第一篇:变电站二次安防系统实施方案
变电站二次安防系统实施方案
本方案为了加强变电站二次系统安全防护,确保电力监控系统及电力调度数据网络的安全,主要依据国家电力监管委员会第5号令《电力二次系统安全防护规定》和原国家经贸委第30号令《电网和电厂计算机监控系统及调度数据网络安全防护规定》编写。
变电站二次系统的防护目标是抵御黑客、病毒、恶意代码等通过各种形式对变电站二次系统发起的恶意破坏和攻击,以及其它非法操作,防止变电站二次系统瘫痪和失控,并由此导致的变电站一次系统事故。实施重点是强化变电站边界防护,加强内部安全措施,保障变电站安全稳定运行。主要包括变电站、换流站、开关站二次系统安全防护,以及发电厂的升压站或开关站的信息安防应用。
变电站二次系统典型结构
变电站监控系统主要包括:变电站自动化系统、五防系统、继电保护装置、安全自动装置、故障录波装置和电能量采集装置等;换流站还包括阀控系统及站间协调控制系统等,有人值班变电站还有生产管理系统等;集控站还包括对受控变电站的监控系统等。变电站二次系统逻辑结构如图所示。
变电站自动化系统按结构可分为分层分布式(站、间隔、设备三层)或全分布式(站、设备二层),如图所示。
变电站二次系统安全分区
按变电站的电压等级、规模、重要程度的不同以及变电站运行模式(有人值班模式、无人值班少人值守模式、无人值守模式等)差别,变电站二次系统的安全区划分应该根据实际情况,按下列原则确定。
220kV 以上变电站二次系统的生产控制大区应当设置控制区和非控制区,其中生产管理系统仅适合于有人值班变电站。
对于不接入省级以上调度中心的110kV 及以下变电站,其二次系统生产控制大区可不再进行细分,相当于只设置控制区,其中生产管理系统仅适合于有人值班变电站。
变电站二次系统应用IEC 61850 国际标准时,应依据本方案的原则,将IEC 61850 规定的功能模块适当的置于各安全区中,从而实现国际标准与我国电力二次系统安全防护的有机结合。
变电站二次系统安全防护的逻辑结构
变电站二次系统安全防护的总体部署
对于220kV 以上的变电站二次系统,应该在变电站层面构造控制区和非控制区。将故障录波装置和电能量采集装置置于非控制区;对继电保护管理终端,具有远方设置功能的应置于控制区,否则可以置于非控制区。
对于不接入省级以上调度机构的110kV 及以下变电站的二次系统,其生产控制大区可以不再细分,可将各业务系统和装置均置于控制区,其中在控制区中的故障录波装置和电能量采集装置可以通过调度数据网或拨号方式将录波数据及计量数据传输到上级调度中心;在与调度中心数据通信的本侧边界上,可采用简单有效的安全防护措施。
当采用专用通道和专用协议进行非网络方式的数据传输时,可逐步采取简单加密等安全防护措施。厂站的远方视频监视系统应当相对独立,不能影响监控系统功能。
第二篇:电力系统二次安防系统实施方案
电力系统二次安防系统实施方案
本方案依据国家电力监管委员会第5 号令《电力二次系统安全防护规定》和原国家经贸委第30 号令《电网和电厂计算机监控系统及调度数据网络安全防护的规定》。电力二次系统安全防护的总体原则为“安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证”。安全防护主要针对网络系统和基于网络的电力生产控制系统,重点强化边界防护,提高内部安全防护能力,保证电力生产控制系统及重要数据的安全。
安全防护方案概述
根据《电力二次系统安全防护规定》的要求,电力二次系统安全防护总体方案的框架结构如图所示。
电力二次系统安全防护总体框架结构示意图
安全分区
安全分区是电力二次系统安全防护体系的结构基础。发电企业、电网企业和供电企业内部基于计算机和网络技术的应用系统,原则上划分为生产控制大区和管理信息大区。生产控制大区可以分为控制区(又称安全区I)和非控制区(又称安全区Ⅱ)。
生产控制大区的安全区划分:(1)控制区(安全区Ⅰ): 控制区中的业务系统或其功能模块(或子系统)的典型特征为:是电力生产的重要环节,直接实现对电力一次系统的实时监控,纵向使用电力调度数据网络或专用通道,是安全防护的重点与核心。
控制区的典型业务系统包括电力数据采集和监控系统、能量管理系统、广域相量测量系统、配电网自动化系统、变电站自动化系统、发电厂自动监控系统等,其主要使用者为调度员和运行操作人员,数据传输实时性为毫秒级或秒级,其数据通信使用电力调度数据网的实时子网或专用通道进行传输。该区内还包括采用专用通道的控制系统,如:继电保护、安全自动控制系统、低频(或低压)自动减负荷系统、负荷管理系统等,这类系统对数据传输的实时性要求为毫秒级或秒级,其中负荷管理系统为分钟级。(2)非控制区(安全区Ⅱ):
非控制区中的业务系统或其功能模块的典型特征为:是电力生产的必要环节,在线运行但不具备控制功能,使用电力调度数据网络,与控制区中的业务系统或其功能模块联系紧密。
非控制区的典型业务系统包括调度员培训模拟系统、水库调度自动化系统、继电保护及故障录波信息管理系统、电能量计量系统、电力市场运营系统等,其主要使用者分别为电力调度员、水电调度员、继电保护人员及电力市场交易员等。在厂站端还包括电能量远方终端、故障录波装置及发电厂的报价系统等。非控制区的数据采集频度是分钟级或小时级,其数据通信使用电力调度数据网的非实时子网。
管理信息大区的安全区划分:
管理信息大区是指生产控制大区以外的电力企业管理业务系统的集合。电力企业可根据具体情况划分安全区,但不应影响生产控制大区的安全。业务系统分置于安全区的原则:
根据业务系统或其功能模块的实时性、使用者、主要功能、设备使用场所、各业务系统间的相互关系、广域网通信方式以及对电力系统的影响程度等,通常是按以下规则将业务系统或其功能模块置于相应的安全区:(1)实时控制系统、有实时控制功能的业务模块以及未来有实时控制功能的业务系统应置于控制区。
(2)应当尽可能将业务系统完整置于一个安全区内。当业务系统的某些功能模块与此业务系统不属于同一个安全分区内时,可将其功能模块分置于相应的安全区中,经过安全区之间的安全隔离设施进行通信。
(3)不允许把应当属于高安全等级区域的业务系统或其功能模块迁移到低安全等级区域;但允许把属于低安全等级区域的业务系统或其功能模块放置于高安全等级区域。
(4)对不存在外部网络联系的孤立业务系统,其安全分区无特殊要求,但需遵守所在安全区的防护要求。
(5)对小型县调、配调、小型电厂和变电站的二次系统可以根据具体情况不设非控制区,重点防护控制区。
生产控制大区内部安全防护要求:
(1)禁止生产控制大区内部的E-Mail 服务,禁止控制区内通用的WEB 服务。
(2)允许非控制区内部业务系统采用B/S 结构,但仅限于业务系统内部使用。允许提供纵向安全WEB 服务,可以采用经过安全加固且支持HTTPS 的安全WEB 服务器和WEB 浏览工作站。
(3)生产控制大区重要业务(如SCADA/AGC、电力市场交易等)的远程通信必须采用加密认证机制,对已有系统应逐步改造。
(4)生产控制大区内的业务系统间应该采取VLAN 和访问控制等安全措施,限制系统间的直接互通。
(5)生产控制大区的拨号访问服务,服务器和用户端均应使用经国家指定部门认证的安全加固的操作系统,并采取加密、认证和访问控制等安全防护措施。
(6)生产控制大区边界上可以部署入侵检测系统IDS。(7)生产控制大区应部署安全审计措施,把安全审计与安全区网络管理系统、综合告警系统、IDS 管理系统、敏感业务服务器登录认证和授权、应用访问权限相结合。
(8)生产控制大区应该统一部署恶意代码防护系统,采取防范恶意代码措施。病毒库、木马库以及IDS 规则库的更新应该离线进行。
管理信息大区安全要求:
应当统一部署防火墙、IDS、恶意代码防护系统等通用安全防护设施。
安全区拓扑结构
电力二次系统安全区连接的拓扑结构有链式、三角和星形结构三种。链式结构中的控制区具有较高的累积安全强度,但总体层次较多; 三角结构各区可直接相连,效率较高,但所用隔离设备较多; 星形结构所用设备较少、易于实施,但中心点故障影响范围大。
三种模式均能满足电力二次系统安全防护体系的要求,可根据具体情况选用,见图
电力二次系统安全区连接拓扑结构
网络专用
电力调度数据网是为生产控制大区服务的专用数据网络,承载电力实时控制、在线生产交易等业务。安全区的外部边界网络之间的安全防护隔离强度应该和所连接的安全区之间的安全防护隔离强度相匹配。
电力调度数据网应当在专用通道上使用独立的网络设备组网,采用基于SDH/PDH 不同通道、不同光波长、不同纤芯等方式,在物理层面上实现与电力企业其它数据网及外部公共信息网的安全隔离。电力调度数据网划分为逻辑隔离的实时子网和非实时子网,分别连接控制区和非控制区。可采用MPLS-VPN 技术、安全隧道技术、PVC 技术、静态路由等构造子网。
电力调度数据网应当采用以下安全防护措施:(1)网络路由防护
按照电力调度管理体系及数据网络技术规范,采用虚拟专网技术,将电力调度数据网分割为逻辑上相对独立的实时子网和非实时子网,分别对应控制业务和非控制生产业务,保证实时业务的封闭性和高等级的网络服务质量。
(2)网络边界防护
应当采用严格的接入控制措施,保证业务系统接入的可信性。经过授权的节点允许接入电力调度数据网,进行广域网通信。数据网络与业务系统边界采用必要的访问控制措施,对通信方式与通信业务类型进行控制;在生产控制大区与电力调度数据网的纵向交接处应当采取相应的安全隔离、加密、认证等防护措施。对于实时控制等重要业务,应该通过纵向加密认证装置或加密认证网关接入调度数据网。
(3)网络设备的安全配置
网络设备的安全配置包括关闭或限定网络服务、避免使用默认路由、关闭网络边界OSPF 路由功能、采用安全增强的SNMPv2 及以上版本的网管协议、设置受信任的网络地址范围、记录设备日志、设置高强度的密码、开启访问控制列表、封闭空闲的网络端口等。
(4)数据网络安全的分层分区设置
电力调度数据网采用安全分层分区设置的原则。省级以上调度中心和网调以上直调厂站节点构成调度数据网骨干网(简称骨干网)。省调、地调和县调及省、地直调厂站节点构成省级调度数据网(简称省网)。
县调和配网内部生产控制大区专用节点构成县级专用数据网。县调自动化、配网自动化、负荷管理系统与被控对象之间的数据通信可采用专用数据网络,不具备专网条件的也可采用公用通信网络(不包括因特网),且必须采取安全防护措施。各层面的数据网络之间应该通过路由限制措施进行安全隔离。当县调或配调内部采用公用通信网时,禁止与调度数据网互联。保证网络故障和安全事件限制在局部区域之内。
企业内部管理信息大区纵向互联采用电力企业数据网或互联网,电力企业数据网为电力企业内联网。
横向隔离
横向隔离是电力二次安全防护体系的横向防线。采用不同强度的安全设备隔离各安全区,在生产控制大区与管理信息大区之间必须设置经国家指定部门检测认证的电力专用横向单向安全隔离装置,隔离强度应接近或达到物理隔离。电力专用横向单向安全隔离装置作为生产控制大区与管理信息大区之间的必备边界防护措施,是横向防护的关键设备。生产控制大区内部的安全区之间应当采用具有访问控制功能的网络设备、防火墙或者相当功能的设施,实现逻辑隔离。
按照数据通信方向电力专用横向单向安全隔离装置分为正向型和反向型。正向安全隔离装置用于生产控制大区到管理信息大区的非网络方式的单向数据传输。反向安全隔离装置用于从管理信息大区到生产控制大区单向数据传输,是管理信息大区到生产控制大区的唯一数据传输途径。反向安全隔离装置集中接收管理信息大区发向生产控制大区的数据,进行签名验证、内容过滤、有效性检查等处理后,转发给生产控制大区内部的接收程序。专用横向单向隔离装置应该满足实时性、可靠性和传输流量等方面的要求。
通常严格禁止E-Mail、WEB、Telnet、Rlogin、FTP 等安全风险高的通用网络服务和以B/S 或C/S 方式的数据库访问穿越专用横向单向安全隔离装置,仅允许纯数据的单向安全传输。
控制区与非控制区之间应采用国产硬件防火墙、具有访问控制功能的设备或相当功能的设施进行逻辑隔离。
纵向认证
纵向加密认证是电力二次系统安全防护体系的纵向防线。采用认证、加密、访问控制等技术措施实现数据的远方安全传输以及纵向边界的安全防护。对于重点防护的调度中心、发电厂、变电站在生产控制大区与广域网的纵向连接处应当设置经过国家指定部门检测认证的电力专用纵向加密认证装置或者加密认证网关及相应设施,实现双向身份认证、数据加密和访问控制。
纵向加密认证装置及加密认证网关用于生产控制大区的广域网边界防护。纵向加密认证装置为广域网通信提供认证与加密功能,实现数据传输的机密性、完整性保护,同时具有类似防火墙的安全过滤功能。加密认证网关除具有加密认证装置的全部功能外,还应实现对电力系统数据通信应用层协议及报文的处理功能。
原则上,对于重点防护的调度中心和重要厂站两侧均应配置纵向加密认证装置。
电力调度数字证书系统
电力调度数字证书系统是基于公钥技术的分布式的数字证书系统,主要用于生产控制大区,为电力监控系统及电力调度数据网上的关键应用、关键用户和关键设备提供数字证书服务,实现高强度的身份认证、安全的数据传输以及可靠的行为审计。
电力调度数字证书分为人员证书、程序证书、设备证书三类。人员证书指用户在访问系统、进行操作时对其身份进行认证所需要持有的证书;程序证书指关键应用的模块、进程、服务器程序运行时需要持有的证书;设备证书指网络设备、服务器主机等,在接入本地网络系统与其它实体通信过程中需要持有的证书。
电力调度数字证书系统的建设运行应当符合如下要求:
(1)统一规划数字证书的信任体系,各级电力调度数字证书系统用于颁发本调度中心及调度对象相关人员和设备证书。上下级电力调度数字证书系统通过信任链构成认证体系;
(2)采用统一的数字证书格式和加密算法;
(3)提供规范的应用接口,支持相关应用系统和安全专用设备嵌入电力调度数字证书服务;(4)电力调度数字证书的生成、发放、管理以及密钥的生成、管理应当脱离网络,独立运行。
第三篇:110kv变电站二次系统设计
****大学毕业设计(论文)说明书
摘
要
本论文主要讲述的是110kV变电站继电保护的配置,整定计算。目前,110kV变电站主要是直接向广大用户供应和分配电能,是包括发电、输变电和配电在内的整个电力系统的最终环节。由于电力系统具有发、供、用同时的特点,一旦配电系统发生故障,将造成系统对用户供电的中断,同时也有可能使整个电力系统受到影响,甚至被破坏,造成巨大的经济损失。因此,必须提高110kV配电系统的可靠性,给变电站的设备装设动作可靠、迅速、性能完善的保护,把故障影响限制在最小范围内,保证向用户提供持续的电能。
