLPE绝缘电缆、500千伏出线平台设备(并联电抗器及中性点设备、电容式电压互感器、出线避雷器、高频阻波器、SF 6 /空气套管等);厂用电系统,包括各类10千伏、400伏盘柜,厂用变压器系统,动力电缆,照明系统,外来电源,备用电源柴油发电机组及与首台机组投产有关设备等。

(一)发电机电压配电装置

发电机电压配电装置指从发电机主引出线至主变压器低压侧及从发电机中性点引出线至发电机中性点接地变压器柜等全部 18 千伏设备,主要布置在主厂房母线层(高程227.70米)和母线洞内(高程227.70米),主要装置如下。

发电机中性点回路设备(包括发电机中性点铜排、电流互感器、电流互感器端子箱及其安装用不锈钢支架等)布置在发电机风洞内第二象限;发电机中性点接地变压器柜(包括隔离开关、接地变压器、电流互感器、电阻等)布置在主厂房母线层(高程227.70米)第二象限。发电机中性点与接地变压器柜采用20千伏电力电缆连接。

励磁变压器布置在发电机层(高程233.70米)下游侧;发电机出口断路器成套装置(包括SF 6 断路器、隔离开关和接地开关)布置在母线洞内(高程227.70米层);发电机出口电压互感器柜、主变压器低压侧PT避雷器柜布置在母线洞高程221.70米层。

从发电机主引出线至主变压器低压侧的18千伏、27000安培主回路离相封闭母线及装于离相封闭母线内的电流互感器布置在主厂房段母线层下游侧(母线中心线高程231.40米)与母线洞内(母线中心线高程为229.30米),主回路离相封闭母线首端在风洞内采用软铜编织带与机组制造厂提供的铜排连接,末端通过油/空气套管与主变压器低压侧连接。各分支回路配电装置均通过分支离相封闭母线与主回路离相封闭母线连接。

1.发电机断路器及其辅助设备

发电机出口断路器(GCB)成套装置(包括SF 6 断路器、隔离开关和接地开关)布置在母线洞内(高程227.70米层),共7台套。

龙滩水电工程单机容量为700兆瓦,额定电压为18千伏,额定功率因数为0.90,发电机额定电流约为25千安。在PKG发电机出口空气断路器具有尺寸大、噪声大的缺点,因此在龙滩地下厂房布置较为困难、也不现实。在2003年时,ABB生产的HEC8型SF 6 发电机出口断路器的额定持续工作电流可达28千安、额定开断电流可达160千安,并具有挂网运行经验,在频繁开停机操作、电站同期操作、利于发电机与主变压器安全运行、提高500千伏接线可靠性等技术方面,均可满足龙滩水电站机组要求,加之GCB安装与维护所需最小尺寸为 8400 毫米(宽)×4100毫米(长)×4500毫米(高),小于现有母线洞的9000毫米宽度,因此在龙滩水电工程设置GCB是必要、可行的。

发电机出口断路器控制柜

(1)设计及制造标准。发电机断路器及其辅助设备除了满足规定的要求外,还应满足以下标准,这些标准应为最新版本。主要标准包括(但不限于):《国际电气和电子工程师协会》(IEEE)、《国际标准化组织》(ISO)、《美国国家电气规程》(NEC)、《交流高压断路器》(IEC 60056)、《交流隔离开关和接地开关》(IEC 60129)、《高电压试验技术》(GB 311.2006)、《气体绝缘金属全封闭电气设备规程》(SD 290)等。

(2)设备汇总。①7台HEC8型发电机断路器及其配套的辅助货物;②隔离开关(包括操动机构)7组;③接地开关(包括操动机构)14组;④GCB发电机侧冲击保护电容器7组;⑤GCB变压器侧冲击保护电容器7组;⑥冷却系统风机7套;⑦GCB金属封闭外壳7套;⑧现地控制柜7台套;⑨凡是合同货物及其系统安装运行、维护所必需的零部件和材料、工器具及易损件等均属供货范围。

设备主要技术参数见表5-28。

表5-28 设备主要技术参数表

(3)招标采购。经公开招标,确定由中国水利电力物资有限公司作为买方,为龙滩公司采购发电机断路器及其辅助设备以及相关技术服务,与香港特别行政区的ABB(Hong Kong)Limited一道签署三方合同文件,由ABB提供7台套发电机断路器(GCB)及其辅助设备,交货时间为2006年9月1日~2008年3月1日。

2.离相封闭母线及其附属设备

主回路离相封闭母线首端在风洞内采用软铜编织带与机组制造厂提供的铜排连接,末端通过油/空气套管与主变压器低压侧连接。各分支回路配电装置均通过分支离相封闭母线与主回路离相封闭母线连接。

离相封闭母线

(1)设计及制造采用标准。所有供货产品的设计、制造、材料、试验、性能等除满足规定外,其他要求不低于:国际电工委员会(IEC)标准、美国焊接学会标准(AWS)、美国试验和材料协会标准(ASTM)、美国机械工程师协会标准(锅炉和压力容器法规)(ASME)、美国电气与电子工程师协会标准(IEEE)、中国国家标准(GB)及相关行业标准。所有技术规范、标准应是现行的最新版本。当标准之间不一致时,应采用要求较高的标准。主要标准包括(但不限于):《金属封闭母线》(GB/T 8349)、《电气绝缘的耐热性评定和分级》(GB 11021)、《铝母线焊接技术规程》(DL/T 754)、《水力发电厂二次接线设计规范》(DL/T 5132)、《低压电器外壳防护等级》(GB 4942)、《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》(GB 50062—92)等。

(2)设备汇总。

设备汇总见表5-29,设备主要技术参数见表5-30。

表5-29 设备汇总表

续表

长江沃特全称为江苏长江沃特电气有限公司;沈互全称为沈阳沈变互感器制造有限公司。

表5-30 设备主要技术参数

(3)封闭母线特点。三相导体分别密封在独立的铝外壳内,在两端所三相外壳用铝板焊接起来,形成全连式离相封闭母线,三相外壳由于电磁感应产生环流,其电流值约等于导体电流但方向相反,这就使壳外磁场大部分消失,稳底解决了附近钢构发热并大大减轻了导体及外壳的电动力。

