牵引变电所运行维护系统建设指导意见8.2

为进一步深化变电专业修程修制及牵引变电所无人值班值守化改革，规范牵引变电所在线监测、辅助监控等技术装备建设，特制定本指导意见。

一、建设原则

按照国家铁路总公司《智能牵引供电系统一次设备技术条件（暂行）》、《牵引供变电所实施无人值班值守工作的指导意见》以及供电安全检测监测系统（6C）相关文件要求，牵引变电所设备辅助监控系统（以下简称监控系统）应遵循“统一规划、分步实施、平台整合、数据互联”的建设原则，为实现牵引变电设备“实时监测、科学诊断、精细维修、寿命管理”以及“严检慎修”运维目标创造条件。

二、建设目标

通过在供电段（工务段）、生产车间和变电所进行变电运行维护系统建设，实现变电所高压设备运行状态的在线监测、辅助监控，实现牵引变电所无人值班值守技术装备条件，实现通过对变电运用数据的统计分析以及健康诊断，实现变电设备寿命化维修管理的目标。

三、系统结构

1.在变电所内建设一次设备在线监测数据站端监测单元（或所级在线数据处理功能单元）。在一次设备上安装传感器和智能组件，一次设备的在线监测信息由在站端监测单元单元汇集、处理。

2.在变电所内建设牵引变电所辅助监控系统，实现环境传感器、视频设备接入、操作控制，实现数据存储以及智能联动等功能。

3.在变电所内建设牵引变电所辅助监控系统综合应用服务器，实现在线监测数据处理功能单元、辅助监控系统的接入，实现数据上传、视频运行监视、操作控制、数据存储、报表生成等功能。

4.在各供电段设置变电所运行维护系统主站，接入各变电所在线监测、辅助监控信息，建立故障预测与健康管理（PHM）高级应用系统。在生产调度、6C中心等部署辅助设备监控工作站和视频监控工作站，实现所辖变电站辅助设备和视频设备的远程监视与控制。系统主站功能包括：

一是通过客户端的方式向6C中心、技术科、生产车间和班组用户提供数据展示、远程控制和异常告警。

二是在监控系统主站上应用一次设备的PHM系统，实现设备故障诊断、性能检测、故障预测、健康管理、寿命分析等功能。

四、系统功能

1.一次设备在线监测功能。包含一次设备在线监测数据传感器和智能组件，站控层（变电所内）设置在线监测数据处理功能单元。牵引变电所一次设备在线监测信号包括以下监测功能（不局限）：

（1）油浸式牵引变压器：应采用油中溶解气体监测、铁心接地电流监测、绕组及铁心温度监测；可采用局部放电监测、高压套管监测、振动监测。

（2）油浸式自耦变压器：应采用油中溶解气体监测；可采用铁心接地电流监测、局部放电监测、绕组、铁心温度监测。

（3）高压断路器：应采用操作机构特性监测、SF6气体监测、动作次数监测；可采用局部放电监测。

（4）27.5kV GIS开关柜：应采用操作机构特性监测、避雷器全电流及放电次数监测监测、气室气压监测；可采用局部放电监测。

（5）27.5kV AIS开关柜应采用操作机构特性监测、真空灭弧室熄弧时间监测、开关柜内温湿度监测、触头和母排运行温度监测、避雷器全电流及放电次数监测；可采用局部放电监测。