电力系统继电保护和安全自动装置是电力系统的重要组成部分。它对电力系统安全稳定地运行和对用户的不间断供电起着极为重要的作用,没有继电保护的电力系统是不能运行的。电力系统继电保护的设计与配置是否合理直接影响到电力系统的安全稳定运行。如果设计与配置不当,继电保护将不能正确动作,从而会扩大事故的停电范围。给国民经济带来严重的恶果,有时还可能造成人身和设备安全事故。因此,为了保证110kV变电站的正常运行,必须根据《规程》来设置变电站所需要的保护装置,并根据满足选择性、速动性、灵敏性、可靠性进行整定值,使整个系统的各种继电保护有机协调地布置,正确地发挥作用。
设计共分为六个章节,第二章给出了系统的原始数据并确定了主接线方式;第三章介绍了各种继电保护的原理;第四章为短路计算,确定系统短路时的短路电流;第五章为整定计算,为系统配备的各种继电保护整定出动作值。其中变压器的主保护包括瓦斯保护和纵联差动保护,后备保护包括复合电压启动过电流保护、零序电流保护和过负荷保护。母线配备了母线完全电流差动保护,简单可靠。110kV侧线路配备了三段距离保护,35kV侧配备了三段距离保护和电流速断保护,10kV侧只设置了电流速断保护即可满足要求。关键词:配电系统, 变电站, 电力系统继电保护, 短路电流,整定计算
I ****大学毕业设计(论文)说明书
Abstract
What this text mainly told is system disposition of relay protection of 110kV distribution, calculate whole definitely.At present, 110kV transformer substation to supply the masses of users with and assign the electric energy directly mainly, it is the final links of the whole power system including generate electricity , the power transmission and transformation and distribution.Because the power system takes place, supports, uses the characteristic at the same time , once the distribution system breaks down, the ones that cause the system to supply power to users break down, may make the whole power system influenced at the same time , even destroyed, cause the enormous economic losses.So must improve 110kV distribution dependability of system, apparatus to give transformer substation install movement reliable , rapidly , complete protection of performance, influence the trouble to confine to minimum range, guarantee to offer the lasting electric energy to users.The relay protection of power system and security automatics are important components of the power system.It operates and plays an extremely important role safly in users' incessant power supply steadily in the power system, the power system without relay protection can not run.The peace and steadiness that design and disposition of relay protection of power system influence the power system directly rationally runs.It design and it is the improper since it dispose,relay protection can movements correct,it thus not will expand by power cut range of accident.Bring the serious evil consequence to national economy, may also cause the apparatus incident of personal sum sometimes.So for guarantee 110kV normal running of transformer substation , must follow “ rules ” come , set up protector transformer substation need, and moving , sensitivity , dependability carry on whole definite value according to the alternative of meeting, rapidly, make various relay protection of the whole system fix up organically coordinating , function correctly.Design is divided into six chapters, the system is given in chapter II of the
II ****大学毕业设计(论文)说明书
original data and determine the main wiring;third chapter describes the principles of various relay;fourth chapter short circuit calculations, determine the system's short circuit short circuit current;fifth chapter setting calculation, the system is equipped with a variety of protective relaying action value set.In which the main transformer protection, including gas conservation and differential protection, backup protection, including composite voltage start over-current protection, zero sequence current protection and overload protection.Bus equipped with a bus full current differential protection, simple and reliable.110kV side of the line with three distance relay, 35kV side with three distance relay and Current Protection, 10kV side only set the trip current protection requirements can be met.Keyword: distribution system , transformer substation , power system relay protection, short circuit electric current, complete calculation
III ****大学毕业设计(论文)说明书
目 录 绪论.............................................................1
1.1 继电保护的作用.............................................1 1.2 继电保护系统设计基本要求...................................2 1.3 继电保护装置的组成.........................................3 2 原始数据及主接线介绍.............................................5 2.1 主变压器及线路主要参数.....................................5 2.2 变电站电气主接线简介.......................................7 3 继电保护原理介绍.................................................9 3.1 变压器保护.................................................9 3.1.1 纵联差动保护..........................................9 3.1.2瓦斯保护.............................................13 3.1.3复合电压启动过电流保护...............................14 3.1.4 零序电流保护.........................................15 3.1.5过负荷保护...........................................15 3.2 母线保护..................................................16 3.3 线路保护..................................................17 3.3.1 三段式电流保护.......................................17 3.3.2相间距离保护.........................................20 4 短路电流计算....................................................22 4.1短路计算说明...............................................22 4.2母线短路电流计算...........................................22 4.2.2三相对称短路时的电流计算.............................23 4.2.3不对称短路的电流计算.................................25 4.3线路短路电流计算...........................................27 4.3.1各线路阻抗参数.......................................27 4.3.2 110kV线路短路电流计算...............................27 4.3.3 35kV线路短路电流计算................................29
IV ****大学毕业设计(论文)说明书
4.3.4 10kV线路短路电流计算................................31 5 整定计算........................................................33 5.1线路最大负荷电流计算.......................................33 5.2主变压器保护的整定计算.....................................35 5.2.1纵差动保护整定计算...................................35 5.2.2 复合电压启动过电流保护的整定计算.....................37 5.2.3 过负荷保护的整定计算.................................38 5.3 母线保护的整定计算........................................38 5.4 线路保护的整定计算........................................41 5.4.1 110kV线路保护的整定计算.............................41 5.4.2 35kV线路保护的整定计算..............................43 5.4.3 10kV线路保护整定计算................................47 6 总结............................................................51 致谢..............................................................52 参考文献..........................................................53
V ****大学毕业设计(论文)说明书 绪 论
1.1 继电保护的作用
电力系统在运行中,可能发生各种故障和不正常运行状态,最常见同时也是最危险的故障是发生各种型式的短路。在发生短路时可能产生以下的后果: 1.通过故障点的很大的短路电流和所燃起的电弧,使故障元件损坏; 2.短路电流通过非故障元件,由于发热和电动力的作用,引起它们的损坏或缩短它们的使用寿命;
3.电力系统中部分地区的电压大大降低,破坏用户工作的稳定性或影响工厂产品质量;
4.破坏电力系统并列运行的稳定性,引起系统振动,甚至使整个系统瓦解;