发电机接口首次采用通风屏蔽罩结构,同时在屏蔽罩外侧和离相封闭母线本体跨接铜编织线,成功的解决发电机接口周围钢构发热与散热的问题。

龙滩水电站封闭母线的成功运行,为以后国内大型的空气自冷水电封闭母线生产与改进提供了宝贵的经验。

(4)招标采购。经公开招标,确定离相封闭母线及其附属设备由江苏长江沃特电气有限公司中标生产制造,交货时间为2006年9月1日~2008年3月1日。

(二)升压变电设备

升压变电设备包括500千伏主变压器、500千伏GIS、挤包绝缘电缆及电缆终端、并联电抗器和户外出线设备,户外出线设备包括SF 6 /空气套管、电容式电压互感器、高频阻波器和避雷器等。500千伏GIS分两部分布置,与主变压器和500千伏电缆连接部分布置在主变洞内高程245.70米层,其他500千伏GIS布置在洞外500千伏开关站。500千伏并联电抗器和户外出线设备布置在500千伏开关站户外出线平台上。主变洞内500千伏GIS通过7回500千伏挤包绝缘电缆经电缆竖井和电缆平洞与洞外500千伏开关站GIS设备相连;并联电抗器高压侧经油/SF 6 套管、SF 6 管线、GIS隔离开关与500千伏GIS出线SF 6 管线连接。500千伏GIS通过SF 6 /空气套管与户外出线设备相连;户外出线设备之间及与500千伏架空线路的连接采用2×LGJQ-800型钢芯铝绞线连接。

500千伏出线门形架导线挂线点高程392.00米,避雷线挂线点高程401.00米。出线门形架立柱采用薄壁离心钢管混凝电杆,横梁采用钢桁架。

1.500千伏主变压器及其附属设备

发电机与主变压器组采用单元接线。龙滩水电站500千伏主变压器均为组合三相双卷强迫油循环水冷升压变压器,额定容量均为780兆伏安,主变压器高压侧经油/SF 6 套管与500千伏SF 6 管线连接,低压侧经油/空气套管与18千伏离相封闭母线连接。7台主变压器均布置在地下厂房主变压器洞内,高程为233.70米,变压器中性点直接接地。

(1)选型。变压器型式可选用的主要有单相变压器、三相变压器和特殊则合三相变压器3种,采用何种变压器须参考龙滩水电站全地下式厂房布置要求进行分析。

500千伏变压器

从运输角度出发分析,不宜采用三相变压器方案。从制造厂到广西天峨县只能采用公路或铁路运输,其中铁路运输运费较低,铁道载荷要求变压器运输重量不得超过200吨。根据制造厂提供资料可知,当采用三相变压器时,其充氮运输重量为360~427吨;当采用单相变压器时,每台变压器本体运输单元为3个单相变压器,每个单相变压器充氮运输重量为140~180吨,可满足铁路运输重量限制要求;当采用特殊组合三相变压器时,每台变压器本体运输单元为3个单相变压器和低压接线盒4大件,其充氮运输重量与单相变压器相同。因此龙滩水电工程采用单相变压器和特殊组合三相变压器方案运输不成问题,而采用三相变压器将受运输重量的限制,故不宜采用三相变压器,此后分析其余技术、经济方面是,均不再考虑三相变压器方案。

从现场布置角度出发分析,宜采用特殊组合三相变压器方案。龙滩水电站为全地下式厂房,采用特殊组合三相变压器布置,主变室宽 11.30 米、高 12 米,主变运输通道款6.30米,每台主变室长度为32.50米,与单相变压器方案相比,可节省主变洞开挖宽度0.40米,并由于不舍相间防火隔墙,布置起来就比较宽敞,同时中性点设备可以与主变压器布置在同一高层,从而可以简化500千伏高压电缆层布置,低压侧母线连接在变压器内部完成,可减少现场离相封闭母线安装,每台机组减少连接封闭母线约50米,可降低工程造价,由于主变运输通道不必再兼顾主变压器低压侧母线连接成三角形接法布置,因此通过对母线廊道设备布置进行调整,可将主变压器运输通道移至主变室下游侧,这样每台机组的离相封闭母线又可缩短约20米。

从经济方面进行比较,宜采用特殊组合三相变压器方案。经比对核算,特殊三相变压器方案比单相变压器方案每台机可节省180万元,若按龙滩水电工程两期共9台机组计算,总共可节省投资约1700万元。

从冷却方式分析,宜采用水冷方案。冷却方式主要有风冷及水冷两种,其中风冷维护简单、噪声大、对通风散热有一定要求,水冷噪声小、对水质有一定要求。龙滩水电站主变压器为地下式厂房,主变压器布置在地下洞室内,为减少噪音,简化通风散热设计,同时由于水电站取水方便,河水水质多年平均含沙量为1.05千克每立方米,接近1.05千克每立方米清洁水标准,因而采用强迫油循环水冷方式在技术上是可行的,也适合于龙滩水电工程全地下式厂房布置方式。

因此,从技术、经济角度分析,宜采用强迫油循环水冷特殊组合三相变压器方案,该方案也有利于厂房机电设备的整体布置。

(2)设计及制造采用标准。所有供货产品的设计、制造、材料、试验、性能等除满足规定外,其他要求不低于国际电工委员会(IEC)标准、美国焊接学会标准(AWS)、美国试验和材料协会标准(ASTM)、美国机械工程师协会标准(锅炉和压力容器法规)(ASME)、美国电气与电子工程师协会标准(IEEE)、中国国家标准(GB)及相关行业标准。所有技术规范、标准应是现行的最新版本。主要标准包括(但不限于):《电力变压器》(IEC 60076)、《额定电压72.5kV及以上气体绝缘金属封闭开关设备与变压器之间的直接连接》(IEC 61636)、《油浸式电力变压器技术参数和要求 500kV级》(GB/T 16274)、《油浸式电力变压器负载导则》(GB/T 15164)、《电力变压器和电抗器的雷电冲击和操作冲击波试验导则》(GB 7449)、《变压器和电抗器的声级测定》(GB 7328)、《电力变压器绝缘水平和绝缘试验外绝缘的空气间隙》(GB 10237)、《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》(GB 50150)、《三相油浸电力变压器技术参数和要求》(GB/T 6451)等。

(3)设备汇总。设备汇总见表5-31,设备主要技术参数见表5-32。

(4)招标采购。经公开招标,确定7台500千伏主变压器及其附属设备由特变电工沈阳变压器集团有限公司中标生产制造,交货时间为2006年9月1日~2008年3月1日。

表5-31 设备汇总表

表5-32 设备主要技术参数

(5)500千伏主变压器技术创新。

1)设备布置紧凑。龙滩工程的厂房为全地下式厂房,空间狭小。SSP-H-780000/500型三相组合式变压器因占地面积和空间小的特点,布置紧凑,适用于在空间、面积要求较高的地下式厂房等场所设置。1~7号机组SSP-H-780000/500型三相组合式变压器已陆续在安装、就位,历经并网调试试验并经72小时连续试运行考验后,已顺利实现1~5号机主变压器的带电投运。

2)三相之间的连接。三个单相变压器组合成一台三相变压器,高压套管在单相变压器引出,三个单相变压器的中性点通过低压通道连接成一个中性点,这样可以将三相的中性点简化为一个中性点,相应地可节约产品成本。

