一、工程基本情况
冯家潭泵站建于1974年初，1976年6月正式运行。该站位于石首市冯家潭排区的中排区，是中排区的排涝命脉工程。排区地势低洼，水系长，有星火、燎原、叶家、蛟子四大排水渠直通电排主干渠，总承雨面积为142.3km2，受益农田面积10.1万亩（其中江陵县0.8万亩），泵站装机4×800kw，设计排水流量32m3/s，排涝标准为5年一遇3日暴雨5天排至作物耐淹深度。泵站装有4台64ZLB-50半调节型轴流泵，设计扬程5.1m，水泵配4台TDL215/31-24大型同步电动机，额定功率800kw，额定电压6kv，额定电流92A.泵站为堤后式，进口采用肘形进水流道，出口采用虹吸式出水流道，采取真空破坏阀方式断流。泵站更新改造后主型号为1600ZLQ-6，配套TL800-20/2150型同步电动机，电压等级6kV.泵站更新改造后，主接线采用单母线不分段接线方式。站用变压器选用SCB10-500/6/0.4一台和S9—125/10/0.4变压器一台。泵站新建了电气副厂房，分别布置有高、低压配电室和中控室。
二、系统总体功能要求本
系统从功能上可分为泵站控制保护系统和信息化系统两个部分。控制保护系统主要实现对4台主机组及配套辅助设备的微机自动化控制和对4台主电机、6kv高压母线、1台站用变压器等的微机保护；信息化系统就是采用计算机、自动控制、通信与网络、图像传输处理等技术通过泵站信息采集、生产过程监视、保安监视，实现泵站自控和县、市、省远程监控，达到工程管理自动化、科学化，提高科学管理和决策水平。主要实现液位、闸门开度、泵站运行参数等数据的监测、视频图像的监视、信息管理及发布并通过新建的计算机网络构建泵站信息平台。
三、系统结构及设备配置
1.概述
（1）本项目包括微机监控、微机保护、水力监测（信号的采集、传输及处理部分）及模拟屏系统等内容。
（2）本项目对象满足冯家潭泵站（一站）4台机组、公用设备和辅机自动化设备及其相关设施对微机监控、微机保护、水力监测、DLP屏等综合自动化监控系统的整体要求与需要。
2.微机监控系统
微机监控内容
（1）每台机组的控制、定子电流、功率、功率因素、励磁电流、励磁电压、电量统计、运行时数统计、断路器状态、绝缘状态、机组温度、故障位置与种类显示和语音报警等。
（2）高压进线的控制、三相电流、三相电压、电度、有功功率、无功功率、运行时数统计、断路器状态、故障位置与种类显示和语音报警等。
（3）母线电压的频率，电压互感器工作状态，故障位置与种类显示和语音报警等。
（4）站用变高压侧断路器的状态、电流、功率、电量统计、故障位置与种类显示和语音报警等。
（5）低压进线的三相电流、三相电压。
（6）在进口拦污栅前、泵站前池、出水池各布置一台旋转编码式液位计。集水廊道液位控制在自成系统的基础上，同时选用一台旋转编码式液位计对水位进行监测。
（7）泵站进出口水位参数的接入，并（通过测得的内外水位，水泵性能曲线等参数）进行扬程、流量计算，并能对水位、扬程、流量进行显示、保存、打印和查询，并具有根据内外水位情况进行开、停机语音提示。
（8）对泵站进出口水位、拦污栅前水位、防洪闸出口水位、各压力参数进行测量、显示、打印与保存，并通过微机综合控制保护系统，利用人工预设或水位、压力参数，通过语音功能提醒管理人员进行机组开、停。
（9）对泵站集水廊道水位、各压力参数进行测量、显示、打印与保存，并通过微机综合控制保护系统，利用人工预设或水位、压力参数，通过语音功能提醒管理人员或对辅机设备进行自动控制操作。
（10）根据测量的内、外水位，水泵性能曲线等参数，通过微机综合控制保护系统，自动计算、统计和显示、打印、保存泵站工作扬程、流量。
3.微机保护系统
微机保护系统包括主机保护、高压进线线路保护装置、站用变保护装置。
保护类型：全部采用微机保护，并将保护装置动作状态和记录反映到监控系统。
4.控制保护系统结构
采用分层分布式监控系统结构，分为现地层（机组LCU上的可编程控制器控制）和全站控制层（操作员工作站）.网络结构形式采用工业以大网，网络通信介质为双绞线电缆。
（1）全站控制层