电气元件的正常工作遭到破坏,但没有发生故障,这种情况属于不正常运行状态。例如,因负荷超过电气设备的额定值而引起的电流升高(一般又称过负荷),就是一种最常见的不正常运行状态。由于过负荷,使元件载流部分和绝缘材料的温度不断升高,加速绝缘的老化和损坏,就可能发展成故障。此外,系统中出现功率缺额而引起的频率降低,发电机突然甩负荷而产生的过电压,以及电力系统发生振荡等,都属于不正常运行状态。
故障和不正常运行状态,都可能在电力系统中引起事故。事故,就是指系统或其中一部分的正常工作遭到破坏,并造成对用户少送电或电能质量变坏到不能容许的地步,甚至造成人身伤亡和电气设备的损坏。
系统事故的发生,除了由于自然条件的因素(如遭受雷击等)以外,一般者是由于设备制造上的缺陷、设计和安装的错误、检修质量不高或运行维护不当而引起的。因此,只要充分发挥人的主观能动性,正确地掌握客观规律,加强对设备的维护和检修,就可能大大减少事故发生的机率,把事故消灭在发生之前。
在电力系统中,除应采取各项积极措施消除或减少发生故障的可能性以外,故障一旦发生,必须迅速而有选择性地切除故障元件,这是保证电力系统安全运行的最有效方法之一。切除故障的时间常常要求小到十分之几甚至百分之几秒,实践证明只有装设在每个电气元件上的保护装置才有可能满足这个要求。****大学毕业设计(论文)说明书
这种保护装置直到目前为止,大多是由单个继电器或继电器与其附属设备的组合构成的,故称为继电保护装置。在电力式静态保护装置和数字式保护装置出现以后,虽然继电器已被电力元件计算机所代替,但仍沿用此名称。在电业部门常用继电保护一词泛指继电保护技术式由各种继电保护装置组成的继电保护系统。继电保护装置一词则指各种具体的装置。
继电保护装置,就是指能反应电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状态,并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。它的基本任务是: 1.自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除,使故障元件免于继续遭到破坏,保证其它无故障部分迅速恢复正常运行;
2.反应电气元件的不正常运行状态,并根据运行维护的条件(例如有无经常值班人员),而动作于发出信号、减负荷或跳闸。此时一般不要求保护迅速动作,而是根据对电力系统及其元件的危害程度规定一定的延时,以免不必要的动作和由于干扰而引起的误动作。
1.2 继电保护系统设计基本要求
电网对继电保护的基本要求是可靠性、选择性、快速性、灵敏性,即通常所说的“四性”,这些要求之间,有的相辅相成、有的相互制约,需要对不同的使用条件分别进行协调。
(l)可靠性:是对继电保护最基本的性能要求,它又可分为可信赖性和安全性2个方面。可信赖性要求继电保护在异常或故障情况下,能准确地完成设计所要求的动作;安全性要求继电保护在非设计所要求动作的所有情况下,能够可靠地不动作。
(2)选择性:是指在对电网影响可能最小的地方,实现断路器的控制操作,以终止故障或电网事故的发展。如对电力设备的继电保护,当电力设备故障时,要求最靠近故障点的断路器动作断开电网的供电电源,即电力设备继电保护的选择性。选择性除了决定于继电保护装置本身的性能外,还要求满足从电源算起,愈靠近故障点,其继电保护装置的故障启动值愈小,动作时间愈短;而对振荡解列装置,则要求当电网失去同步稳定性时,其所动作的断路器断开点,在解列后两侧电网可以各自安全地同步运行,从而终止振荡等。
****大学毕业设计(论文)说明书
(3)快速性:是指继电保护应以允许的可能最快的速度动作于断路器跳闸,以断开故障或终止异常状态的发展。继电保护快速动作可以减轻故障元件的损坏程度,提高线路故障后自动重合闸的成功率,并特别有利于故障后的电力系统同步运行的稳定性。快速切除线路和母线的短路故障,是提高电力系统暂态稳定的最重要手段。
(4)灵敏性:是指继电保护对设计规定要求动作的故障和异常状态能够可靠动作的能力。故障时进入装置的故障量与给定的装置启动值之比,为继电保护的灵敏系数,它是考核继电保护灵敏性的具体指标,在一般的继电保护设计与运行规程中都有具体的规定要求。
1.3 继电保护装置的组成
一般而言,整套继电保护装置由测量元件、逻辑环节和执行输出三部分组 成,如图1.1所示,分述如下。
图1.1继电保护装置的组成
(1)测量比较部分
测量比较部分是测量通过被保护的电气元件的物理参量,并与给定的值进行比较,根据比较的结果,给出“是”、“非”(“0”或“1”)性质的一组逻辑信
****大学毕业设计(论文)说明书
号,从而判断保护装置是否应该启动。
(2)逻辑部分
逻辑部分使保护装置按一定的逻辑关系判断故障的范围和类型,最后确定 是应该使断路器跳闸、发出信号或是不动作及是否延时等,并将对应的指令传给执行输出部分。
(3)执行输出部分
执行输出部分根据逻辑部分传来的指令,最后完成保护装置所担负的任务。如在故障时动作于跳闸;不正常运行时发出信号;而在正常运行时不动作等。
****大学毕业设计(论文)说明书 原始数据及主接线介绍
2.1 主变压器及线路主要参数
1、主变压器参数如下:
型号:SSZ9 31500/110 额定电压:110±8×1.25%/38.5±2×2.5%/10.5 容量比:100/100/100 参数:Uk1-2%=10.5 Uk1-3%=17.5 Uk2-3%=6.5 接线方式:YN,yd,d11
2、系统示意图及各侧出线参数:
图2.1系统示意图
****大学毕业设计(论文)说明书
表2-1 110kV侧出线参数
线型 Pmax(MW)Pmin(MW)COSΦ L(km)1 LGJ-300 50 40 0.86 50 2 LGJ-300 60 45 0.86 60 3 LGJ-150 55 42 0.86 50 4 LGJ-150 48 35 0.86 40 表2-2 35kV侧出线参数
线型 Pmax(MW)回路数 COSΦ L(km)供电方式 1 LGJ-120 14 1 0.8 12 架空 2 LGJ-120 15 1 0.8 15 架空 3 LGJ-120 27 1 0.85 8 架空 4 LGJ-120 18 1 0.85 6 架空 5 LGJ-120 17 1 0.8 10 架空 6 LGJ-120 25 1 0.85 12 架空 表2-3 10kV侧出线参数
线型 Pmax(MW)回路数 COSΦ L(km)供电方式 1 LGJ-120 5 1 0.8 6 架空 2 LGJ-120 4 1 0.8 4 架空 3 LGJ-120 3 1 0.8 3 架空 4 LGJ-120 8 1 0.8 8 架空 5 LGJ-120 4 1 0.8 7 架空 6 LGJ-120 5 1 0.8 5 架空 7 LGJ-120 7 1 0.8 8 架空 8 LGJ-120 3 1 0.8 9 架空
****大学毕业设计(论文)说明书
2.2 变电站电气主接线简介
电气主接线是由各种电气设备及其接线组成,用以接收和分配电能,是供电系统的重要组成部分。它与电源的回路数,电压等级和负荷的大小、级别以及所用变压器的台数、容量等因素有关。确定变电所的主接线对变电所电器设备的选择,配电装置的布置及运行的可靠性与经济性等都有密切的关系,主接线设计是变电所设计中的重要任务之一。
1、电气主接线设计原则
电气主接线设计时,所遵循的原则:符合设计任务书的要求,符合有关的方针,政策和技术规范,规程;结合具体工程特点,设计出技术经济合理的主接线。根据以上原则于任务书本设计主接线方案应达到以下要求:
一、根据变电所在电力系统中的地位,作用和用户性质,应满足电力负荷,特别是其中一、二及负荷对供电的可靠性要求,保证必要的供点可靠性。
二、主接线应力求接线简单,运行灵活与操作方便。应能适应必要的各种运行方式,便于切换操作和检修,切适应负荷的发展。
三、应符合有关国家标准和技术规范的要求,能充分保证运行,维护和检修的安全和方便,保证人身和设备的安全。
四、在保证以上几项要求的条件下,应尽量使主接线简单,降低投资,节省运行费用。节约电能和有色金属的消耗量。
五、满足扩建的要求。
2、电气主接线方案比较及选择
(1)110kV侧主接线方案
对于仅有两条到四条110 kV出线的变电所,由于110 kV开关站间隔不多,主接线不宜设计得过于复杂,同时各个主变应考虑接在同一条母线上,以减小两台主变同时失去的可能性。故从各个方面综合考虑,单母线接线是一种相对合理的选择。
单母线接线中,主变110 kV侧设开关,各侧有一套断路器,各主变间通过母线连接,以减小两台主变同时跳闸的概率。
****大学毕业设计(论文)说明书
结合本站实际,从接线的可靠性、灵活性、经济性等进行全面比较后,最终采用了单母线分段的接线方案。
(2)35kV侧主接线方案
电压等级为35kV~60kV,出线为4~8回,可采用单母线分段接线。当一段母线发生故障时,分段断路器自动将故障段隔离,保证正常段母线不间断供电,不致使重要用户停电,可提高供电可靠性和灵活性。
经分析35kV侧采用单母线分段接线,既考虑了供电可靠性又考虑了经济性。
(3)10kV侧主接线方案
6~10kV配电装置出线回路数目为6回及以上时,可采用单母线分段接线。
2、主接线的最终确定(1)110kV接线
出线四回,采用单母分段接线。(2)35kV接线
出线六回,采用单母分段接线。(3)10kV接线
出线八回,采用单母分段接线。(4)系统参数(电源)
110KV侧Sn=5210MVA 等值电抗Xd=0.0192
****大学毕业设计(论文)说明书 继电保护原理介绍
3.1 变压器保护
变压器是电力系统普遍使用的重要电气设备。它的安全运行直接关系到电力系统供电和稳定运行,特别是大容量变压器,一旦因故障而损坏造成的损失就更大。因此必须针对变压器的故障和异常工作情况,根据其容量和重要程度,装设动作可靠,性能良好的继电保护装置。一般包括:
1.反映内部短路和油面降低的非电量(气体)保护,又称瓦斯保护。2.反映变压器绕组和引出线的多相短路及绕组匝间短路的纵联差动保护,或电流速断保护。
3.作为变压器外部相间短路和内部短路的后备保护的过电流保护(或带有复合电压起动的过电流保护或负序电流保护或阻抗保护)。
4.反映中性点直接接地系统中外部接地短路的变压器零序电流保护。5.反映大型变压器过励磁的变压器过励磁保护及过电压保护。6.反映变压器过负荷的变压器过负荷(信号)保护。7.反映变压器非全相运行的非全相保护。
3.1.1 纵联差动保护
变压器的纵差动保护主要用来反应变压器绕组及其套管、引出线上的相间短路,同时也可以反应变压器绕组匝间短路及中性点直接接地系统侧绕组、套管、引出线的单相接地短路。
本次设计所采用的变压器型号均为:SSZ9 31500/110对于这种大型变压器而言,它都必需装设单独的变压器差动保护,这是因为变压器差动保护通常采用三侧电流差动,其中高电压侧电流引自高压熔断器处的电流互感器,中低压侧电流分别引自变压器中压侧电流互感器和低压侧电流互感器,这样使差动保护的保护范围为三组电流互感器所限定的区域,从而可以更好地反映这些区域内相间短路,高压侧接地短路以及主变压器绕组匝间短路故障。所以我们用纵联差动保护作为两台变压器的主保护,其接线原理图如图3.1。正常情况下,I'2=I''2即:
****大学毕业设计(论文)说明书
'I1''''n2I1I1nT(变压器变比)
'n1n1n2I1所以这时Ir=0,实际上,由于电流继电器接线方式,变压器励磁电流,变比误差等影响导致不平衡电流的产生,故Ir不等于0,针对不平衡电流产生的原因不同可以采取相应的措施来减小。
尽管纵联差动保护有很多其它保护不具备的优点,但当大型变压器内部产生严重漏油或匝数很少的匝间短路故障以及绕组断线故障时,纵联差动保护不能动作,这时我们还需对变压器装设另外一个主保护——瓦斯保护。
图3.1 纵联差动保护原理示意图
保护的构成:主要由带短路线圈的BCH-2型差动继电器构成; 保护的电流互感器:接至变压器三侧的断路器内侧;
保护装置的保护范围:除了变压器本身外还包括变压器至三侧断路器之间的连线;
保护动作:跳开变压器三侧的断路器;
保护的动作时限:保护装置本身的动作时间(即0秒切除故障);
变压器纵联差动保护整定原则如下:
****大学毕业设计(论文)说明书
(1)按平均电压(变压器额定电压及变压器最大额定容量)计算各侧二次额定电流,完成主变电流互感器参数、额定电流、平衡系数的计算。1)一次侧额定电流
IN1SN3UN
(3-1)
式中
SN——变压器额定容量。由设计任务书知为40MVA;
UN——变压器各侧额定电压; 2)选择电流互感器变比为
nTACalKjxIN(3-2)
式中
Kjx——为电流互感器接线系数。当三角形接线时,Kjx3;当为星形接线时,Kjx1。
选择标准变比nTAnTACal 3)二次侧额定电流
IN2KjxIN1nTA
(3-3)
式中
Kjx——为电流互感器接线系数。当三角形接线时,Kjx3;当为星形接线时,Kjx1。
(2)计算各侧外部短路时的短路电流值
按短路电流计算方法进行各侧短路电流值的计算(3)计算差动保护的动作电流
按下述条件计算差动保护的动作电流,并选取最大者。
1)按躲过变压器空投时和外部故障切除后电压恢复时变压器产生的励磁涌流计算,即
IdzKkIeb
(3-4)
式中
Idz——保护动作电流;
Ieb——变压器额定电流(折算至基本侧);
Kk——可靠系数,取1.3。
****大学毕业设计(论文)说明书
2)按躲过外部短路时的最大不平衡电流计算,即
IdzKkIbp
(3-5)
式中
Ibp——不平衡电流;
Kk——可靠系数,取1.3。
3)按躲过电流互感器二次回路断线时计算,即
Idz1.3Ifh.max
(3-6)
式中
Ifh.max——正常运行时变压器的最大负荷电流。当不能确定时,采用变压器额定电流。
计算中,各侧所有的短路电流均应归算到基本侧。这样求出的是基本侧的动作电流计算值(Idz.jb.js)。
选用上述三条件算得的保护动作电流的最大值作为计算值。(4)基本侧继电器线圈匝数计算
三绕组变压器基本侧直接接差动线圈,其余两侧接相应的平衡绕圈。基本侧继电器动作电流计算为
Idzj.jb.js(Idzj.bh.jb.jsKjx)/nLH.jb
(3-7)
式中
Idzj.jb.js——基本侧继电器动作电流计算值;
Idz.jb.js——基本侧保护动作计算值;
nLH.jb——基本侧电流互感器变比;
Kjx——电流互感器的接线系数。基本侧继电器线圈匝数(差动线圈匝数)计算为
Wg.jb.jsWcd.jsAW0Idzj.jb.js60Idzj.jb.js
(3-8)
式中
AW0——继电器的动作安匝,一般可用实测值。若无此值,可采用额定值,即AW060;
Wcd.js——差动线圈匝数计算值(直接接基本侧)。接继电器线圈实有抽头,选用较计算值小而相近的抽头匝数,作为差动线圈的整定匝数(Wcd.z)。
