中石化青岛大炼油工程全厂电力综合自动化系统设计

华东理工大学工程硕士学位论文第1页中石化青岛大炼油工程全厂电力综合自动化系统设计二○○六年五月中石化青岛大炼油工程华东理工大学工程硕士学位论文第2页全厂电力综合自动化系统设计摘要随着电力综合自动化的迅速发展，所有的企业都在对传统的电力继电保护装置进行更新、改造，大大地提高了电力系统及电气设备的安全运行可靠性，但由于更新、改造只是局部实施，往往一个电力系统的综合自动化改造完成需要几年甚至十几年，缺乏统一规划、设计，自动化系统运行后，存在着保护配置不合理、通讯系统经常产生拥堵现象，给电力系统的保护、监控造成了极大的不安全性和不可靠性；如何对新建企业电力综合自动化系统进行统一规划、设计，是企业和设计单位面临的同一个重大课题。本文针对中石化青岛大炼油一期工程1000万吨炼油厂，兼顾二期乙烯化工及其配套工程的电力综合自动化系统，结合目前其它石化企业自动化系统运行经验，考察调研了大量的具有国内、国际知名品牌自动化监控保护厂家，对青岛大炼油一期工程电力综合自动化系统进行统一规划、设计。针对目前大量电力综合自动化装置品牌，本文选用了深圳中电公司与SEL公司共同华东理工大学工程硕士学位论文第3页开发的TranSys系统。在TranSys系统中，主要硬件装置采用带远程通信接口的单元式PMC、PML监控装置、PMC、SEL微机保护装置、智能的IDE装置，软件采用深圳中电的PecStar，无论是硬件装置、还是系统软件，都已经是成熟化的产品。保护装置、监控装置、IDE、微机、通信介质，都有多种规格和配置供选择。本文详实设计了青岛大炼油变电站综合自动化系统架构，通讯规约网络架构、全厂自动化系统规约解决方案、综合自动化系统的保护、监控装置配置。目前中石化工程公司设计院按此设计方案已完成了基础设计，正在作施工设计，本变电站综合自动化系统计划于2007年6月投用。关键字：变电站综合自动化；TranSys系统；保护；监控；华东理工大学工程硕士学位论文第4页目录第1章前言.................................................131.1电力综合自动化系统的重要性及其发展历程.............................131.1.1电力系统的特点和对电力系统运行的要求.............................131.2电力系统综合自动化控制的重要性.....................................151.2.1被控制的对象复杂而庞大...........................................161.2.2被控制的参数很多.................................................161.2.3干扰严重.........................................................171.3电力系统综合自动化控制的必要性.....................................181.4电力综合自动化系统的发展过程：.....................................191.4.1单一功能自电力动化阶段...........................................191.4.2电力系统综合自动化阶段...........................................201.5目前我国石油化工电力综合自动化系统状况.............................221.6青岛大炼油工程简介.................................................221.7青岛大炼油工程电力综合自动化系统进行统一规划和设计.................24华东理工大学工程硕士学位论文第5页第2章设备遵循的标准及选型.................................292.1相关技术标准.......................................................292.2电能质量监测与管理系统.............................................322.2.1分散式电能质量监控单元的优点.....................................322.2.2SEL系列微机保护测控装置........................................34第3章青岛大炼油工程全厂电力综合自动化系统概述..............363.1青岛大炼油工程全厂电力系统简介.....................................363.1.1220kV石化Ⅰ变电站供电系统......................................363.1.2青岛大炼油工程110KV总变电站供电系统............................373.1.3青岛大炼油工程35KV总变电站供电系统.............................373.1.4青岛大炼油工程10KV供电系统.....................................383.1.5青岛大炼油工程6KV供电系统......................................383.1.6青岛大炼油工程380V供电系统.....................................383.2青岛大炼油工程主要监控的电气设备...................................393.3青岛大炼油工程变电站综合自动化系统设计依据.........................39华东理工大学工程硕士学位论文第6页3.4青岛大炼油工程变电站综合自动化系统设计原则.........................403.4.1全厂变电站综合自动化系统.........................................413.4.2全厂电气工业电视监视系统.........................................423.4.3全厂电气火灾烟雾报警系统.........................................433.4.4全厂电气通讯系统.................................................433.5青岛大炼油工程全厂电力综合自动化系统概述...........................43第4章深圳中电产品的运行状况...............................49第5章TRANSYS的系统构成...................................505.1TRANSYS主系统的组成................................................505.2TRANSYS变电所综合自动化系统的主要组成部分..........................515.2.1双监控机.........................................................525.2.2双通信网络.......................................................525.3保护装置和监控装置采用方式.........................................525.4采用按回路配置单元式装置的特点.....................................535.5保护通信网和监控通信网设置方式.....................................53华东理工大学工程硕士学位论文第7页5.6先进的变电站群网络连接及系统扩充能力...............................545.7青岛大炼油工程全厂变电站群网的TRANSYS系统结构.....................55第6章规约论述.............................................606.1规约论述...........................................................606.1.1继电保护设备信息接口配套标准.....................................606.1.2基本远动任务配套标准.............................................616.2青岛大炼油工程全厂自动化系统规约网络架构...........................636.2.1全厂监控网络结构.................................................636.2.2中央变电所及其下属分所的网络结构.................................646.3全厂自动化系统规约解决方案.........................................676.3.1规约的选定.......................................................676.3.2网络结构的设计...................................................676.3.3对于原有其他非103协议综保厂家子站的互连........................686.3.4全厂监控的网络结构实现...........................................696.4TRANSYS系统中通信介质..............................................70华东理工大学工程硕士学位论文第8页第7章青岛大炼油工程全厂供电工程综合自动化的保护监控配置....717.1综合保护装置配置...................................................727.2监控系统...........................................................737.3综保装置介绍.......................................................747.3.1SEL-387A变压器保护装置........................................747.3.2SEL-351综合保护装置............................................747.3.3SEL-487B母线差动保护装置......................................757.3.4SEL-311L光纤电流差动保护装置..................................767.3.5SEL-749M电动机综合保护装置....................................767.3.6SEL-587差动保护装置............................................777.3.7SEL-300G发电机/同步电机保护装置...............................787.4110KV保护配置选型.............