3)现场安装精度。高压出线与GIS相连,低压通过一个共用的低压通道与封闭母线连接,设计采用每个单相的GIS套管与变压器之间通过波纹管连接,这样三相组合的变压器在高度方向及长度方向上尺寸都可以进行调整,解决了现场安装的精度问题。

4)防止局部过热。因主变压器容量达780兆伏安,低压电流达到25000安以上,为控制低压大电流引线所产生的交变磁场在变压器金属结构件上产生局部过热,在设计、制造和后期处理方面,采取了一系列措施:运用先进的技术手段,进行计算机的仿真和模拟,以优化设计;主变压器低压通道所有钢质结构件均采用低磁钢,紧固件采用不锈钢材质;在通道内部加装了电磁屏蔽,有效的控制了漏磁,消除了局部过热现象;低压通道安装了冷却油管,直接与冷却器的进出油管路相联,起到很好的冷却效果;在主变压器低压通道翼板部位焊接厚20毫米、宽200毫米的低电阻率铜板,以旁路钢材质翼板的发热电流、降低功耗、改善散热效果等。

500千伏SF 6 气体绝缘金属封闭开关

5)创世界之最。500 千伏/780 兆瓦三相组合式强迫油循环水冷变压器是迄今为止国内外首次投产容量最大、电压等级最高的三相组合变压器。该型变压器在龙滩水电站的成功应用,验证了国内企业在变压器领域的自主创新能力,同时对国内后续水电项目的变压器设计、制造及应用有一定的推广意义。

2.500千伏SF 6 气体绝缘金属封闭开关设备

龙滩水电站500千伏GIS布置在地面,主变压器高压侧采用SF 6 油气套管与SF 6 管线连接,SF 6 管线与500千伏挤包绝缘电缆头连接,500千伏挤包绝缘电缆经电缆竖井和电缆平洞与地面500千伏GIS连接,500千伏出线并联电抗器经SF 6 管线与500千伏GIS连接。

(1)设计及制造采用标准。所有产品除满足规定外,其他要求不低于国际电工委员会(IEC)标准、美国焊接学会标准(AWS)、美国试验和材料协会标准(ASTM)、美国机械工程师协会标准(锅炉和压力容器法规)(ASME)、美国电气与电子工程师协会标准(IEEE)、欧洲压力容器标准(CENELEC)、中国国家标准(GB)和中国行业标准(DL、JB等)所有的最新现行技术规范、标准。当标准之间不一致时,应采用严格的条款。主要标准包括(但不限于):《72.5kV及以上气体绝缘金属封闭电器》(IEC 60517)、《额定电压72.5kV及以上气体绝缘金属封闭开关设备的隔离开关开、合母线转移电流》(IEC 61259)、《额定电压72.5kV及以上GIS与电缆的连接》(IEC 60859)、《额定电压72.5kV及以上GIS与变压器直接连接》(IEC 61639)、《72.5kV及以上气体绝缘金属封闭开关设备》(GB 7674)、《六氟化硫电气设备中气体管理和检验导则》(GB/T 8905)、《进口252(245)~550kV交流高压断路器和隔离开关技术规范》(DL/T 405)、《气体绝缘金属封闭开关设备现场交接试验规程》(DL/T 618)等。

(2)设备汇总。

设备汇总见表5-33,设备主要技术参数见表5-34。

表5-33 设备汇总表

续表

续表

表5-34 设备主要技术参数

续表

(3)设备特点。龙滩水电站一期工程550千伏GIS设备共16个间隔(4/3接线共计4个完整串),GIS灭弧室采用了国际上最流行的复合压气室结构,开断性能优越,GIS设备壳体采用异形密封槽,密封圈装入后形成3条有效密封线,使年漏气率控制在0.50%以下。

(4)招标采购。经公开招标,确定500千伏SF 6 气体绝缘金属封闭开关设备由河南平高东芝高压开关有限公司中标生产制造。

3.500千伏XLPE绝缘电缆及附件

500千伏交联聚乙烯绝缘电缆每回长度400~600米,总长约9800单相米,布置在主变洞内电缆层、电缆竖井、电缆平洞和500千伏GIS室电缆层,电缆两端均分别与地下、地面500千伏GIS管线连接,电缆垂直落差约100米。

(1)设计及制造采用标准。

主要标准包括(但不限于):《绝缘电缆导体》(IEC 60228)、《具有特殊保护作用的挤包电缆外护套试验》(IEC 60229)、《额定电压150kV( Um =170kV)至500kV( Um =550kV)挤塑绝缘电缆及附件的试验方法及要求》(IEC 62067)、《高压交流电缆终端的试验程序和要求》(IEEE 48—96)、《高压电缆选用守则》(DL/T 401—2002)、《电气和电子工程师协会》(IEEE)等。

(2)主要设备汇总。

500千伏交联聚乙烯绝缘电缆及其配套的辅助货物:总长约9800单相米,其中最长一根电缆约600单相米(包括安装制作终端所需长度),且:500千伏交联聚乙烯绝缘电缆7个回路21根,每根电缆截断长度不允许有负公差;每根电缆不允许有中间接头;该长度为预估长度。供货长度在投标长度±2%范围内不调价,超过±2%以外的部分按相应单价调整。最终长度在设计联络会上确定。户内GIS侧GIS终端电缆头(垂直布置)21套;户内主变侧GIS终端电缆头(水平布置)21套;接地回流线7套;接地连接箱7个;金属套绝缘保护器箱7套(每套包括3个过电压保护器,3个放电记录器,连接同轴电缆);连接法兰绝缘保护器42套(每套包括1个绝缘垫,1个绝缘保护器,1个放电记录器,连接电缆);监测系统7套;电缆终端现场制作42个;安装500千伏电缆所需的基础支架、电缆终端支架、电缆卡具、托架、膨胀螺栓等。设备主要技术参数见表5-35。

500千伏XLPE绝缘电缆(进口)

500千伏XLPE绝缘电缆(国产)

表5-35 主要技术参数表

续表

(3)500千伏XLPE绝缘电缆特点。

1)进口电缆特点。竖井落差高度为100米,雪力克据此采用特别的设计,保证电缆不产生滑落,使其安全地在高落差竖井运行。

电缆外护套是采用有专利的凹槽型,电缆外护套为挤压成型,双层PE加低烟阻燃材料,能有效阻燃,满足防火要求。

竖井电缆的金属屏蔽由铝线及平滑铝构成,此结构能减轻电缆重量,更适合用于电缆竖井,同时平滑铝金属护套也能减低电缆损耗,散热性能高。

雪力克采用全干式终端头,优点为:更高的介电强度、没有火灾危险、没有爆炸危险、不需任何维护,而且安装方式可采用水平、垂直或倒装。

龙滩工程GIS终端的平洞竖井位置比较窄,电缆安装空间较小,雪力克采用的平滑铝金属护套有较小的弯曲半径,满足了现场安装条件的要求。

2)国产化意义。随着龙滩水电站6号机组在2008年12月7日的正式投产,中国第一回三相国产的500千伏等级高压电缆也相应正式带电投运,为其他水电站及输变电线路的设计和建设提供了宝贵经验和可靠的技术保证,具有重大使用价值,标志着国产500千伏电缆制造技术实现了重大突破,是中国电力史上的一个重要里程碑,实现了依托大型工程,引进、消化、吸收国外先进技术,推动我国重大技术装备技术创新和国产化的国家战略目标。