基本侧实际的继电器动作电流计算为
****大学毕业设计(论文)说明书
Idzj.jbAW0
(3-9)Wcd.z
保护的实际动作电流计算
Idz.jbIdzj.jbnLH
(3-10)Kjx式中
nLH——电流互感器变比;
Kjx——为电流互感器接线系数。当三角形接线时,Kjx3;当为星形接线时,Kjx1。
(5)保护灵敏度计算,即
KlmKconIk.min
2(3-11)
Iop.b式中
Ik.min——变压器内部故障时,归算至基本侧总的最小短路电流;若为单电源变压器,应为归算至电源侧的最小短路电流;
Kcon——接线系数;
Iop.b——基本侧保护一次动作电流;若为单侧电源变压器,应为电源侧保护一次动作电流。
3.1.2瓦斯保护
瓦斯保护主要用来保护变压器的内部故障,它由于一方面简单,灵敏,经济;另一方面动作速度慢,且仅能反映变压器油箱内部故障,就注定了它只有与差动保护配合使用才能做到优势互补,共同构成变压器的主保护。(1)瓦斯保护的工作原理:
瓦斯保护的测量元件是瓦斯继电器。瓦斯继电器安装于变压器油箱和油枕的通道上,当变压器内部故障时,故障点的局部温度将使变压器油温上升,体积膨胀,甚至出现沸腾,有热空气被排出而形成上升气流,在故障点产生电弧,则变压器油和绝缘材料将分解出大量气体,这些气体自油箱流向油枕上部,故障程度越严重,产生的气体越多,流向油枕的气流速度越快,甚至气流中还夹杂着变压器油,利用上述气体来实现的保护装置叫瓦斯保护。
为了便于气体顺利通过瓦斯继电器,在安装时应使变压器油箱顶盖及连接
****大学毕业设计(论文)说明书
管与水平面稍有倾斜。
当变压器内部发生轻微故障时,有轻瓦斯产生,瓦斯继电器KG的上触点闭合,作用于预告信号;当发生严重故障时,重瓦斯冲出,瓦斯继电器的下触点闭合,经中间继电器KC作用于信号继电器KS,发出警报信号,同时断路器跳闸。瓦斯继电器的下触点闭合,也可利用切换片XB切换位置,只给出报警信号。(2)瓦斯保护的整定:
瓦斯保护有重瓦斯和轻瓦斯之分,它们装设于油箱与油枕之间的连接导管上。其中轻瓦斯按气体容积进行整定,整定范围为:250~300cm3,一般整定在250cm3。重瓦斯按油流速度进行整定,整定范围为:0.6~1.5m/s,一般整定在1m/s。瓦斯保护原理如图3.2所示。
图3.2 瓦斯保护原理示意图
3.1.3复合电压启动过电流保护
当灵敏度不满足要求时宜采用复合电压起动的过电流保护(1)安装在高压侧的过电流保护: 保护的构成:主要由电流继电器组成;
保护装置的作用:作为变压器本身主保护的后备以及相邻元件的后备; 保护的电流互感器:安装在变压器高压侧;
****大学毕业设计(论文)说明书
保护的动作时限:
第一段时限使中压侧断路器跳开(即0.5秒切除故障); 第二段时限使变压器三侧的断路器跳开(即1秒切除故障);
保护构成:主要由电流继电器、低电压继电器和负序电压继电器组成; 保护装置的作用:作为变压器本身主保护的后备以及相邻元件的后备;(2)安装在高压侧复合电压起动电流保护:
保护的电流互感器:安装在变压器高压侧;
保护的电压互感器:安装在变压器中压侧;
保护的动作时限:
第一段时限使中压侧断路器跳开(即0.5秒切除故障); 第二段时限使变压器三侧的断路器跳开(即1秒切除故障)
3.1.4 零序电流保护
在中性点直接接地系统中,接地短路是常见的故障形式,所以处于该系统中的变压器要装设接地(零序)保护,以反映变压器高压绕组、引出线上的接地短路,并作为变压器主保护和相邻母线、线路接地保护的后备保护。
对降压变压器,如果中、低压侧没有电源(无发电机)时,即使中性点接地运行,其中性点的零序电流保护也没必要运行。
3.1.5过负荷保护
为防御变压器差动保护范围外的相间短路引起变压器过流,应装设变压器过流保护,如果变压器过负荷时间过长将引起变压器过电流,势必影响绕组绝缘的寿命,因此还应加装过负荷保护。
保护构成:主要由电流继电器组成; 保护的电流互感器:安装在变压器高压侧上;
保护装置的作用:作为变压器本身主保护的后备以及相邻元件的后备; 保护动作:发出变压器过负荷信号;
保护的动作时限:比变压器复合电压起过电流保护的动作时限大0.5秒(即1秒);
****大学毕业设计(论文)说明书
3.2 母线保护
母线故障是电气设备最严重的故障之一,它将使连接于故障母线上的所有设备被迫停电。当未装设专用的母线保护时,如果母线故障,只能依靠相邻元件保护的后备作用切除故障,这将延长故障切除时间,并且往往会扩大停电范围,对高压电网安全运行不利,因此在35~500KV的发电厂或变电所母线上,应装设专用的母线保护装置。
由设计的已知条件可知,110kV母线均是采用单母线接线,对于单母线我们可以采用母线完全电流差动保护。
母线完全差动保护的原理接线图如图3.5所示,和其它元件的差动保护一样,也是按环流法的原理构成。在母线的所有连接元件上必须装设专用的电流互感器,而且这些电流互感器的变比和特性完全相同,并将所有电流互感器的二次绕组在母线侧的端子互相连接,在外侧的端子也互相连接,差动继电器则接于两连接线之间,差动电流继电器中流过的电流是所有电流互感器二次电流的相量和。这样,在一次侧电流总和为零时,在理想的情况下,二次侧电流的总和也为零。此图为母线外部K点短路的电流分布图,设电流流进母线的方向为正方向。图中线路I,II接于系统电源,而线路III则接于负载。
图3.4 母线完全电流差动保护的原理接线图
****大学毕业设计(论文)说明书
3.3 线路保护
3.3.1 三段式电流保护
(1)瞬时(无时限)电流速断保护 1)整定计算
瞬时电流速断保护(又称第Ⅰ段电流保护)它是反映电流升高,不带时限动作的一种电流保护。
在单侧电源辐射形电网各线路的始端装设有瞬时电流速断保护。当系统电源电势一定,线路上任一点发生短路故障时,短路电流的大小与短路点至电源之间的电抗(忽略电阻)及短路类型有关,三相短路和两相短路时,流过保护安装地点的短路电流为
Ik3Es(3-12)
XsX1lEs3(3-13)2XsX1lIk2式中 Es——系统等效电源相电势;
Xs——系统等效电源到保护安装处之间的电抗;
X1——线路单位公里长度的正序电抗;
l——短路点至保护安装处的距离,km。
电流速断保护的动作电流可按大于本线路末端短路时流过保护安装处的最大短路电流来整定,即
11IopK1relIkB.max(3-14)
1式中 Iop又称一次动1——保护装置Ⅰ段瞬时电流速断保护的动作电流,作电流;
1Krel——可靠系数,考虑到继电器的整定误差、短路电流计算误差和非周期分量的影响等而引入的大于1的系数,一般取1.2~1.3;IkB.max——被保护线路末端B母线上三相短路时流过保护安装处的最大短路电流,一般取次暂态短路电流周期分量的有效值。2)灵敏系数的校验
****大学毕业设计(论文)说明书
瞬时电流速断保护的灵敏系数,是用其最小保护范围来衡量的,规程规定,最小保护范围lmin不应小于线路全长的15%~20%。
由上得最小保护长度
lmin1Es(1Xs.max)(3-15)X1Iop1式中 Xs.max——系统最小运行方式下,最大等值电抗,;
X1——输电线路单位公里正序电抗,/km。同理,最大保护长度
lmaxE1(1sXs.min)X1Iop1(3-16)
式中 Xs.min——系统最大运行方式下,最小等值电抗,;
通常规定,最大保护范围lmax50%l(l为被保护线路长度),最小保护范围lmin(15%~20%)l时,才能装设瞬时电流速断保护。(2)限时电流速断保护
由于瞬时电流速断保护不能保护线路全长,因此可增加一段带时限的电流速断保护(又称第Ⅱ段电流保护)。用以保护瞬时电流速断保护保护不到的那段线路,因此,要求限时电流速断保护应能保护线路全长。1)整定计算
限时电流速断保护的动作电流IⅡop1应大于相邻支路的瞬时电流速断保护的ⅡⅠ动作电流IⅠop2,即Iop1Iop2,写成等式为
ⅡⅠIⅡKop1relIop2(3-17)
式中 KⅡrel——配合系数,因考虑短路电流非周期分量已经衰减,一般取1.1~1.2。
2)灵敏系数的校验
其计算公式为
KsenIk.min(3-18)ⅡIop 18 ****大学毕业设计(论文)说明书
式中 Ik.min——在被保护线路末端短路时,流过保护安装处的最小短路电流;
IⅡop——被保护线路的限时电流速断保护的动作电流。规程规定,Ksen1.3~1.5。3)时限整定
Ⅱ为了保证选择性,保护1的限时电流速断保护的动作时限t1,还要与保护2的瞬时电流速断保护、保护3的差动保护(或瞬时电流速断保护)动作时限tⅠ
2、tⅠ3相配合,即
Ⅱt1tⅠ2t Ⅱt1tⅠ3t
式中 t——时限级差。
对于不同型式的断路器及保护装置,t在0.3~0.6s范围内。
(3)定时限过电流保护 1)整定计算
定时限过电流保护动作电流整定一般应按以下两个原则来确定: A.在被保护线路通过最大正常负荷电流时,保护装置不应动作,即
ⅢIop1IL.max(3-19)
B.为保证在相邻线路上的短路故障切除后,保护能可靠地返回,保护装置的返回电流Ire应大于外部短路故障切除后流过保护装置的最大自起动电流Is.max,即
IreIs.max(3-20)
根据第B条件,过电流保护的整定式为
Iop1ⅢⅢKrelKssIL.max
(3-21)
KreⅢ式中 Krel——可靠系数,取1.15~1.25;
Kss——负荷自起动系数,由电网电压及负荷性质所决定,取2~5;
Kre——返回系数,与保护类型有关。电流继电器的返回系数一般取0.85~0.95;
****大学毕业设计(论文)说明书
IL.max——最大负荷电流。2)灵敏系数的校验
其计算公式为
KsenIk.min(3-22)ⅢIop当过电流保护作为本线路主保护的近后备保护时,Ik.min应采用最小运行方式下,本线路末端两相短路的短路电流来进行校验,要求Ksen1.3~1.5;当过电流保护作为相邻线路的远后备保护时,Ik.min应采用最小运行方式下,相邻线 路末端两相短路时的短路电流来进行校验,要求Ksen1.2;作为y,d连接的变压器远后备保护时,短路类型应根据过电流保护接线而定。3)时限整定
为了保证选择性,过电流保护的动作时限按阶梯原则进行整定,这个原则是从用户到电源的各保护装置的动作时限逐级增加一个t。
在一般情况下,对于线路Ln的定时限过电流保护动作时限整定的一般表达式为
tnt(n1).maxt(3-23)
式中 tn——线路Ln过电流保护的动作时间,s;
t(n1).max——由线路Ln供电的母线上所接的线路、变压器的过电流保护最长动作时间,s。
3.3.2相间距离保护
电流保护的主要优点是简单,可靠,经济,但它的灵敏性受系统运行方式变化的影响较大,特别是在重负荷,长距离,电压等级高的复杂网络中,很难满足选择性,灵敏性以及快速切除故障的要求,为此,必须采用性能完善的保护装置,因而就引入了“距离保护”。
距离保护是反馈故障点至保护安装点之间的距离或阻抗,并根据距离的远近而确定动作时间的一种保护装置。该装置的主要元件为距离或阻抗继电器,它可根据其端子所加的电压和电流侧知保护安装处至短路点之间的阻抗值,此
****大学毕业设计(论文)说明书
阻抗称为阻抗继电器的测量阻抗。其主要特点是:短路点距离保护安装点越近,其测量阻抗越小;相反地,短路点距离保护安装点越远,其测量阻抗越大,动作时间就越长。这样就可保证有选择地切除故障线路,如图5.6所示,K点短路时,保护1的测量阻抗是Zk,保护2的测量阻抗是(ZAB+ZK)。由于保护1距离短路点较近,而保护2距离短路点较远,所以,保护1的动作时间就比保护2的 短。这样故障就由保护1动作切除,不会引起保护2的误动作。这种选择性的配合是靠适当的选择各保护的整定阻抗值和动作时限来完成的。
图3.6 距离保护的基本原理
****大学毕业设计(论文)说明书 短路电流计算
4.1短路计算说明
短路计算是电力系统设计,设备选择,继电保护设计,整定的依据,是解决一系列问题的基本计算。一般包括发生短路时的系统的运行方式及短路类型和短路点等条件。在实用计算中,采取一些简化假设:
1、所有电源电势等电位。
2、不记磁路饱和,忽略线路电容、电阻。
3、把负荷当作恒定电抗。
4、电力系统均为金属性短路。
4.2母线短路电流计算
4.2.1主变标幺值参数计算(取SB=100MVA,UB=UAV,SN=31.5MVA)
Uk1%11(Uk(13)%Uk(12)%Uk(23)%)(17.510.56.5)10.75 2211Uk2%(Uk(12)%Uk(23)%Uk(13)%)(10.56.517.5)0.25(4-1)
2211Uk3%(Uk(13)%Uk(23)%Uk(12)%)(17.56.510.5)6.75
22得XT1Uk1%SB10.751000.34 100STN10031.5Uk2%SB0.251000.008(近似为0)(4-2)100STN10031.5Uk3%SB6.751000.21 100STN10031.5XT2XT3
****大学毕业设计(论文)说明书
系统等值阻抗图:
图4.1 系统等值阻抗图
4.2.2三相对称短路时的电流计算
基准值的选择,取SB=100MVA,Ud1=115kV,Ud2=37kV,Ud3=10.5kV
最大运行方式下:
d1(3)时有
Xd1 =x1=0.0192
(3)Id1SB1
图4.2短路等值阻抗图
0.01923Ud1=26.15(kA)
(3)d2时有
1Xd2 =x1+x2
2=0.0192+0.17
=0.1892
图4.3短路等值阻抗图
****大学毕业设计(论文)说明书
I(3)1d2SB0.18923U d=8.25(kA)d(3)3时有
Xd3 =(x1+112x2)+ 2x3
=(0.0192+0.17)+0.105 =0.2942 I(3)1SBd30.29423U
d3=18.69(kA)
最小运行方式下:
d(3)1时有
Xd1 =x1=0.0192 I(3)d110.0192SB3U
d1=26.15(kA)d(3)2时有
Xd2 =x1+x2
=0.0192+0.34
=0.3592
I(3)1d2SB0.35923U d2
图4.4短路等值阻抗图
图4.5短路等值阻抗图
图4.6短路等值阻抗图
****大学毕业设计(论文)说明书
=4.34(kA)
d3时有(3)Xd3 =x1+x2+x3
=0.0192+0.34+0.21
=0.5692(3)Id3SB
10.56923Ud3=9.66(kA)
图4.7短路等值阻抗图
4.2.3不对称短路的电流计算