全站控制层为泵站实时监控中心，负责整个泵站的集中监控，具有实时及历史数据库、能与全省水情测报中心进行通信。全站控制层主要设置有两台进口原装工控机作为主／备热备系统、大屏幕、打印机设备、网络设备。全站控制层还设置有UPS电源系统实现监控工作站、模拟屏、网络设备等的电源供应。全站设一套语音报警系统，系统可以在中控室或主厂房对泵站故障和事故发语音告警信号。系统具有完整的调音和测试功能。运行人员还可对系统数据库进行设置，定义发生哪些事故时，监控系统需要进行自动报警。
（2）现地控制层（LCU）
现地控制层按被控对象共设4套现地控制单元（LCU），每台机组各1套LCU控制单元、公用设备和辅机设备各1套LCU控制单元。各现地控制单元与主控层相对独立，可直接完成生产过程的实时数据采集和预处理，以及本单元设备状态的监视、调整和控制等功能。
5.控制保护系统配置
（1）配置要求、
①全部功能通过综合一体化系统来完成，各现地层单元和中控层微机设备间相互独立，各现地层单元完成的功能不依赖通讯手段，系统中任何单元的局部故障不会影响其它现地层单元或中控层设备的正常工作。
②采用多CPU处理方式，严格遵循监控、保护相互独立配置的原则，保护的输入／输出、启动、逻辑处理独立完成，不依赖通讯网交换信息，当监控功能出现异常时，确保保护功能独立发挥作用。
③机组PLC可独立于上位机运行，即当上位机检修或故障时，PLC仍可对机组进行顺序控制。
④系统通过网络通讯接口进行信息远传，但全部信息保存在单元设备中。
⑤系统采用强电信号隔离，软、硬件均考虑抗干扰措施（屏蔽接地、防雷电等）.
⑥系统的软件具有开放性，可通过规约转换等设施，将通讯协议不同的的设备（如多功能电能表等）信息接入本系统。系统软件包括操作系统（Windows2000）、数据库（SQLServer）以及组态软件（iFix），以及在上述系统软件的基础上开发的应用软件，应用软件是我公司在以往工程中成功应用的成熟软件。
⑦系统具有功能较强的人机接口、全汉化的友好界面，系统画面、打印格式组态方便，用户可自行生成新的输入／输出方式。
⑧机组的电气参数采用多功能电表采集，能显示各种电气参数的屏幕液晶显示和可供操作的键盘，装置精度1级。多功能电表、微机保护和PLC之间采用串行通信，通信协议为MODBUS.⑨系统所有的开关量和模拟量均有防抖动滤波抗干扰措施。
（2）现地层设备
①机组LCU机组LCU由差动保护装置、后备保护装置、PLC可编程控制器、温度巡检单元、人机界面、转换开关和指示灯等组成，用于实现机组正常启、停、叶片角度及励磁调节器控制及机械保护功能，PLC可编程控制器配有以太网口与泵站控制层进行数据通信。可实现以下功能：接受上位机的自动开机操作控制指令。在自动控制状态下，可根据人工预置或水力监测参数顺序启动各所控机组；在机组启动过程中，能实现机组的顺序操作和信号判断，并能发出相应信号至上位机显示；机组运行状态下各种电气参数的平集和显示，以及故障、事故信号的报警处理；机组运状态下各种非电量参数采集和显示，以及故障、事故信号的报警处理；在机组停机过程中，能实现对机组的顺序操作和信号判断，并能发出相应信号至上位机显示；能接受微机保护装置的停机信号，并按停机顺序停机；能接受上位机的操作控制指令。在自动控制状态下，可根据人工预置或水力监测参数自动开、停机组；机组自动屏配置如下：（以下为每套LCU单元的配置，共4套）机组差动保护装置一套机组后备保护装置一套
②公用LCU公用LCU由1台线路保护装置、1台站变保护装置、PLC可编程控制器、多功能电度表、人机界面、拍门开度控制仪和转换开关等组成，用于实现高压进线柜和高压站变柜正常合分闸及机械保护功能，PLC可编程控制器配有以太网口与泵站控制层进行数据通信。 ③辅机LCU辅机LCU由压力仪表、指示灯、PLC可编程控制器、人机界面和转换开关等组成，用于实现辅机合分闸及机械保护功能，PLC可编程控制器配有以太网口与泵站控制层进行数据通信。
6.系统网络
信息管理系统为星型以太网，该网络具有快速、安全、可靠、可扩展、维护方便的特点。网络运行时，若其中某一个工作站发生故障，不会影响其它工作站的正常运行。框架结构：在泵站计算机房安置一台交换机，分别接入到本站多台计算机上组成局域网。这些计算机均可以访问互连网，也可以访问网络内部的计算机。
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