(4)招标采购。经公开招标,确定由中国水利电力物资有限公司为龙滩公司采购500千伏XLPE绝缘电缆及附件以及相关技术服务,交货时间为2006年4月1日~2008年3月1日。

为实现依托大型工程,引进、消化、吸收国外先进技术,推动我国重大技术装备技术创新和国产化的国家战略目标,促进和发展国内民族企业设计、制造500千伏电压等级绝缘高压电缆,龙滩公司决定在不降低任何技术标准和要求的前提下,将龙滩水电站第6~7号机组500千伏XLPE绝缘电缆由河北宝丰电缆厂分包制造,这也是国内企业第一次真正获得设计、制造、投产500千伏干式绝缘高压电缆的历史性机遇。

4.500千伏并联电抗器及其附属设备

500千伏出线并联电抗器经SF 6 管线与500千伏GIS连接。

(1)设计及制造采用标准。所有供货产品的设计、制造、材料、试验、性能等除满足规定外,其他要求不低于国际电工委员会(IEC)标准、美国焊接学会标准(AWS)、美国试验和材料协会标准(ASTM)、美国机械工程师协会标准(锅炉和压力容器法规)(ASME)、美国电气与电子工程师协会标准(IEEE)、中国国家标准(GB)及相关行业标准。所有技术规范、标准应是现行的最新版本。当标准之间不一致时,应采用要求较高的标准。主要标准包括(但不限于):《电抗器》(IEC 60289)、《电力变压器和电抗器的雷电冲击和操作冲击波试验导则》(IEC 60722)、《变压器和电抗器的声级测定》(IEC 60551)、《电力变压器和电抗器的雷电冲击和操作冲击波试验导则》(GB 7449)、《变压器和电抗器的声级测定》(GB 7328)、《电抗器》(GB 10229)等。

500千伏并联电抗器

(2)主要设备。主要设备汇总见表5-36,设备主要技术参数见表5-37。

表5-36 主要设备汇总表

表5-37 主要技术参数表

续表

(3)招标采购。经公开招标,确定500千伏出线并联电抗器及其附属设备由特变电工沈阳变压器集团有限公司中标生产制造。

(三)厂用电系统

龙滩水电站厂用电系统采用10.50千伏和0.40千伏两级电压供电。厂用电电源共7个,其中6个电源分别取自1~5号及7号机组的主变压器低压侧,6台3相18/10.50千伏高压厂用变高压侧分别接自1~5号及7号机组主变压器低压侧离相分支封闭母线,高压厂用变低压侧通过10千伏电力电缆和10千伏真空开关连接至Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ段10.50千伏公用母线。10千伏/500千瓦柴油发电机组、电站保安电源、取自左岸10千伏开闭所的10.50千伏外来电源761地厂线作为电站3个厂用备用电源,均接在Ⅶ段10.50千伏母线上。

为保证供电质量和供电可靠性,机组自用电和全厂公用电采用分开供电方式,照明采用专用有载调压照明变压器供电的方式,坝顶供电、开关站供电、检修供电均分别设置两台干式变单独供电,尾水出口因离主厂房较远,采用箱式变供电方式,消防采用双电源供电方式。

首台机组发电前,以下设备必须完成安装、调试并具备投运条件:1号机高压厂用变和10.50千伏外来电源系统;10.50千伏全部7段母线及其10.50千伏开关柜;0.40千伏厂用公用电系统、1号机组自用电系统、开关站供电系统、照明供电系统、检修供电系统及动力柜(包括消防动力柜、安装场动力柜、空压机室动力柜、中控楼动力柜、绝缘油库动力柜、透平油库动力柜、尾水调压井动力柜)与部分动力箱;尾水出口箱式变。

1.10千伏/0.40千伏高低压开关柜

(1)设计及制造采用标准。除特殊规定外,卖方所提供的设备均应按IEC标准和本文件规定的标准和规程进行设计、制造、检验和安装,所用的标准版本应是最新的。高低压配电柜及其附属设备供货合同必须遵照执行的标准如下(但不限于此):《交流高压断路器》(IEC 60056)、《交流隔离开关和接地开关》(IEC 60129)、《交流高压隔离开关和接地开关》(GB 1985)、《高压开关设备通用技术条件》(GB 11022)、《低压成套开关设备》(GB 7251)、《低压电器外壳防护等级》(GB 4942)等。

(2)设备汇总(表5-38)。

表5-38 设备汇总表

(3)招标采购。经公开招标,确定高压配电柜及其附属设备、低压配电柜及其附属设备由华鹏集团公司中标生产制造。

2.厂用变压器及其附属设备

高压厂用变布置在主变压器旁边,公用变、自用变、照明变、检修变布置在洞内,开关站变压器布置在开关站内,坝顶变压器布置在坝顶。

(1)设计及制造采用标准。所有供货产品的设计、制造、材料、试验、性能等除满足规定外,其他要求不低于国际电工委员会(IEC)标准、美国焊接学会标准(AWS)、美国试验和材料协会标准(ASTM)、美国机械工程师协会标准(锅炉和压力容器法规)(ASME)、美国电气与电子工程师协会标准(IEEE)、中国国家标准(GB)及相关行业标准。所有技术规范、标准应是现行的最新版本。当标准之间不一致时,应采用要求较高的标准。主要标准包括(但不限于):《高压输变电设备的绝缘配合》(GB 311)、《干式电力变压器》(IEC 60726)、《干式电力变压器技术参数和要求》(GB 10228)、《电力变压器》(GB 1094)、《干式变压器》(GB 6450)等。