电力系统中的短路故障大多数是不对称的。为了保证电力系统和各种电气设备的安全运行,需进行各种不对称故障的分析和计算。发生不对称短路时,电力系统的三相电流和电压是不平衡的。因此,不能采用计算三相短路电流的算法进行分相计算。一般求解不对称故障问题常用的方法是对称分量法。在用对称分量发分析和计算系统短路时,所采用的参数是电力系统各元件的相序参数。一般在线性电路中可以应用叠加原理,得到不对称分量分别按对称三相电路求解,然后将结果叠加起来,得到不对称三相电路的解,用于后面的继电保护灵敏度的校验。最大运行方式下
零序网如右图所示
X1Xd10.0192 Xd03X1//(X2X3)
=0.0576∥0.55
=0.052 d1(1)时有
图4.8零序阻抗图
****大学毕业设计(论文)说明书
3If0SB3E
(4-3)
2x1Xd03Ud11003115 =33.19=16.66(kA)d1(1.1)时有
3If0SB3E10024.3512.22(kA)x12Xd03Ud13115最小运行方式下由于零序阻抗值基本不变化,所以所有数据与最大运行方式下近似相等。
由课本可知,当系统为无限大系统或距短路点很远时,此时的两相短路电流可采用实用计算方法。本系统电源的容量为5210MVA,为了减少计算量可以近似按无限大系统是计算。
即:
(2)Id 3(3)Id
(4-4)
2最大运行方式下:
d1(2)时有
(2)Id13(3)Id122.65(kA)2最小运行方式下:
d1(2)时有
(2)Id13(3)Id122.65(kA)2
****大学毕业设计(论文)说明书
4.3线路短路电流计算
4.3.1各线路阻抗参数
查手册得:LGJ-300型线路x00.404(Ω)/km LGJ-150型线路x00.425(Ω)/km LGJ-120型线路x00.435(Ω)/km 实际计算阻抗有名值为:xx0l(Ω)(4-5)表4-1 各侧阻抗计算值(Ω)L-1 L-2 L-3 L-4 L-5 L-6 L-7 L-8 110KV 20.2 24.24 21.25 17 35KV 5.22 6.525 3.48 2.61 4.35 5.22 10KV 2.61 1.74 1.305 3.48 3.045 2.175 3.48 3.915 标幺值计算为:x*xSB;(4-6)2UB表4-2 各侧阻抗标幺值
L-1 L-2 L-3 L-4 L-5 L-6 L-7 L-8
110KV 0.15 0.18 0.16 0.13 35KV 0.38 0.48 0.25 0.19 0.32 0.38 10KV 2.37 1.58 1.18 3.16 2.76 1.97 3.16 3.55
4.3.2 110kV线路短路电流计算
最大运行方式下
发生d(3)时Id1SB计算数值如下: Xd1xL3Ud1L-1 Id11003.14(kA)0.01920.153115 27 ****大学毕业设计(论文)说明书
L-2 Id11002.52(kA)0.01920.18311511002.80(kA)
0.01920.16311511003.36(kA)0.01920.133115SB3E
2x1x03Ud1L-3 IdL-4 Id发生d(1)时x1Xd1xL;x0Xd03xL;3If0计算数值如下:
L-1 x10.01920.150.1692
x00.0520.450.502 3If031001.79(kA)0.84043115L-2 x10.0192+0.18=0.1992 x00.052+0.54=0.592 3If031001.52(kA)0.99043115L-3 x10.0192+0.16=0.1792 x00.052+0.48=0.532 3If031001.22(kA)0.89043115L-4 x10.0192+0.13=0.1492 x00.052+0.39=0.442 3If031002.03(kA)0.74043115 28 ****大学毕业设计(论文)说明书
发生d(1.1)时
x1Xd1xL;x0Xd03xL;3If0计算数值如下:
L-1 x10.01920.150.1692
x00.0520.450.502 3If0SB3E
x12x03Ud131001.28(kA)1.17323115L-2 x10.0192+0.18=0.1992 x00.052+0.54=0.592
3If031001.09(kA)1.38323115L-3 x10.0192+0.16=0.1792 x00.052+0.48=0.532 3If031001.21(kA)1.24323115L-4 x10.0192+0.13=0.1492 x00.052+0.39=0.442 3If031001.46(kA)1.03323115最小运行方式下由于变压器等效阻抗值变化不大,所以所有数据与最大运行方式下近似相等
4.3.3 35kV线路短路电流计算
最大运行方式下发生d(3)时IdSB1 计算数值如下:
Xd2xL3Ud2 29 ****大学毕业设计(论文)说明书
L-1 I1d0.18920.381003372.74(kA)L-2 I1d0.18920.481003372.33(kA)
L-3 I1d0.18920.251003373.55(kA)L-4 I1d0.18920.191003374.11(kA)
L-5 I1d0.18920.321003373.06(kA)
L-6 I1d0.18920.381003372.74(kA)
最小运行方式下发生d(3)时I1SBdXd2xL3Ud2L-1 Id10.35920.381003372.11(kA)
L-2 I1d0.35920.481003371.86(kA)
L-3 I1d0.35920.251003372.56(kA)
L-4 I1d0.35920.191003372.84(kA)L-5 I1d0.35920.321003372.30(kA)L-6 I1d0.35920.381003372.11(kA)
计算数值如下:
****大学毕业设计(论文)说明书
4.3.4 10kV线路短路电流计算
最大运行方式下发生d(3)时IdSB1 计算数值如下: Xd3xL3Ud3L-1 I1d0.29422.37100310.52.06(kA)L-2 I1d0.29421.58100310.52.93(kA)
L-3 I1d0.29421.18100310.53.73(kA)L-4 I1d0.29423.16100310.51.59(kA)L-5 I1d0.29422.76100310.51.80(kA)
L-6 I1d0.29421.97100310.52.43(kA)
L-7 I1d0.29423.16100310.51.59(kA)
L-8 I1d0.29423.55100310.51.43(kA)
最小运行方式下发生d(3)时I1SBdXd3xL3Ud3L-1 I1d0.56922.37100310.51.87(kA)L-2 I1d0.56921.58100310.52.56(kA)
计算数值如下:
****大学毕业设计(论文)说明书
L-3 Id11003.73(kA)0.56921.18310.511003.14(kA)
0.56923.16310.511001.65(kA)
0.56922.76310.511002.17(kA)0.56921.97310.511003.14(kA)0.56923.16310.511001.33(kA)0.56923.55310.5 L-4 IdL-5 IdL-6 IdL-7 IdL-8 Id
****大学毕业设计(论文)说明书 整定计算
5.1线路最大负荷电流计算
IL.max由前面线路参数表可计算如下: 1、110KV侧线路 L-1 IL.maxPmax(5-1)
3UNcos5031150.866031150.860.29kA 0.35kA L-2 IL.maxL-3 IL.max5531150.864831150.860.32kA 0.28kA L-4 IL.max2、35KV侧线路 L-1 IL.max143370.80.27kA
L-2 IL.max153370.8273370.850.29kA
0.49kA L-3 IL.maxL-4 IL.max183370.850.33kA
L-5 IL.max173370.80.33kA
****大学毕业设计(论文)说明书
L-6 IL.max3、10KV侧线路 L-1 IL.max253370.850.46kA
5310.50.84310.50.80.34kA
L-2 IL.max0.27kA
L-3 IL.max3310.50.88310.50.84310.50.85310.50.87310.50.80.21kA 0.55kA 0.27kA 0.34kA L-4 IL.maxL-5 IL.maxL-6 IL.maxL-7 IL.max0.48kA
L-8 IL.max3310.50.80.21kA
****大学毕业设计(论文)说明书
5.2主变压器保护的整定计算
5.2.1纵差动保护整定计算
一、计算变压器各侧一次电流,选择电流互感器的变比,确定各侧二次额定电流:
表5-1
变压器相关参数计算
名称
各侧数值
额定电压(kV)
115
10.5
额定电流(A)31.51033115158.131.5103337491.5
31.5103310.51732.1
电流互感器 Y
Y
D 接线方式
电流互感器
158.1/5
491.5/5
31732.1/5 计算变比
选用电流互 200/5
500/5
3000/5 感器变比
二次额定电 158.1/40=3.95
491.5/100=4.915
3000/600=5 流(A)
10.5kV侧的二次额定电流最大,所以选取该侧为保护的基本侧。
二、确定保护的一次动作电流:
1、按躲开变压器的励磁涌流整定:
IdzKkIe.B
(Kk取1.5)
(5-2)
=1.5×1732.1
=2598.15(A)
2、器外部三相短路时的最大不平衡电流来整定
(3)IdzKk(KfzqKtxfwcUfza)Id(Kk取1.3)(5-3).max
= 1.3(1.0×1×0.1 + 0.1+ 0.05)×3.73×1000
****大学毕业设计(论文)说明书
=994(A)其中Ktx为电流互感器同型系数,型号相同时取0.5,型号不同时取1,这
Kfzq为非周期分量引起的误差,里为避免以后更换设备的方便故取1;取1;fza(3)建议采用中间值0.05;U取0.1;Id.max为变压器外部最大运行方式下的三相短路电流。
3、按躲开电流互感器二次回路断线时变压器的最大负荷电流整定:
LdzKkIth.max
(Kk取1.3)
= 1.3×1732.1 = 2251.7(A)
三、确定保护的二次动作电流:
1、基本侧差动继电器的动作电流为:
Idzdz.j.jbkjxIn
32598.15300507.5(A)
2、基本侧差动线圈工匝数为:(AW0为60)
WAW0cd.jb.zI
dzjjb
607.58
选用的差动线圈匝数为8匝
四、差动保护的实际动作电流:
1、差动保护的实际二次动作电流:
IAW0dz.j.jbW607.5(A)
cdjbz8
∴ 差动保护实际一次动作电流为:
5-4)
5-5)
5-6)(((****大学毕业设计(论文)说明书
Idz.jbIdzjjbnLKjx7.53000
3(5-7)
52598.2(A)
五、动作时限:0秒
六、灵敏度校验:
Id.min为实际可能的方式下在差动保护范围内发生两相短路时总的最小短路电流;
Id.min是在系统最小运行方式下两台变压器并联运行时低压侧两相短路取得;接线系数Kjx取2
kjxId.minIdz.j.jbnL.jb239.66100023.722(满足要求)
(5-8)7.530005Ksen5.2.2 复合电压启动过电流保护的整定计算
过电流元件动作值Iop按躲开站变额定电流IN.st整定,即: Iop110kV侧:krelIN.st(5-9)kre 1.1531500214(A)0.853115 其中krel可靠系数,一般为1.15~1.25,这里取1.15, kre是返回系数,这里取0.85 运行方式下线路末端的两相短路电流对保护装置进行灵敏度的校验。
3(3)3Id.min1.331000225.41.3,满足要求。(5-10)
IOP213Ksen 37 ****大学毕业设计(论文)说明书
35kV侧:Iopkrel1.1531500IN.st665(A)kre0.85337取最小运行方式下线路末端的两相短路电流对保护装置进行灵敏度的校验。
3(3)3Id.min1.331000221.731.3,满足要求
IOP665krel1.1531500IN.st2343(A)kre0.85310.5Ksen10kV侧:Iop取最小运行方式下线路末端的两相短路电流对保护装置进行灵敏度的校验。
3(3)3Id.min1.331000220.51.3,不满足要求 IOP2343Ksen最终整定电流取最小值即110KV侧的整定结果。保护动作时限为0.5秒。
5.2.3 过负荷保护的整定计算
取可靠系数Krel为1.05,返回系数Kres为0.85,IN为保护安装侧变压器的额定电流。因是单侧电源三绕组降压变压器且三侧绕组容量相同,则过负荷保护装在电源侧(即110KV侧)。
按躲开变压器额定电流来整定:
IdzKk1.0531.5103IN195.35(A)Kh0.853115动作时限:比降压变压器复合电压起动的过电流保护的动作时限大0.5秒,即0.5+0.5=1秒。
5.3 母线保护的整定计算
根据本设计的实际情况,决定采用完全电流差动母线保护对变电站的母线进行保护。
****大学毕业设计(论文)说明书
所用设备差动继电器的动作电流按下述两个原则整定,并取其中的较大者为整定值。
(1)躲过外部故障时的最大不平衡电流。其动作电流按下式计算
Iop,KKrelIdsp.maxKrel0.1Ik..max/nTA(5-11)式中:Krel为可靠系数,取为1.3;
Ik..max为在母线范围外任一连接元件上短路时,流过差动保护电流互感器的最大短路电流;
nTA为母线保护用电流互感器的变比。110kV母线: Iop,KKrel0.1Ik..max/nTA
=1.30.1361000/40
=10.92(A)
35kV母线:
Iop,KKrel0.1Ik..max/nTA
=1.30.14.111000/100
=5.343(A)
10kV母线:
Iop,KKrel0.1Ik..max/nTA
=1.30.13.731000/600
=0.808(A)
(2)躲过电流互感器二次回路一相短线时流过差动继电器的最大电流。
其动作电流按下式计算
Iop,KKrelIl..max/nTA
(5-12)式中Il..max为所有连接元件中最大的负荷电流。
****大学毕业设计(论文)说明书
110kV母线: Iop,KKrelIl..max/nTA
=1.3350/40
=11.38(A)