（6）隔离开关：应采用操作机构特性监测；可采用开关触头运行温度监测、绝缘子污秽放电监测。

（7）其他220kV设备：互感器应采用末屏电流监测、避雷器应采用全电流及放电次数监测。

（8）所用干式变压器：应采用温度在线监测。

（9）高压电缆头：可采用光纤测温在线监测。

（10）综合防雷：可采用SPD状态监测、防护回路过电流监测、接地系统过电流监测等。

2.辅助监控系统。包含视频监控、环境监测、安全防范、火灾报警、动力照明控制等子系统。站控层（变电所内）设置综合应用服务器、网络设备和值班员终端等。

（1）系统应能采集布置在所内场坪的辅助设备信息，控制部分设备。主要包括以下内容：

（a）安全防范信息。采集所内门禁、红外双鉴/三鉴、激光对射、玻璃破碎等告警信息、自检信息等。

（b）火灾报警信息。采集火灾处理单元的现场探测信息、设备自检信息等。

（c）环境监控信息。采集温、湿度传感器、水浸传感器、SF6监测传感器、空调等设备运行信息、告警信息及自检信息；采集环境温度、风、雨、雪等气象信息；

（d）动力照明设备。采集灯光控制器、水泵、风机等动力照明设备的运行信息。

（e）环境设备控制。控制工业空调、电暖器、照明灯具、除湿机、风机等设备运行参数及启停机。

（2）视频监控及巡检

视频监控应具有视频显示、图像存储与回放、视频控制、视频巡检、图像识别、红外热成像监测等功能，其中红外热成像监测为可选功能。

4.应用软件

配置专用的辅助系统监控应用软件。应用软件为一体化软件，具备监视、控制、维护、管理等功能。

（1）应用软件应是开放性的，用户在遵循操作规则的前提下，可以根据运营的要求修改、增扩系统容量。

（2）应用软件应具备良好的人机操作界面，可以对各种用户画面和数据库进行在线修改、编辑和定义。

（3）应具有应用软件在线维护修改功能。应配置维护软件包，可维护各种设备，诊断各种设备故障。应具有看门狗功能、自诊断自恢复功能。

（4）应具备智能告警和辅助分析功能；上送信号可按照设定的优先级传送。

5.平台软件

（1）平台软件应具备数据交换、报表服务、流程引擎、统一认证等功能。

（2）平台软件应具备大容量、大数据信息的高效率处理能力。

（3）平台软件应分发部署灵活简单，方便升级维护；

（4）平台软件应具备模块化、层次化、形象化的画面展示功能，应具备管理和维护工具；

（5）平台软件应具有灵活的多级组网能力，能适应系统多级监控要求。

五、接口要求

1.系统内接口

站控层设备应采用以太网接口，交互协议应采用DL/T860协议或其他国际、国家、行业统一标准。视频设备采用以太网接口或者BNC接口，视频传输采用ONVIF、PSIA、RTSP等国际、国家、行业统一标准。对其他具备通信接口的间隔层设备宜采用RS485等现场总线接口,或光纤接口，端口模块可选择ST/SC/LC类型端口模块，优先选用LC类型端口模块。

2.与所内测控系统的接口要求

辅助监控系统与所内测控保护系统采用专用通道进行通信，交互协议应采用IEC 60850-5-104:2000协议，传输接口处应设置网络安全设备进行安全隔离。

3.与供电调度系统的接口要求

辅助监控系统与供电调度系统进行通信，通信规约应采用IEC 60850-5-104:2000规约，通信通道可与远动通道复用。

4.运行检修管理系统的接口要求

设置段级运行维护系统时，辅助系统应能与运行检修管理系统进行通信，交互协议应采用基于TCP/IP的网络传输规约。

六、传感器接入/植入技术要求

1.一般性要求

（1）涉及高压设备本体，可内置亦可外置的传感器，；

（2）涉及高压设备本体，内置传感器宜采用无源型，或仅内置无源部分；

（3）有良好的电、磁屏蔽措施和环境适应能力，必要时采用冗余设计。

2.内置传感器要求

（2）内置传感器与外部的联络通道（接口）应符合高压设备的密封要求；

（3）内置传感器的使用寿命应不小于设备本体。

3.外置传感器要求

（1）新造高压设备应设计有外置传感器的安装位置。外观应整洁、易维护、不降低高压设备外绝缘水平；

（2）宜安装在地电位处，因监测需要必须安装于高压部位时，其绝缘水平应符合或高于高压设备的相应要求；

（3）与高压设备内部气体或液体绝缘介质相通的外置传感器，其密封性能、机械杂质含量控制等应符合或高于高压设备的相应要求。

七、其它要求

1.电源

（1）站控层辅助系统电源由所内交、直流屏提供，交流电源采用220V，允许±15%的偏差，频率50Hz；直流电源采用220/110V，允许-15%～+20%的偏差。

（2）站控层辅助系统逆变电源配置，其交流电源引自所内交、直流电源屏，逆变电源功率按1.2倍所有设备同期使用的最大功率考虑。

（3）站控层辅助设备在设备前端安装电源适配器转换成设备所需要电源的，其电源适配器必须具备防雷和防过电压能力，电源电压在-15%～+10%额定电压范围变化时，设备各项性能和技术指标均能满足辅助设备供电要求。

（4）在线监测传感器和智能组件可采用交流电源.交流电源采用AC 220V/50Hz±15%，引自所内交流电源屏，采用一主一备方式，电源容量按1.2倍所有组件同期使用的最大功率考虑。柜内设置220V交流母线排和预留20%备用接线端子，方便日后组件扩展使用。

2.设备布置

（1）前端监测设备如摄像机、红外探测器、温湿度传感器等就近布置在需监视的装置设备附近。火灾报警控制器应设置在人可直视的场所，如控制室、值班室等。

（2）站控层设备组柜布置在控制室。

3.光缆和电缆的选择

（1）红外双鉴、门禁、声光报警器等辅助设备采用铠装屏蔽电缆、屏蔽双绞线传输信号。摄像机到所内视频服务器采用超五类屏蔽双绞线传输视频信号，距离超过100m时宜采用光纤。

（2）温度传感器、湿度传感器、水浸探测器到环境监测子系统应采用屏蔽双绞线和控制电缆传输信号。

（3）火灾探测器、报警器、手动报警器到火灾报警子系统采用铠装阻燃报警电缆、屏蔽双绞线和控制电缆传输信号。

（4）电缆选择和敷设应满足GB 50116、GB 50217、GB 50395相关要求。

4.防雷接地要求

（1）置于室外的设备宜具有防雷保护措施。

（2）信号线输入、输出端口宜设置信号线浪涌保护器。

（3）给辅助设备供电的室外交、直流供电线路、信号线路宜采用有金属屏蔽层并穿钢管埋地敷设，屏蔽层及钢管两端应接地。