(2)设备汇总。设备汇总见表5-39,设备主要技术参数见表5-40。

表5-39 设备汇总表

表5-40 设备主要技术参数

续表

(3)招标采购。经公开招标,确定厂用变压器及其附属设备由山东省金曼克电气集团股份有限公司中标生产制造。

二、电气二次设备采购

全厂电气二次主要设备分别布置于中央控制室、计算机室、通信机房及通信电源室、中控楼继电保护室、GIS室、发电机层机旁、主厂房各层、各母线洞、地下厂房直流电源室、中控楼直流电源室、各公用设备室、各闸门启闭机室和坝顶集控室等部位。其主要设备为:计算机监控系统;发电机励磁系统及其附属设备;继电保护及自动装置,包括发变组保护系统、500千伏系统保护及自动装置(发电机、变压器保护,母线保护、断路器保护、电抗器保护,距离保护,光纤差动保护)等;通信系统(系统通信,厂内通信);厂用交直流控制电源系统;全厂公用设备控制系统;闸门控制系统;通风空调控制系统;工业电视监视系统等。

(一)计算机监控系统

龙滩水电站采用了先进的、可靠的、有成功经验的SSJ-3000型水电厂计算机监控系统。计算机监控系统按“无人值班(少人值守)”原则进行设计和配置,系统结构采用基于UNIX操作系统跨平台的全开放、分布式模块化冗余结构,整个系统以“分层管理、集中控制”为原则组成主站级和现地控制单元级两部分,主控级和单元控制级采用双光纤环网进行通信,系统配置和设备选型符合计算机技术迅速发展的特点,采用全开放、分层分布式结构。

1.设计及制造采用标准

除另有规定外,卖方所提供的设备均应按下列学会及组织的最新标准和规程进行设计、制造、检验、试验和安装,计算机监控系统适用于以下(但不限于)主要标准:国际电工委员会标准(IEC)、国际标准化组织标准(ISO)、国际电信联盟(ITU)、国际电报电话咨询委员会标准(CCITT)、国际无线电咨询委员会标准(CCIR)、绝缘电缆工程师协会标准(ICEA)、美国全国电气制造商协会标准(NEMA)、中国国家标准(GB)、中国电力行业标准(DL/SD)等。

2.设计原则

(1)洞内无人值班、少人值守,洞外少人值班、集中控制。

(2)以计算机控制为核心,电站计算机监控系统采用全开放、分布式系统结构,监控系统为容错设计,不会因任何一台机器发生故障而引起系统误操作或降低系统性能。各LCU也不会因主控级发生故障而影响LCU各自承担的监控功能。

(3)计算机监控系统采用成熟的、可靠的、标准化的硬件、软件、网络结构和汉化系统。

(4)单元级各LCU应以微处理机或可编程控制器(PLC)等为基础构成。

(5)计算机监控系统必须响应速度快,可靠性和可利用率高,可维护性好,先进、经济、灵活和便于扩充。

(6)计算机监控系统需与南方电力调度中心和广西省电力调度中心的EMS系统进行通信。

(7)计算机监控系统需预留与红水河梯级调度计算机监控系统通信接口,以便将来实现梯调对本电站的遥测、遥信、遥控、遥调等功能。

(8)计算机监控系统需与坝顶闸门控制系统进行通信。

(9)计算机监控系统需与电站MIS系统进行通信。

(10)计算机监控系统需与机组状态维护系统进行通信。

(11)计算机监控系统需与厂内通风空调控制系统的通信。

(12)机组LCU需与机组微机励磁系统、微机调速器、发电机—变压器微机保护系统、机组油压控制装置等通信。

(13)公用设备LCU需与供排水控制系统及高压气系统、低压气系统等的控制设备和直流控制电源系统通信。

(14)人机接口功能强,适应电厂运行操作习惯。具有汉字显示和打印功能,汉字应符合国家二级字库标准。

3.监控对象

监控对象包括:水轮机及其辅助设备9套;水轮发电机及其辅助设备9套;主变压器9台;500千伏GIS设备;18千伏发电机配电装置;10千伏厂用电设备;400伏厂用电设备;220伏直流系统;全厂通风空调系统;进水口闸门;全厂排水系统;全厂技术供水系统;高、低压气系统;全厂消防系统;大坝泄洪闸门;消防报警系统。

4.设备汇总

设备汇总及相关参数见表5-41和表5-42。

表5-41 设备汇总表

5.技术特点

(1)开出重漏选技术。计算机监控系统每套LCU内均配置了南瑞公司的专利产品:DOP-1型开出保护技术。采用该技术后,在任意时刻,所有参加开出保护的开出点只可以有一点动作,不参加保护的输出点可以有多点同时动作。当参加保护的开出点未经允许有2点或2点以上同时动作时,重漏选保护动作,参加开出保护的所有继电器均不能动作,从而起到了开出保护作用。

表5-42 主要设备特性及性能指标保证值

续表

在经过DOP-1型输出保护的硬闭锁和PLC控制程序中的控制使能软闭锁的双重保护闭锁下,一切非正常的输出都无法启动监控系统的控制输出中间继电器,使龙滩电厂现地控制单元的可靠性得到了真正的提高。

(2)PLC与上位机通信连接技术。监控系统全厂测点共43902点,机组LCU与上位机通信的信箱的长度达到了817字,远远超过普通电站单台机组上送信息的长度。为保证通信正常可靠,监控系统采用Client/Server模式和媒体流相结合的方式,协同事件驱动机制,实现了特大型厂站/集控中心监控系统实时性和可靠性的完美统一。具体采用的技术有:数据分组技术、媒体流处理技术、事件驱动技术、通信请求批量处理技术。

(3)独立的测温LCU配置。测温系统由原有的远程I/O模式改进为一套完全独立的LCU系统模式,拥有独立的CPU、网络设备及触摸屏,与上位机系统通过网络直接通信,温度保护出口通过输出节点送至主、备PLC。此配置具有数据传送速率快、本体PLC、CPU的负荷率低等优点,提高机组运行的安全性。

(4)数据采集和处理中的可靠性措施。为加强计算机集控系统数据采集和处理的可靠性,采取以下措施:所有的控制开出动作均有事件记录和硬件输入变位记录;水机保护PLC通过MB+网络接入主PLC;实发功率测量采用变送器和交采两路输入,互为冗余备用;有功/无功具备3种调节功能,均可以通过脉冲、通信和模出方式进行调节。

6.招标采购

经公开招标,确定计算机监控系统由南京南瑞集团公司中标生产制造。

(二)发电机励磁系统及其附属设备

龙滩水电站发电机励磁系统方式为自并激可控硅励磁方式,励磁系统设备(包括励磁变压器)布置在厂房发电机层机旁,所有合同设备均应满足“无人值班”(少人值守)的要求,每台套发电机励磁系统主要由3台单相干式励磁变压器、1面励磁调节器柜、5面励磁整流柜、2面灭磁开关柜和1面进线柜等组成。