35kV母线: Iop,KKrelIl..max/nTA
=1.3490/100
=6.37(A)
10kV母线: Iop,KKrelIl..max/nTA
=1.3550/600
=1.19(A)
根据计算值可知母线动作电流如下:
110kV母线:Iop,K11.38(A)
35kV母线:Iop,K6.37(A)10kV母线:Iop,K1.19(A)
当保护范围内部故障时,应采用下式校验灵敏系数,其值一般应不低于2。
KsenIk.min
(5-13)
Iop.knTA式中Ik.min为母线故障时的最小短路电流。110kV母线: KsenIk.min22.65100049.762
Iop.knTA11.38404.343100025.92 6.37100 40 35kV母线: KsenIk.minIop.knTA****大学毕业设计(论文)说明书
10kV母线: KsenIk.minIop.knTA9.6631000211.72 1.19600
由计算结果知整定值符合要求。
5.4 线路保护的整定计算
5.4.1 110kV线路保护的整定计算
一、相间距离保护的整定计算 1.距离Ⅰ段
为了保证选择性,保护瞬时动作的距离Ⅰ段动作阻抗应按躲过相邻下一元件首端短路的条件选择,即
' ZopkrelZL 可靠系数krel=0.85
(5-14)
'0.8520.2=17.17(Ω)L-1 Zop'0.8524.24=20.604(Ω)L-2 Zop'0.8521.25=18.0625(Ω)L-3 Zop'0.8517=14.45(Ω)L-4 Zop2.距离Ⅱ段
动作阻抗按下式整定
“ Zop ksenZL 灵敏系数ksen=1.3
(5-15)”1.320.2=26.26(Ω)L-1 Zop“1.324.24=31.512(Ω)L-2 Zop”1.321.25=27.625(Ω)L-3 Zop“1.317=22.1(Ω)L-4 Zop
3.距离Ⅲ段
动作阻抗按下式整定
****大学毕业设计(论文)说明书
”'ZopZL.min
(5-16)
krelkrekzq0.9Ee ZL.minIL.max
3(5-17)
krel1.3 kre1.2 kzq2
式中Ee为电网的额定线电压;
IL.max为线路的最大负荷电流。
0.9110“' L-1 Zop30.290.91103/1.31.2263.17()
”' L-2 Zop0.350.91103/1.31.2252.34()
“' L-3 Zop0.320.91103/1.31.2257.25()
”' L-4 Zop0.28/1.31.2265.43()
灵敏度校验 KsenL-1 Ksen“'ZopZl
63.173.131.5 20.252.34L-2 Ksen2.161.5
24.2457.25L-3 Ksen2.691.5
21.2565.43L-4 Ksen3.851.5
17由以上计算可知整定结果符合要求。
****大学毕业设计(论文)说明书
5.4.2 35kV线路保护的整定计算
一、相间距离保护的整定计算 1.距离Ⅰ段
'ZopkrelZL krel0.85
'0.855.224.437()L-1 Zop'0.856.5255.55()L-2 Zop'0.853.482.958()L-3 Zop'0.852.612.22()L-4 Zop'0.854.353.70()L-5 Zop'0.855.224.437()L-6 Zop2.距离Ⅱ段
动作阻抗按下式整定
Zop”ksenZL 灵敏系数ksen=1.3
''1.35.226.786()L-1 Zop''1.36.5258.48()L-2 Zop''1.33.484.524()L-3 Zop''1.32.613.393()L-4 Zop''1.34.355.655()L-5 Zop''1.35.226.786()L-6 Zop3.距离Ⅲ段
动作阻抗按下式整定
“'ZopZL.min ZL.minkrelkrekzq0.9EeIL.max3
krel1.3 kre1.2 kzq2
0.935”'L-1 Zop30.27/1.31.2221.59()
****大学毕业设计(论文)说明书
0.935L-2 Z“'3op0.29/1.31.2220.1()
0.935L-3 Z”'3op0.49/1.31.2211.90()
0.935L-4 Z“'3op0.33/1.31.2217.66()
0.935L-5 Z”'3op0.33/1.31.2217.66()
0.935L-6 Z“'3op0.46/1.31.2212.67()
灵敏度校验
KZ”'opsenZ
lL-1 K21.59sen5.224.141.5 L-2 K20.1sen6.5253.081.5
L-3 K11.9sen3.483.421.5
L-4 K17.66sen2.616.771.5
L-5 K17.66sen4.354.061.5
L-6 K12.67sen5.222.431.5
由以上计算可知整定结果符合要求。二、三段式电流保护的整定计算 瞬时电流速断保护(又称第Ⅰ段电流保护)
I'opkrelId.max krel1.2 式中Id.max为线路在最大运行方式下的三相短路值
L-1 I'op1.22.743.288(kA)44
5-18)(****大学毕业设计(论文)说明书
L-2 I'op1.22.332.796(kA)L-3 I'op1.23.554.26(kA)L-4 I'op1.24.114.932(kA)L-5 I'op1.23.063.672(kA)L-6 I'op1.22.743.288(kA)灵敏度校验:按线路30%处发生d(2)故障时校验
I(2)3SBd.min21X d2xL30%3UBL-1 I(2)1d.min210.18920.3830%100374.45(kA)L-2 I(2)11d.min20.18920.4830%100374.05(kA)L-3 I(2)d.min1211000.18920.2530%375.11(kA)L-4 I(2)d.min1210.18920.1930%100375.48(kA)L-5 I(2)d.min1210.18920.3230%100374.73(kA)L-6 I(2)d.min1210.18920.3830%100374.45(kA)因为I(2)d.minIop所以灵敏度合格 限时电流速断保护(第又称Ⅱ段电流保护)
(2)I“minopId.k ksen1.3 sen3L-1 I”op2.1121.31.4(kA)L-2 I“1.863op21.31.24(kA)L-3 I”2.563op21.31.71(kA)
5-19)(
第四篇:无人值守的变电站安保安防系统方案设计
无人值守的变电站安保安防系统方案设计.txt熬夜,是因为没有勇气结束这一天;赖床,是因为没有勇气开始这一天。朋友,就是将你看透了还能喜欢你的人。随着计算机技术和网络通信技术的快速发展,电力系统自动化建设发展越加完善,尤其是在电力系统变电站远程监控中,广泛采用了最新的计算机技术、通讯技术和图像处理等技术。
概述
随着计算机技术和网络通信技术的快速发展,电力系统自动化建设发展越加完善,尤其是在电力系统变电站远程监控中,广泛采用了最新的计算机技术、通讯技术和图像处理等技术。
根据变电站综合管理要求,我们采用基于非接触式IC智能综合管理系统,通过这套系统,可以实现对不同人员权限的明确限定,可完成多种的识别、信息查询、在线控制、参数设置、异常情况的自动报警等远程自动化管理。系统可配备工作时间长达24小时以上的后备电源,以便停电时控制系统仍可正常运行,在系统完全失电的情况下,保留了应急开门和锁门的手段。
一.系统硬件架构
主要通过我公司自主研发生产的动环监控主机、智能门禁以及视频服务器三大核心设备实现整个系统功能。网络化变电站综合安保管理系统是大型的工业级监控系统,支持大量的前端变电站/所,数量不限。当前端变电站/所的数量较多时。可自由增加中间节点的数量,监控设备组成一个树型网络结构,使系统整体性能达到最佳。
二.系统软件架构
系统主控制设备采用ISS系列控制系统,此控制系统采用了先进的群组式管理模式,将最为烦琐的单个用户管理归纳为用户类型管理。只须在系统编程时设定不同的用户类别及权限,包括特定区域权限、通道门权限等,系统内的用户只要简单的登入相对应的用户类型,就可以完成复杂的用户管理工作。而且用户类别也可以根据需要由系统管理员做编程调整,此系统具有 255组不同的用户类型、系统可储存5000个使用者资料、87000条系统事件记忆、系统在此基础上仍可扩充,每个控制器可接八个输入输出信号,可接入各种输入信号如,消防、周界报警、综自系统信号、油、电、气实时信号等,通过系统内集成的监控画面可实时的监测各系统的状态。
三、部分子系统介绍
(一)动环在线监测子系统
1.主变油在线监测子系统
在主站主变油监测表安装有图像监控系统,需要原有内部主变油监测系统输入开关量信号给智能综合控制系统的控制主机,中心系统可以将该输入信号和所对应的视频监控点对应起来,工作人员在中心站或子系统客户端可通过管理软件打开相应的管理点,以实时的监测到主变油的实际状态。
2.主子站电能质量在线监测子系统
在主站和子站的电能监测系统中安装图像监控系统,工作人员在中心站或子系统客户端可通过管理软件打开相应的管理点,以实时的监测到电能质量的实际状态。
3.子站GIS室SF6氧量仪在线监测子系统
GIS室氧量仪是用来监测室内地面氧气含量的设备系统,当室内设备有发生故障而泄露气体时,氧量仪便发生报警,来提醒工作人员进行相关工作。
4.空调远程控制子系统
通过RS485接口的智能遥控器,可以在中心平台上控制空调开机、关机、升温、降温、通风等。
5.环境在线监测子系统
通过温湿度传感器、风速传感器可以在线监测每个点的实时环境状态。
(二).远程图像监控子系统
在每个变电站装有图像监控系统,当门被异常打开或被正常打开时,门禁系统可把信号输出给闭路监控主机,闭路监控主机控制相应的摄像机捕捉图像,保存并把它实时地通过内部局域网传送给管理中心,管理中心根据实际情况及时采取应对措施。
1.系统功能如下:
(1)系统总体功能
(2)实时图像监视
(3)灯光联动功能
(4)远程喊话功能
(5)本地及远程控制功能
(6)录像功能
(7)报警功能
2.系统组成
根据电力行业的应用特点及管理模式,其电力变电站远程图像监控系统由主控中心(调度中心)、区域监控(巡检)中心和前端变电站站端部分(监控前端)以及传输网络设备构成。其中,主控中心和区域监控中心的功能基本一致,主要包括监控管理服务器、中心值班员工作站、录像资料存储设备以及网络视频集中监控系统应用软件。变电站监控前端部分包括摄像机及配件、网络硬盘录象机、矩阵控制器(可选)、告警处理单元等。
(三).报警及联动子系统
考虑到变电站的特殊性,我们采用专业报警系统和门禁系统报警双重认证
1、防盗联动报警系统结构及功能
在该系统方案中,我们主要用门禁系统和动环主机的辅助输入和输出端来做简单的报警或联动报警。
2、电站油、电、气联动报警系统
主变油温度高低、电能质量(频率变化)、蓄电池电量及GIS室氧气测量系统等联动功能是专门为电力网系统智能管理而设计的。
在中心管理软件上专门设计模块来实现其实时监控及联动功能,主要是通过现场监控系统来观查其内部系统的工作状态,每个系统可以设置一个或多个监控点,同时,根据需要控制器还可以输出信号来控制诸如风扇运行,变压器跳闸等动作来制止事故发生。
3、电站综合自动控制系统的联动
本功能需要有电站综合自动控制系统开关量信号输入到本系统所使用的主控制端,主要作用是当工作人员在管理中心操作电站综合自动控制系统时,避免误操作而导致危险事故发生。可以根据需要设置多个监控点,每个监控点我们都可以在管理中心实时监测,来监测电站综合自动控制系统的实际运行动作,把事故发生的概率降最低。
(四).巡视管理子系统
所有的门禁读卡器都可以作为巡视读卡点使用,门禁控制器能记录刷卡信息,连PC后数据下载到电脑上保存。电脑上的巡视软件可以根据这些读卡数据按部门、个人、日期统计各种巡视报表,方便快捷。任意的读卡门禁点都可以设成巡视点,即方便实用,又经济省钱。可以在已使用门禁系统的基础上,不用增加硬件成本,而只需增加一套巡视软件就能实现巡视计算机管理功能,避免了类似于打卡钟等巡视设施带来的人工处理的大量工作量,节约了劳动力资源,更提高了电站管理效率。
第五篇:银行安防系统
某银行大厦的安防系统 前言
随着经济改革的深入,科学技术的高速发展,生活水平的提高,人们对于安全防范的要求越来越高,安防系统已成为建筑智能化工程中必不可少的一部分。在银行系统的建筑智能化方面,安全防范系统的设计就被提到了更重要的高度。
笔者以目前我们所设计的某银行大厦的安防系统工程方案为例汉土交防系统在银行中的应用作初步的探讨。
某银行大厦的区域功能设置如下:地下一层设金库、交接室及个人保险箱库房;地上一层设对外营业大厅、自助银行;二层设计为VIP服务区;三层~十一层为办公场所。
银行安防系统设计思路
该系统主要是利用摄像机对某银行大厦的金库、营业场所和各主要路口、走廊、电梯、车库等重要场所进行监控。监控中心通过监控台严密监控各主要场所的安全情况,以便遇到突发事件能立即发现并及时处理。
该银行大厦的来往人员多、情况较复杂,在地下室的金库中,按照规范要求设置了红外一体化摄像机、两种不同工作原理的报警探测器和相应的其他安防措施;在一层的自助银行和对外营业的柜台处设置点对点的监控系统和报警系统。在二层~十一层的走廊、电梯轿厢、步梯入口处设置摄像机。可通过监控室随时监视各主要入口,发现异常情况和嫌疑人员能够及时进行处理。
安全系统的构成
该银行大厦安防系统由闭路电视监控系统、防盗报警系统、报警联动监控系统三部分构成,由三个系统共同发挥作用。3.1 闭路电视监控系统
闭路电视监控系统包括前端器材、传输线路及控制中心三部分。
前端器材由摄像机、镜头、安装防护设备等组成,主要负责信号的采集。本系统采用一体化球形摄像机、固定摄像机和半球摄像机等,各摄像机采用集中供电方式,自四楼监控室通过线缆将电源信号传输到各个摄像机。
传输线路由各类线缆、管路组成,负责视频信号的传输。各监控点摄像机的图像信号经过视频线缆连接到总控中心的矩阵输入端,传输后,不产生明显的噪声、失真,保证图像清晰度和灰度,具有良好幅频特性。传输长度如小于300m,可以采用SYV-75-5的同轴电缆;室外球机等较远的摄像机,可采用SYV-75-7的线缆;距离更远则需在中间增设视频放大器。在本系统中考虑到传输距离不等,为了保证图像的质量,离中心控制室比较近的摄像机采用SYV-75-3的视频线,比较远处采用SYV-75-5的视频线。中心设备主要包括:视频矩阵切换主机、硬盘录像机、显示器、监视器以及中心管理电源等。它的作用是对前端已采集到的信号进行处理,包括视频信号的切换、显示和记录等。所有配置的控制设备及显示记录等后端设备均放在中央控制室内。3.1.1 前端器材设备的设计