1.设计及制造采用标准

所有产品除满足规定外,其他要求不低于国际电工委员会(IEC)标准、美国焊接学会标准(AWS)、美国试验和材料协会标准(ASTM)、美国机械工程师协会标准(锅炉和压力容器法规)(ASME)、美国电气与电子工程师协会标准(IEEE)、中国国家标准(GB)和中国行业标准(DL、JB等)所有的最新现行技术规范、标准。主要标准包括但不限于此:《大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置技术条件》(DL/T 583—1995)、《同步电机励磁系统大中型同步发电机励磁系统技术要求》(GB/T 7409.3—1997)、《励磁系统技术要求准备指导》(IEEE std.421.4—1990)、《大中型水轮发电机静止励磁系统及装置安装验收规程》(DL 490—1992)、《大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置运行检修规程》(DL 491—1999)等。

2.设备汇总

设备汇总见表5-43。

表5-43 设备汇总表

3.功能简介

(1)主回路部分。

1)励磁变压器。励磁电源变压器为3台单相干式变压器。励磁变压器装有测温电阻,用于监视励磁变压器温度。

2)交流电动隔离刀闸。在励磁变低压侧设置交流电动隔离刀闸,作为检修时隔离用,其操作电源为直流220伏。

3)励磁电源。正常运行时,励磁电源取自励磁变压器。起励时,用残压起励,也可用厂用交流或直流电源起励。

4)整流器。整流器由五个相互独立的强迫空冷三相全控桥组成。采用5台整流柜并列运行。并联支路数按( n -1)原则考虑冗余,即1个桥故障时能满足包括强励在内的所有功能,2个桥故障时能满足除强励外所有运行方式的要求。

5)过电压保护。励磁系统交流侧设有交流过电压保护电路,以吸收可控硅换向过电压以及系统的传递过电压。

6)灭磁装置。大电流灭磁开关用于分离发电机转子回路与励磁系统。正常停机时,采用逆变灭磁;紧急操作或保护跳灭磁开关时,经灭磁开关及非线性电阻灭磁。

(2)励磁调节器。励磁电压调节器全套硬件和软件采用ABB公司的原装进口产品,型号为UNITROL5000。控制和调节装置提供了两个自动通道,从电流互感器、电压互感器到可控硅触发脉冲的输出,都为相互独立的双重化结构,并带有手动控制单元。

(3)现地操作。励磁调节器屏上装有触摸屏。主要完成:现地AVR系统操作运行、参数调整、参数显示和历史故障显示等功能。

每台机组投运前,相应励磁系统各设备应安装、调试完毕,通过模拟试验证明接线正确,性能可靠,在机组发电时必须同步投运。机组首次升压起励可用机旁动力柜供电起励,也可采用直流供电起励。

4.招标采购

经公开招标,确定发电机励磁系统及其附属设备由广州电器科学研究院中标生产制造。

(三)继电保护及自动装置

1.发电机、变压器保护

龙滩水电站所有机组均采用发电机、变压器单元接线,以500千伏一级电压接入系统。发电机出口设断路器,发电机与主变压器用离相封闭母线相连接。发电机励磁采用机端自并励静止励磁系统。1~5号机及7号机均装设1台高压厂变,接于发电机断路器和主变之间,高厂变高压侧不设断路器。

(1)设计及制造采用标准。所提供的装置符合IEC以及中国标准,此外,还满足装置制造国的标准,当标准不一时,按较高标准执行。

(2)设备汇总(表5-44)。

表5-44 设备汇总表

续表

(3)招标采购。经公开招标,确定500千伏母线保护、500千伏断路器保护、500千伏并联电抗器保护系统由南京南瑞继保工程技术有限公司中标生产制造。

(4)技术创新。

1)注入式定子/转子接地保护。基于RCS-985系列保护高性能硬件平台,实现了不受机组运行工况影响的高性能发电机注入式定子和转子接地保护。

RCS-985新型注入式定子接地保护,由RCS-985U辅助电源装置从发电机中性点接地变压器负载电阻上注入低频电压信号注入到发电机定子绕组对地的零序回路中,RCS- 985检测注入的零序电压、电流信号,经过滤波和测量环节的补偿,通过导纳方法计算出接地故障的过渡电阻,从而实现发电机100%定子接地保护。RCS-985新型注入式定子接地保护首次采用了安全电流限制技术、精确回路补偿技术以及辅助电源一体化设计等采用多项关键技术,实现了高灵敏的100%定子接地保护。

该保护在龙滩水电站的成功运用,打破了国外保护在这一领域的技术垄断,为国产大型水电机组的安全稳定运行提供了可靠保障。

2)注入式转子接地保护。

RCS-985新型注入式转子接地保护,根据现场发电机转子绕组引出方式,在转子绕组的正负两端或其中一端与大轴之间注入低频方波电压,注入电压的频率可根据转子绕组对地电容的大小进行自适应调整,通过测量泄漏电流和方波电压的大小,实时求解转子对地绝缘电阻。RCS-985新型注入式转子接地保护首次采用了自适应有源切换技术、注入式原理接地故障定位技术等采用多项关键技术,克服了进口保护受RC轴电压专用吸收回路影响可能引起误动的缺陷,实现了高灵敏的100%转子接地保护。

在龙滩水电站转子励磁负极接地时曾正确报警,并指示接地位置,与设计完全相符,满足了龙滩水电站机组的安全、稳定运行。

2.500千伏设备保护配置

龙滩水电站500千伏开关站采用4/3接线形式,主变高压侧套管至500千伏开关站采用高压电缆连接。

(1)500千伏母线保护、500千伏断路器保护、500千伏电抗器保护。

1)设计及制造采用标准。所提供的装置符合IEC以及中国标准,除这些标准外,还满足装置制造国的标准,当标准不一时,按较高标准执行。

2)设备汇总(表5-45)。

表5-45 设备汇总表

3)主要配置情况。

500千伏断路器保护:龙滩水电站375米方案共设置500千伏断路器16台,设一套断路器保护,每套保护包括:断路器失灵保护、自动重合闸(如果需要)、短引线保护、操作箱等,保护应为微机型保护。其中边断路器8台,每面边断路器保护柜包含1台RCS-921失灵保护及重合闸装置、2台RCS-922短引线保护装置及1台CZX-22R操作箱及打印机等;中断路器8台,每面中断路器保护柜包含1台RCS-921失灵保护及重合闸装置、1台RCS-922短引线保护装置及1台CZX-22R操作箱及打印机等。

母线保护:500千伏GIS为4/3接线,母线保护采用南瑞继保双套RCS-915E母差保护装置,每条母线的两套母线保护及其辅助装置分别布置在母线保护A、B柜中。

500千伏高压电抗器保护:龙平甲线、龙沙甲线、龙沙乙线设有高压电抗器,500千伏高压电抗器保护采用南京南瑞继保RCS-917B的保护装置,按双重化配置,每套保护包括:差动保护、定时限过电流保护、反时限过电流(热过负荷)保护、零序过流保护、过负荷保护、中性点过流保护、中性点过负荷保护、匝间保护。另配一套接受并转发电抗器本体保护发来的预告信号和跳闸信号的非电量保护装置RCS-974FG,并配置一台打印机,每台500千伏高压电抗器保护共组一个柜。