由于不同的环境及场所对前端器材设备具体要求不同,因此必须根据具体情况进行前端器材设备的选择。在设计中,我们根据不同摄像机的特长和优点进行了整合。在摄像机选型中,我们采用了两种不同品牌摄像机相结合的方式,充分利用了其中一款摄像机低照度和色彩还原性好及另一款摄像机背光补偿效果好的技术优势,在需要办公监控的场所和车库及地下室等场所分别使用不同的摄像机。各具体场所设备选型如下:地下金库的安全防范等级很高且处于地下一层,因此,我们设置了7台红外夜视摄像机,全面监视库区内的人员活动情况及夜间防盗。地下停车场平时日照不充足,以人工照明为主,自然条件等同于室外,并且视角宽阔,选用补偿性能好的彩色转黑白一体摄像机。停车场入口处光线强弱对比较大,且经常有车灯强光的照射,需配置背光补偿较好的高性能摄像机。大厦的进出口处由于气候变化明显昼夜温差大,并且监控范围较远,需配置一体化彩色摄像机。在首层大厅这样面积较大的场所设置了室内一体化高速智能球,其监视能力相当于多台固定摄像机的监视能力,目标捕获时间短,完全变焦、聚焦,无论目标处于运动或弱光状态,都能得到清晰的图像。对外办公柜台设固定摄像机(配自动光圈镜头)8台。公共区域走廊等设置固定半球彩色摄像机,配半球罩,既不影响吊顶美观,又能全面观察走廊情况,不留死角。本楼电梯共4部,电梯轿厢内部为防范要害部位,为每部电梯设置了电梯专用摄像机。3.1.2 传输线路的设计
本工程监控中心设置在四层,监控中心最远的摄像机的传输线缆长度也不大于200m。
传输图像信号用的电缆线,也即特性阻抗为75Ω的同轴电缆,我国的此类电缆型号主要有SYV-75-
3、SYV-75-5等。型号中的尾数愈大,电缆愈粗,损耗愈小,但价格愈高。所以,根据传输距离和所选用的传输方式,合理地选择电缆是很必要的。究竟选择什么样的电缆线,最好根据传输距离和传输方式以及电缆线型号(主要是确定单位长度的衰减量)通过计算后确定。根据本楼实际情况,选择SYV-75-3/5作为楼内视频传输电缆。
控制线与电源线除了要考虑其强度、工作环境等要素外,重要的是应考虑其传输损耗。SYV-75-3与SYV-75-5电缆的传输损耗,可以用线路的直流电阻去评估,或模拟单位长度的电压降。特别是控制线,一般用来传送数码信号或开关信号,而数码信号一般为TTL或负逻辑电平,而开关信号或为TM电平,或一般也不会高于12V(DC)。如果传输距离很远,到达终端时已达不到TTL电平的标准或低于需要的开关信号的电平要求。
系统对前端设备采用独立的稳压电源集中供电,以保证安全运行和设备良好的同步性能。安全中心稳压电源设备提供220V电源线到楼层配电箱后,由楼层配电箱向各个摄像机或报警器统一供电。
在管线的设计上,我们做到:(1)强、弱电线缆分开布线;
(2)为了防止电磁辐射的影响,视频线缆需加金属软管进行屏蔽,力争让视频信号达到应有的清晰度;
(3)管线的路由部分,应充分考虑与其他系统的交叉和综合调整。3.1.3 监控中心的设计
根据系统的实际需求,监控中心设备的选型既要满足实际功能要求,又考虑到预留适当的余量。
矩阵控制主机:根据系统要求,矩阵需实现多路画面图像在多台监视器上以多种方式切换显示、系统口令操作、系统划分、自动序列编程、视频丢失检测、报警联动设置等众多先进的功能。根据摄像机的数量,至少需要80路的视频输入,再加上一定的冗余量,所选矩阵系统必须具备90路以上的输入端口。该矩阵要能实现与防盗报警、门禁控制、消防等系统的联动。
硬盘录像机:根据系统需求,所有音、视频均需进行实时数字格式录放和存储,并能实现多种报警录像方式,存储任何时间的重要场所的监控资料,具备视频丢失检测功能。根据系统需要进行远程调用的特点,要求图像采用H.264的压缩格式,实现图像的存储格式为MPG4格式,并且支持远程流媒体调用。
监视器:监控中心监视器作为显示界面,对视频切换矩阵的输入图像进行分组显示,显示整个系统图像,也可以通过万能切换将任意图像显示在监视器上。对于前端设备16路数字硬盘录像机进行视频录像,为分析事故现场留下最重要的信息资料。同时,通过监视器可以观察到大厦内部监控点的所有情况,并可跟踪活动目标和多角度监视。系统共配置20台21寸纯平监视器和1台42寸等离子电视。3.2 防盗报警系统
安防报警系统是现代安防不可或缺的手段,在银行大厦这样的金融办公楼,显得至关重要。本方案中,涉及银行金库、营业厅等场所,安防报警系统需部分与110联动。由于系统的特殊性,整个系统上由110报警系统和大楼内部报警系统两个子系统组成。
3.2.1 安防报警系统概述 该项目的防盗报警系统主要由设在楼内的各种报警探测器和设在终端控制室的报警控制主机以及报警联动装置和传输线路等构成。在布防状态下,一旦有入侵者企图进入楼内重点防范区域,即发生报警。终端控制室主机显示器上便可清楚地看到现场报警部位。这样利用周界防范和楼内报警系统就可对银行大厦进行封闭式保护。
3.2.2 安防报警系统的设计
此工程中,大楼各部分均由防盗系统进行保护是没有必要的,那样做工程造价将增加很多,鉴于此,只对重要部位或关键位置采用防盗系统进行分散保护。
金库:在地下室金库区,设置震动探测器16只,分析仪8台,双鉴探测器7个,紧急按钮8个,声光一体警号2只,并在金库入口处增加门禁1套。
自助银行:在一层自助银行处,设置震动探测器3只,分析仪1台,双鉴探测器1个,紧急按钮3个,并在自助银行的现金装填操作区增加门禁系统1套,报警按钮1个。
营业厅柜台区:每个柜台设置报警按钮15只,声光一体警号2个。
以上场所通过设置主动报警装置(手动报警按钮)和被动报警装置(双鉴探测器),使几种报警器配合工作,手动报警按钮和被动报警装置处于24小时激活状态,无论何时发生报警,都可立刻通知安防控制室和110指挥中心。
重要出入口:在3~11层的重要出入口和走廊区,根据需要决定设置探测器数量。
在大楼的各主要出入口、电梯厅及楼梯间等处设置了双鉴探测器,在下班后开始布防,虽然布置的点位不多,但封锁住了所有的进出口,一旦有非法入侵立即报警,同时也可以用摄像机配合确认警情。3.2.3 防范前端设备的功能
防盗报警系统的设置,是在实体物理防范的基础上另加一道技术防范的屏障,使整个办公楼的防护系统更加严密,将犯罪分子拒于之外。
防盗探测器的设置应能最大限度地发挥其探测能力,尽量降低误报率。探测器类型的选择应尽可能弥补其固有缺陷,达到准确、灵敏、误报少的探测目的。
本方案中设计的防盗报警探测器的种类有:
双鉴探测器:双鉴探测器结合两种探测方法,即以被动红外探头探测移动并使用微波确认以降低误报。壁装式双鉴探测器提供llm范围广角防护,另加一个下望区以保护过墙区,提供一个微波柱面区,只有同时触发红外及微波才会引发报警,从而大大降低了误报的可能性;
紧急按钮:紧急按钮又称为手动报警器,塑料金属材质,常开/常闭输出,紧急报警时使用。3.2.4 中心设备及系统功能
此处选用的报警主机可与闭路电视监控系统控制主机及其控制管理软件联动操作,集成了闭路电视监控、防盗报警监视等安防系统管理和控制的功能,并可通过标准的计算机网络通信与巡更系统、通信联络系统、火灾自动(消防)报警系统等诸多系统的控制主机联网,进行必要的数据交流与共享,进行多等级、分范围、分功能、分优先权的保密管理和控制,协调各系统的运行,构成综合安全防范体系。
为了更直观地显示报警区域,此处还设计了大型模拟报警显示盘,在有警情的状态下,显示盘上相应的二极管发光,同时伴有警铃声音。
当有人对线路和设备进行破坏、线路发生短路、断路或非法撬开时,报警控制器应发出报警并能显示线路故障信息。
系统亦支持人工手动方式的报警响应,有些报警信号需经多方核实方可采取行动,此时,操作人员可采取手动报警响应模式。
系统将对报警信号采取自动和手动响应措施一一记录在案的方式(包括响应的方法、时间、日期),生成日志文件,以备日后查询。系统应留有冗余,方便以后扩展。
3.3 报警联动监控系统
当某前端报警设备发出报警信号后,系统自动调用位于该报警点附近的摄像机(可以多个)转到该点监视;在保安监控中心和与该事件业务管理相关的控制室(或管理控制中心)的报警监视器和多媒体工作站上显示该点图像(有多个摄像机时,自动循环切换显示,只要操作员操控键盘或鼠标则立即停止切换并转为人工控制方式),同时发出报警提示音;在多媒体工作站上显示该报警点在电子地图上的位置,地图上的报警点图标闪烁;在多媒体工作站和周界管理计算机上显示该报警点的相关信息(报警地名称、报警点编号、报警种类、发生了哪些自动动作)和相应的控制操作与处理措施。在发生警情时驱动硬盘录像设备进行实时录像,作为记录取证的依据。
从整体上看,闭路电视监控系统为安防系统提供了视频信号的支持,而防盗报警系统的使用更加完善了安防系统的防范手段,报警联动监控系统的使用使这两个系统的功能得到了最大发挥,提高了整个系统的性能。4 结束语
安防系统在现代智能化建筑工程中的作用越来越重要,但并不意味着智能化建筑的安防工程的投资越多就越好。如何合理地选择设备?如何选择合适的位置设置设备?如何把系统的整合和联动实现完美的结合?……这是我们在做安防工程时要重点考虑的。只有最适合工程项目本身的系统才是我们需要的安防系统。
视频安防系统方案
一、系统概述
绍兴中成热电有限公司前身为绍兴马山热电厂,总投资10亿元,其中新厂已经形成了六炉五机的规模,即130T/H循环流化床锅炉6台、12MW抽凝式汽轮发电机1台、6MW背压式汽轮发电机2台和12MW背压式汽轮发电机组2台。加上老厂的装机容量和供热能力,目前绍兴中成热电的供热能力已经达到500T/H,发电能力可突破66MW。公司拥有配套完整的脱硫和除尘装臵、水处理闭式循环装臵,采用国内外最先进电气化和热工DCS计算机控制管理,是目前绍兴市规模最大、设备最先进的热电企业之一。
二.设计依据:
GB50198-94 民用闭路电视监控系统工程技术规范。GA/T70-94 安全防范工程费用概预算编制办法。GA/T75-94 安全防范工程程序与要求。
GB50168-92 电器装臵安装工程电缆线路施工及验收规范。GB50169-92 电器装臵安装工程接地施工及验收规范。GB7401-87 彩色电视图像质量主观评价方法。GA/T74-94 安全防范系统通用图形符号。
甲方提供图纸概况。
民用建筑电气设计规范(JGJ/T16-92)建筑防雷设计规范(GBJ-57-83)
工业企业通信接地设计规范(GBJ79-85)
三、系统方案及功能说明: 1. 系统设计原则
1、本方案拟按热电厂需求进行设计,设计遵循技术先进,性能稳定可靠,经济实用为总原则。本系统数字模块化、网络化结构强,且可方便的融入到电厂的网络中,使部分管理人员方便的监控现场情况,共享网络资源,从而可形成一个强大的电厂工业电视数字监控网络系统。本系统基本上由以下几个模块组成:视频采集模块,信号传输模块,中心控制(中心主控/网络分控)模块。
2、本系统中各设备配臵经济合理,价格性能比好,且符合标准化、规范化要求。系统的设计,设备的选型将综合考虑系统价格性能比,做到设备的维修维护简单、方便,可靠性能满足要求。
3、设计目标选用当今国际、国内最先进的水平作为设计目标,采用当今新技术、新工艺,技术先进,稳定可靠,操作简单,维护方便,符合现有规定标准,并预留为以后发展的扩充接口。2.主控系统主要功能 视频监视功能
本方案中控制端系统(主控系统/网络分控系统)能够对前端所要求的监控范围进行视频监控,控制端系统能够随意进行图像的切换或控制等,且为本地实时监控。
云台、镜头控制
对于前端各室内外活动监控摄像点,在控制系统上选中视频源,点击云台快捷键,移动鼠标可使云台向八个方向转动(含线扫描、面扫描),点击镜头快捷键,移动鼠标可控制镜头的三个动作----光圈(IRIS)、变焦(ZOOM)、调焦(FOCUS);与此同时,键盘小键盘所对应的左右键可起微调作用。
开关控制
对于前端各室内外活动监控摄像点,选中视频源,可分别控制对应的多路开关量,其中各开关量可设定。如辅助灯光、雨刷、频闪灯的控制等,而且各开关量可自动触发、自动解除等。
新的特点
本多媒体主控系统中的视频报警技术,可视化的电子地图技术,视频、音频、文字提示联动相结合的方式,使中心控制端操作者有身临其境的感觉,也是传统矩阵和普通多媒体监控系统所无法比拟的,为了适用现有的窄带传输,分控还采用了先进的MPEG-4压缩算法,可实现主分控间的双向对讲功能。
视频捕捉及冻结图像
视频捕捉活动图像,以.AVI格式存储;冻结视频图像时,可将精彩画面用.BMP格式存储。视频捕捉活动图像时间可随意设定(缺省为10秒)。同时本系统网络分控系统也具备有视频捕捉及冻结图像功能。
多分屏
可将视频画面任意进行分割(软分割),其同屏最多可显示16个画面,每一画面显示相应的输入视频源,超过16路视频源可翻页显示,即视频源路数可任意扩充,系统可以叠加汉字标识符,其叠加的汉字标识符可任意设臵,同时系统具有多个模拟电视墙的接入口。
系统管理设臵
系统管理设臵为本多媒体监控系统软件的核心部分,包括对系统各硬件的配臵情况,对系统的各种资源进行设定和控制。具体包括用户设臵、视频源设臵、解码器设臵、定时布撤防设臵、报警联动设臵、工作日志管理、数字录像设臵、网络连接设臵、节假日设臵及高级管理等几部分。系统采用了虚拟现实,具有电子地图功能。
分控功能
强大的分控可以居于TCP/IP或PSTN/ISDN方式,其分控网络化的引入使JETCOM多媒体监控系统进入监控领域一个新的台阶,本系统可结合高速局域网络,资源共享,从而使本系统更能适应现代化,大规模的复杂应用场合,从而成为一套先进的,完善的,易于组建和扩充的,可适应与各种条件的解决方案。3.系统说明 本方案利用同轴视频线缆将前端现场各视频信号传至系统控制中心主控室,然后利用厂内内部局域网将各视频信号经主控室数字主机压缩处理后传至本系统网络上分控计算机上,同时可将数据控制信号发给前端数据解码器以控制前端相应的云台、镜头及雨刷开关动作等。本系统通过系统的联网,可在总控中心主控室及网络分控中心计算机上实现辅助监控,达到有效的监督管理,从而可部分的实现,少人职守或无人值班。
以上方案为全数字化监控系统,能够代表当今视频监控领域最先进的解决方案,能够达到安全监控管理的目的。本方案中数字主机及分控采用的压缩方式当今世界流行的MPEG-4方式,组网广播技术,每个系统控制中心(总控中心主控系统及网络分控系统)可作到如下几点:
1.控制中心(总控中心主控系统及网络分控系统)均能够监视到拟布臵对应的65个监控点(各号皮带所对应的监控点、室外卸煤沟等位臵),监控布臵点详见对应的摄像监控点分布表;系统配臵详见对应的摄像监控点配臵表。
2.本数字图像监控系统兼容局域网络,广域网络、帧中继线路等,具有完好的兼容性、扩充性,且图像质量较好。
3.本系统保证系统总监控中心及居于MIS网络监控分中心可同时/任意监控所要求的各个监控现场情况,且可方便的遥控前端云台、镜头、防护罩雨刷等诸动作,监控中心可接驳多个监视器或电视机(可接驳16台或以上,本系统将考虑接驳9台监视器组成电视墙)。
4.本系统为全数字化网络传输系统,公司拥有自主知识产权,全计算机操作,全中文界面,控制方便,简单明了。
5.本数字化网络监控系统可实现监控中心与MIS网络上分控中心之间直接双向对讲功能,网络分控系统可任意添加(需添加一硬件加密狗和网络分控软件)。6.本系统因其使用环境的特殊性,将充分考虑系统机房统一屏蔽接地、从而达到防电磁干扰等。4.系统方案方案描叙: 主系统组成:
本系统中主控系统将采用JETCOM2000系列的JC-8016数字网络多媒体监控管理系统。该系统集视频矩阵切换和系统分割、数据控制、网络传输各功能于一体,为全计算机监控管理系统。每台系统系指标好,性能稳定,功能强大,具有80个视频输入,16个视频输出,且可方便的进行系统组网(TCP/IP),即插即用。本监控系统中中心主控/网络分控系统通过其计算机能够方便的监控到前端各个监控摄像头采集的视频图像,可方便的控制各云台、镜头、室外防护罩雨刷等的控制。
监控中心具体配臵:
本输煤监控系统监控中心管理65个监控点(详见摄像监控点配臵表),已有11个监控点(其中固定监控点5个,活动监控点6个,需追加6个解码器),新建54个监控点(其中固定监控点44个,活动监控点10个)。在尽量利用原有设备的基础上,本监控中心包含设备为:黑白低照度高分辨率摄像机44台(JC-460B),彩色低照度一体化摄像机10台(CNB-AP200),2.8-12mm手动变焦镜头44只(13V2812M),室内全方位云台5个(JC-302),室外全方位云台5个(JC-301),室内中型防护罩5个(JC-602),室内小型防护罩44个(JC-603),室外全天候防护罩5台(JC-600),室内云台支架5个(JC-5003),室外云台支架5个(JC-5004),室内摄像机支架33个(JC-5001),定做室内摄像机支架11个,解码器16个(JC-100),多媒体数字网络监控管理系统一套(JC-8016,含系统软硬件,四路视频采集),工控机1台(IPC-610),21寸纯平彩色显示器1台(201T),21寸高分辨率黑白纯监视器9台(TM-2100B),电视墙一个(定做),分控系统四套(JC-TCP/IP),分控计算机(电厂自备),稳压净化电源一台等。系统配臵清单表(主要)如下。
系统配臵清单表(主要)序号 名称 型号 数量 产地 黑白高分辨率摄像机 JC-460B 44 日本JETCOM 2 彩色高分辨率一体化摄像机 CNB-AP200 10 韩国C—B 3 2.8-12mm手动变焦镜头 13VM2812 44 日本TAMRON 4 室内全方位云台 JC-302 5 日本JETCOM 5 室外全方位云台 JC-301 5 日本JETCOM 6 室内中型铝合金防护罩 JC-602 5 日本JETCOM 7 室内小型铝合金防护罩 JC-603 44 日本JETCOM 8 室外全天候防护罩(含雨刷)JC-600 5 日本JETCOM 9 室内金属支架 JC-5001 33 日本JETCOM 10 室内加长支架杆(估算)JC-5001-25 66 日本JETCOM 11 定做支架 11 日本JETCOM 12 室外防护罩支架(带万向头)JC-5003 5 日本JETCOM 13 室外云台支架 JC-5004 5 日本JETCOM 14 电源适配器 DC-12V 44 日本JETCOM 15 解码器 JC-100 16 日本JETCOM 16 多媒体主控系统(80入/16出)JC-8016 1 日本JETCOM 17 21寸三星监视器
银行:闭路电视监控与防盗报警设计方案
随着现代化管理的需要和发展,闭路电视监控系统是当今普遍应用的现代化管理手段。它能够在第一时间以图像、文字形式告知管理、维护和保安人员现场所发生的任何情况,从而有效地做出快速反应,并将所发生事件的全过程进行备份,对重要数据进行记录,为处理事故提供切实依据。
某信用联社闭路电视监控防盗报警工程,系重要安防管理工程,它将对贵社财产的安全保护和内部的业务管理发挥重要的作用。鉴于工程的重要性,我们在方案设计中,力求达到系统的先进性,可靠性,实用性和扩展性。做到系统设计方案严谨,合理布局、正确安排电视监控摄像机的部位,设备选型合理。同时体现了如下原则: *严谨的系统设计方案 *设备选型科学周密 *系统选型合理
我们在设计方案时针对现场的实际情况,采用技术先进,性能价格比高的设备。重点部位的器材选用美国、日本、英国等国公司的名牌产品,其余工程辅助设备则采用合资企业的产品,这些设备进行科学组合与集成,使本方案布局合理,既照顾整体,又突出重点和要害部位:系统操作简单,维护方便,系统可靠性高。
根据闭路电视监控系统的技术要求和实际情况,我们采用了美国派尔高(PELCO)公司的CM6700视频矩阵切换控制系统。电视监控系统以美国PELCO公司的CM6700主机系统为中心,它能方便地对所有接入主机的监控设备进行编程控制和遥控,并且留有报警接口,可以和报警系统实现联动。视频信号通过一根同轴电缆进行传输;云台、镜头的控制信号均可由解码器与主机相连进行传输。设计概述
根据要求,重要部位配臵相应的摄像监视和报警装臵,在中心控制主机的统一管理和控制下,实现全系统一体化控制,同步切换、录像、报警联动等功能,为安全防范和管理指挥决策提供必要的声像资料。
整个系统分为前端监控设备、中心控制设备、和传输电缆。
前端部分在重要部位配臵相应的摄像机和防盗报警探测器,通过总线制方式,由中心控制主机统一管理和控制,实现整个系统一体化的有机结合。闭路电视监控系统 1前端配臵
按贵社要求分别在营业大厅、营业柜台、大门外等地安装摄像机(共安装16台摄像机)详细分布详见平面布臵图。2中心控制
选用美国「派尔高」(PELCO)CM6700矩阵作为全系统的控制中心。主控通过1台键盘配合3台15”彩色监视器、3台硬盘录像机、对前端16个监控点画面进行任意控制、分割、录像。3分控
本系统设两个分控点,各配1台分控键盘和1台15”彩色监视器,可任意切换前端摄像机画面和控制全球摄像机的转动。防盗报警系统 1系统概述
(1)、本系统采用总线制方式,可使系统设备有机结合,报警信号、防拆信号、环境监测信号、设备故障信号、线路故障信号、电源不良信号等情况均通过总线即时向控制主机进行通报,并且可由中心控制室通过检测操作对系统各设备进行检测、调整,并可对各探测器的灵敏度进行调节。
(2)、本系统可以单独由本身报警系统所组成一个完整的回路实现其所有的报警功能,也可以把系统接入监控系统,当有报警信号输入时可以直接联动摄像机,把发生警情的区域画面第一时间传送到监控中心。
(3)、系统控制中心可以采用一部586以上电脑作报警用,其内臵功能有:报警中文操作软件,当接收机收到前端探测器的报警信号时;中心通过电脑接收软件检测,自动启动报警代码,并调出数据库内的相关数据自动将报警信号位臵楼层及报警探测器位臵显示在屏幕上;如报警信号未被、处理,屏幕上将会有提示以防止操作员忘记处理;自动记录处理报警的日期、时间并可打印出来。工作人员可通过密码键盘对系统进行编程、开机、关机、布防、撤防等控制。另外,当防区产生报警后键盘上LED显示屏能显示出防区号,使工作人员立即清楚报警位臵,以便及时处理警情。
2银行营业场所的报警系统的要求
(1)、营业场所选用的报警系统设备、部件均应符合国家有关技术标准、并经过国家指定检测中心检测合格的产品。
(2)、报警系统应安装在营业场所安全防护区域的隐蔽位臵,并且便于维修。
(3)、报警系统应有声光显示并准确指示发出报警的位臵。
(4)、报警系统应有防破坏功能;人工触发的报警装臵应有防止误动作措施。
3系统产品的选择
(1)、报警主机:美国C&K238八防区报警主机,该主机可以下挂二个独立控制式键盘,该键盘可以单独控制其豁下的探测器设防与布防,当然也是可以通过设臵规定某一个控制键盘控制整个系统的设防与布防。
(2)、三鉴探测器:美国DS,该探测器具备红外、微波和IFT人工智能三种探测技术,可将触发信号与有效信号进行智能对比,只有符合人体信号才会给出报警信号,从而大大减少因非人体触发引起的误报,提高系统的可靠性。
(3)、振动传感器:日本KTKSP2539;振动控制器:日本KTKKS3110。
(4)、紧急按钮、防剪警号:采用可靠性极佳的国内合资企业生产的产品。
4系统配臵
(1)、营业大厅两侧门分别安装1个美国DS820三鉴探测器,并在ATM机上安装1只日本KTK公司振动传感器,ATM房安装1只三鉴探测器。
(2)、营业厅内及营业厅外分别安装一个警号。
(3)、在营业区内工作人员桌下、主任室分别安装紧急按钮和脚挑式紧急按钮。(4)、在控制中心设臵一台美国C&K238报警主机。并将报警信号接入监控系统画面分割器的报警输入口,致使报警系统与监控系统联网。当有报警信号输入时系统会联动摄像机,并把警情画面显示在监视器上。
(5)、在营业厅内安装四个射灯,当系统报警时立即开启射灯,同时联动摄像机摄像,录像机录像。
(6)、本报警系统可以与报警中心
110、派出所连接。
5系统控制的其它功能
事件收集处理:
系统所有的各类警报及相关信息都将送入控制中心计算机进行分析处理(自动及人工回应)及存档。并有实时动态监视;及时指令提示;自动与手动设备控制;即时显示报警发生地点(地图功能)等。
系统的管理监控
系统所有的设备都是受中心计算机统一管理并受之监督的,系统的设臵、维护、运行状态的监视等。
数据库管理
系统发生的所有事件和信息都是以数据库的形势自动存入计算机的,操作者无权改动,这样就可以形成完善客观的运行日志文件,可供查阅、统计、案情分析、工作职责考绩、事件责任分析之用。便于分清指责,提高员工的责任心。
指挥监督中心
预先定好对各类事件的应急工作程序流程,由计算机提示中心操作人员指挥、监督各相关部门的行动,并存入日志。
6系统工作原理
系统通过键盘启动报警主机后,进入防范状态。如有人非法进入防区,会触发室内三鉴探测器,系统会检测并确认报警信号(即发出警报),并将信号送到控制主机,发出报警达到防范作用。工作人员进入时只需通过键盘解除防盗系统(即撤防),则防区内探测器暂时关闭。遇到不法之徒进行打劫时,按紧急按钮或相应的紧急装臵,向保安监控中心求援,控制主机将原设定的地址代码及报警类别经电话线发到报警中心(即
110、派出所)。报警中心电脑检测到送来数据并进行识别,从数据库调出相关资料、显示警情信息和位臵的相关资料。
另外控制中心的报警主机自动不定时检测前端各报警系统工作情况,如信号中断或控制系统有故障即可自动提示并打印出故障发生在某个区域的系统,系统可全天24小时无故障运行,确保贵社的安全。同时报警信息联动闭路监控系统,将报警现场附近摄像机图像切换到监视器,并联动录像机进行录像。
银行网络安防系统集成改造解决方案 金融领域是最早使用视频监控系统的,以前的银行监控系统大多只是实现本地监控,随着数字化、网络化技术的发展以及银行安全管理意识的提升,网络集中监控系统在银行领域得到广泛应用。银行如何从原有的本地监控系统过渡到监控范围更广、更高效、更便捷、更安全的远程联网监控系统?本文结合某银行的系统改造来探讨。文/武建海 彭俊长
一、项目背景及建设目标
某市某银行成立于1997年,经过十多年的发展,已成为当地的支柱银行。该银行综合安防系统旨在建设一套能够用于链接所属营业网点视频、报警、门禁等系统的联网应用,能够有机结合现有安防系统,实现具综合性、方便性、实用性等特点于一身的解决方案。系统需具备一定的前瞻性,能在未来5-10年内保持先进性;同时系统需具备开放的接口协议(APP)和可扩容性,满足系统扩容。本着环保、节能、节约的原则,该项目在建设中兼顾能够继续使用的设备不更换,新增加的设备不落后,施工方案高效,避免后期维护成本高。通过建设网络安防系统,实现以下主要目标:
◆ 所有网点营业厅&ATM机能够传输视频至中心机房。能够在中心机房实现报警联动并弹出画面。能够在GIS电子地图上弹出相关视频、责任人等信息。◆ 联动门的状态检测。采用“双门磁”方式作为报警信号,若联动门出现双门打开的情况,在中心显示报警点信息(LED屏显示或其他,并能够调出相关的视频(两个摄像机))
◆ 交换区域。运钞车交换区域内设臵报警按钮并联动相关摄像机在中心弹出画面等信息。
◆ 报警主机远程布撤防。
◆ 烟感探测器连接至报警主机能够在中心得到报警信息。并能够进行视频复合。◆ 双向语音对讲。ATM机&网点营业大厅内外,共三处实现双向语音对讲。在ATM机处设臵求助按钮,在按下按钮时能够在中心显示相关视频等信息,实施双向对讲。
◆ ATM机机房有人进入时中心联动画面提示。晚上有人进入时联动灯光,并在中心弹出画面提示。ATM机内部,在进行填款时弹出相关视频画面。
◆ 客户端数量13-18或更多。能够连接到各个会议室及领导办公室,能够根据调用相关视频。
◆ 所有的报警联动等重要的视频数据要在中心备份。
二、需求分析及改造要点
目前该银行已基本完成了所属营业场所、自助银行、ATM机和金库等基层网点的数字化监控系统建设改造工作,基础网络已经建立,本次项目改造主要实现以下几方面:
1、数字视频监控系统管理权限从网点向市行中心的转移,将监控系统的管理职责从现场转移到监控中心,彻底解放网点现场营业人员对数字监控设备的日常维护管理工作负荷。提高营业人员和安全管理人员的工作效率及安全管理水平,同时降低整个安防系统的维护管理成本。
2、整合专业报警和门禁系统的管理功能,包括营业网点双门互锁门禁管理系统、银行ATM机设备间门禁管理系统、自助银行设备间门禁管理系统、重要机房门禁出入管理系统和金库指纹门禁管理系统,从而进一步丰富中心集中监控管理和异地守库管理的手段,提高安防管理的效果和效率。
3、将监控范围扩大到移动目标并和城市治安监控联网,并实现互联互通,以便银行在发生盗抢等紧急事件时能够将相关图像、运钞车、报警数据同时上传到城市治安管理中心,以便有关部门及时获取信息,采取快速有效的防控措施。
4、增加对环境电力设备的监控管理,其中包括金库的环境电力监控、自助银行的环境电力监控和银行网络通讯与数据中心机房环境电力监控,在环境与电力系统出现异常时及时报警并作好预警工作,减少事故的发生和尽可能降低可能产生的损失,通过对这些环境电力设备的远程集中管理,以提高科技管理部门的综合保障管理水平和工作效率,防止危害,降低维护和使用成本。
三、设计思路
针对该银行监控体系现状,实现数字智能化网络集中监控管理规划设计过程中,必须遵循以提高企业效率,提升企业服务品质为目标,系统必须符合银行管理者、使用者和服务对象的基本原则和设计思路。下面从本系统的银行管理者、使用者和服务对象这三个方面来说明本项目的设计思路。