4)招标采购。经公开招标,确定500千伏母线保护、500千伏断路器保护、500千伏并联电抗器保护由南京南瑞继保工程技术有限公司中标生产制造。

(2)500千伏线路保护及其辅助设备。

龙滩水电站线路出线共6回(一期4回,远期1回,备用1回),分别为龙平甲线、龙平乙线、龙沙甲线、龙沙乙线、龙河甲线、龙河乙线,其中前4回设置并联电抗器,龙平乙线、龙河乙线为二期工程项目。

1)设备汇总(表5-46)。

表5-46 设备汇总表

2)出线保护配置情况。龙滩水电站375米方案以4回500千伏线路接入南方电网,落点分别为平果1回、沙塘2回、河池1回。龙沙甲线、龙沙乙线、龙河甲线均配有两套不同保护,分别为南京南瑞继保工程技术有限公司的RCS-931DSMM光纤差动保护和国电南自公司的GPSL602GSN距离保护,龙平甲线配有两套RCS-931DSMM光纤差动保护。

3)500千伏设备保护配置特点。为了使保护装置和配置呈对称性布置,采用边断路器两个保护屏柜上各安装双重化的两套短引线保护装置,在两个中断路器保护屏柜上各配置一套短引线保护装置。

500千伏线路配置双重化的保护,一套配置光纤差动保护;另一套配置光纤距离保护。过电压及远跳装置采用分相过电压保护。线路保护和远跳装置都采用双光纤通道。

高压电缆采用光纤差动保护,保护的范围为500千伏开关站至高压侧套管。

主变套管和主变低压侧配置主变差动保护,保护范围为主变及其引出线。

高压侧配置高压电缆光纤差动,这样配置避免了500千伏开关站电流电压经过长距离的电缆接至保护装置,电流电压在电缆的衰减,同时减少了500千伏开关站电流互感器的二次负荷,500千伏开关站的电流互感器的选择范围更广。

按照此保护配置保护范围明确,方便故障的检查。

4)招标采购。经公开招标,确定龙滩水电站500千伏线路保护(距离保护)及其辅助设备由国电南京自动化股份有限公司中标生产制造。

(四)通信系统

通信系统包括系统通信和厂内通信两部分。

系统通信有载波通信和光纤通信,为龙滩水电站与中国南方电网公司进行调度、保护、安稳、水情水调等工作的专用通信方式。载波通道有3条,工作方式为:龙河甲线、龙沙甲线、乙线的A、B相相耦合,形成环路,经电力线路传输载波信号进行通信,载波机为南方电网公司已有的载波机,型号为Siemens ESB2000。光纤通信为南方电网光纤传输网B和传输网A中的一个站点,龙平甲线、龙沙甲线、龙沙乙线、龙河甲线均设置光纤通信,其中传输网B中MSTP型SDH设备由广州烽火通信科技有限公司提供,传输网A中OMS1684型SDH设备由上海马可尼通信设备有限公司(龙平甲线光纤通信方案启动时,马可尼已并入重庆爱立信通信有限公司)提供。

厂内通信有1套H20-20型程控数字调度电话交换机,容量为1024端口,2套48伏/160安容量的通信电源装置和2组48伏800毫安的蓄电池组。厂内行政管理电话分机直接接入厂外的公用电话网。厂内行政和调度分机统一配线,电话电缆从音频配线架引出,经电话分线盒分配至全厂各处。厂内通信设备采购及安装工程由广西博联信息通信技术有限责任公司提供。

通信设备包括光纤通信设备、载波通信设备、厂内调度程控交换机、通信电源装置及蓄电池、录音装置等,还包括厂内的电话线路和电话机。首台机组启动调试前,所有龙河甲线系统通信系统及厂房与首台机组投产有关的厂内通信系统须调试完毕并验收合格,投入正常运行。

(五)直流电源系统

龙滩水电站共设置6套220伏直流控制电源系统。

每3台机组设置一套直流控制电源,包括2组SMG200蓄电池、2个充电柜、2个主馈电柜、2个逆变电源柜和3个机组直流电源分柜,每组蓄电池配104只电池。

全厂公用设备配置1套直流控制电源,包括2组SMG1200蓄电池、2个充电柜、2个馈电柜、2个地下厂房事故照明切换柜,每组蓄电池配104只电池。

500千伏开关站配置1套直流控制电源,包括2组SMG420蓄电池、2个充电柜、4个馈电柜、1个切换开关柜和1个开关站事故照明切换柜,每组蓄电池配104只电池。

坝顶闸门配置1套直流控制电源,包括2组SMG200蓄电池及2个蓄电池柜、2个充电柜、2个馈电柜,每组蓄电池配104只电池。

1.设备汇总

设备汇总见表5-47和表5-48。

2.招标采购

经公开招标,确定全厂直流电源系统充电及配电设备由汕头自动化电气集团有限公司中标生产制造,全厂直流系统蓄电池设备由广西博联信息通信技术有限责任公司中标供货。

表5-47 直流电源系统充电及配电设备汇总表

表5-48 直流系统蓄电池设备汇总表

(六)公用设备控制系统

公用设备控制系统包括渗漏排水泵控制系统、检修排水泵控制系统、清污泵控制系统、技术供水控制系统、大坝排水泵控制系统及低压气机控制系统、中压气机控制系统。

1.设备汇总

公用设备控制系统设备汇总表见表5-49。

2.配置及技术特点

(1)配置。

1)渗漏排水泵控制系统由3个AC 400伏水泵电机启动柜、1个控制柜组成。

2)检修排水泵控制系统由5个10.50千伏水泵电机启动柜、1个AC 400伏水泵电机启动柜、1个控制柜组成。

表5-49 设备汇总表

3)污水泵控制系统由1个AC 400伏水泵电机启动控制柜组成。

4)技术供水泵控制系统由7个控制启动柜组成。

5)大坝廊道排水泵控制系统由 1 个AC 400 伏水泵电机启动柜、1 个启动控制柜组成。

6)低压气机控制系统由1个检修低压气机控制柜、1个制动低压气机控制柜组成。

(2)技术特点。公用设备控制系统包括渗漏排水控制系统、检修排水控制系统、清污泵控制系统、低压气机控制系统、技术供水控制系统、大坝廊道排水控制系统,每个控制系统至少应包括各台泵的隔离开关、软启动器、电动机保护器等主回路设备以及可编程控制器、按钮、开关、信号灯、隔离变压器和中间继电器等控制回路设备,这些设备应按系统分别组装成控制柜。

除技术供水和检修排水控制系统外,各控制系统的控制电源采用本系统被控电机的交流380伏/220伏电源,技术供水和检修排水控制系统控制电源采用厂用400伏电源,电源输入回路应设置必要的自动切换和隔离设备,用于PLC的电源应设隔离变压器,不能因为系统内的某一台电机停电而影响其他电机的正常运行与监控,也不能因为交流电源的突然中断、恢复或电机的启/停而影响控制系统的正常工作。

渗漏排水控制系统、检修排水控制系统、低压气机控制系统应采用PLC控制,控制系统与电站计算机监控公用LCU的接口除I/O接口外,还应有供用户使用的现场总线接口,并通过现场总线接口形式与电站计算机监控系统通信。

3.招标采购

除中压气机控制系统外,其余部分控制系统打包经公开招标,确定由四川卓越科技工程有限责任公司中标生产制造。

(七)闸门启闭机监控系统

根据龙滩水电站溢洪道、底孔、机组进水口液压启闭机运行和液压系统要求进行电气控制的设计、制造,以实现其远控功能,满足机组安全、稳定运行需要。

1.设计及制造采用标准

所有设备的选型、设计、制造、检验和安装严格按照以下最新标准和规程(不限于)进行:《低压电器外壳防护等级》(GB 4942.2)、《现场绝缘试验实施导则》(DL 474.1)、《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》(DL/T 620)、《交流电气装置的接地》(DL/T 621)、《低压电气基本标准》(GB 1497)、《电气设备安全设计导则》(GB 4064)、《控制室人机设计导则视野与视区划分》(DL/T 575.1)等。

2.设备汇总

闸门启闭机监控系统设备汇总见表5-50。

表5-50 设备汇总表

3.结构及特点

(1)结构。

1)泄洪道和底孔弧门监控系统结构。溢洪道和底孔弧形工作门监控系统的监控对象包括7扇溢洪道弧形闸门及其2×3200千牛液压启闭机、2扇底孔弧形工作门及其4000千牛/500千牛液压启闭机以及坝顶配电间设备。溢洪道和底孔弧形工作门设有独立的集中控制中心,形成功能完善的、统一协调的控制系统;系统采用全开放分布式设计,采用通信速率100兆/10兆的自适应以太网网络结构或其他成熟的标准化系统;系统采用容错设计,并保证不会因为任何一个器件发生故障而引起系统误操作;各现地控制单元(LCU)均以国际知名品牌的可编程序控制器(PLC)为基础,具有自诊断功能,即使主控制级计算机发生故障,仍可通过LCU的控制开关、按钮、信号灯、表计或键盘等设备对各现地设备进行操作和监视;溢洪道和底孔弧形工作门监控系统与电站计算机监控系统进行通信,提供适应于工业控制的通信方式使用。溢洪道和底孔弧形工作门监控系统与水情自动测报系统进行通信,提供适应于工业控制的通信方式使用。系统还留有2个备用的联机接口;系统响应速度快,可靠性、可利用率高;可适应性强;可维护性好;先进、经济、灵活并便于扩充。

2)进水口事故闸门监控系统结构。进水口事故闸门控制设备的监控对象为7扇进水口事故闸门及其10000千牛/4500千牛液压启闭机设备。每扇闸门及其液压启闭机采用一套以PLC为基础的现地控制单元,分别形成功能完善的控制系统;进水口事故闸门及其液压启闭机采用国际知名厂家生产的可编程控制器(PLC)。PLC与电站监控系统机组LCU相匹配,其具体品牌和型号待电站监控系统确定后再定;设置控制开关、按钮、信号灯、表计或键盘等设备对各现地设备进行操作和监视;系统采用成熟的标准化系统;采用容错设计,并保证不会因为任何一个器件发生故障而引起系统误操作;机组LCU通过I/O接点形式对进水口事故闸门进行启、闭等运行状态控制;闸门和液压启闭机的开、闭、位置、故障报警等运行要求的信号均通过I/O接点传送至机组LCU。另外,系统还留有联机通信接口;系统响应速度快,可靠性、可利用率高;可适应性强;可维护性好;先进、经济、灵活并便于扩充。

(2)特点。

1)集成性和统一性。控制系统所选用的主要硬件、软件、网络产品均是成熟的、性能稳定的系列产品,整个系统的操作系统平台和开发应用软件平台与整个网络系统设备实现了无缝链接。

2)可靠性。控制系统采用分层分布式网络结构,各种监控和管理等功能分别由各个主控制设备完成,它们分别具有独立完成所辖范围监测和控制任务的能力,系统中任何设备的单个元件故障不造成系统关键性故障或控制设备的误动作,防止设备的多个元件或串联元件同时发生故障。

3)开放性和扩展性。控制系统硬件、软件平台、系统互联接口及数据库结构均采用计算机国际开放系统的标准,保证系统选用不同计算机和控制设备时的互连性,系统扩展和设备更新时的软件可移植性。

4)雷电及冲击过电压保护。PLC的输入信号采用光隔离技术;通过光纤网络直接构建光纤工业以太网,实现网络防雷;现场裸露设备外壳加屏蔽罩并可靠接地;信号、通信、控制电缆屏蔽层和设备、机柜外壳可靠接地;采用多重软件滤波。

4.招标采购

经公开招标,确定龙滩水电站闸门启闭机及其监控系统由西安航天自动化股份有限公司中标生产制造。

(八)工业电视监视系统

工业电视监视系统由监控中心设备、网络传输设备和监控前端设备组成,具有模拟与数字两方面功能,其中模拟部分以矩阵为核心,可在中控室等各监控中心进行集中监控,实现视频切换、摄像机控制、云台控制、灯光等辅助设备控制;数字部分以数字视频主机为核心,具视频数字化、网络化等功能,网络用户通过数字视频主机及配套软件可实现对系统中任一摄像机的监视、控制和录像回放等功能。

1.设计及制造采用标准

除另有规定外,供货方所提供的设备均应按下列学会及组织的最新标准和规程进行设计、制造、检验、试验和安装:国际电工委员会标准(IEC)、国际标准化组织标准(ISO)、国际电信联盟(ITU)、国际电报电话咨询委员会标准(CCITT)、国际无线电咨询委员会标准(CCIR)、中国国家标准(GB)、中国电力行业标准(DL/SD)、中国原机械部标准(JB)等。

2.设备汇总

工业电视监视系统设备汇总见表5-51。

表5-51 设备汇总表

续表

续表

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3.招标采购

经公开招标,确定龙滩水电工程工业电视监控系统由浙江大华技术股份有限公司中标生产制造。 HBM3lB74QJzfn9+8jcUsaujWJRMsGuBnK2oifCI4NmUZXQU26oUq+qIV3L5FRTGQ

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