CSPA-2000分布式电气控制系统
维护手册
CSPA-2000分布式电气控制系统
维护手册
编制：王海燕校核：王寰
标准化审查：高玲审定：刘刚
版本号：V1.00
文件代号：0SF.492.024..5
出版日期：2009年12月
版权所有：四方电气（集团）有限公司
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1）本说明书仅适用于CSPA-2000分布式电气控制系统。
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3）为防止系统软件损坏，严禁在操作员站做与工作无关的事情，以免感染病毒使系统瘫痪。
目录
第一章系统概述 (1)
1.1 CSPA-2000系统结构 (1)
1.2 CSPA-2000系统性能指标 (2)
1.2.1系统的整体性能指标 (2)
1.2.2各层的性能指标 (2)
1.3 CSPA-2000系统运行条件 (4)
1.3.1工作条件及环境温度 (4)
1.3.2系统供电电源要求 (4)
1.3.3系统接地要求 (4)
第二章运行监视 (5)
2.1 主站层运行监视 (5)
2.1.1 系统通讯状态画面监视 (5)
2.1.2 系统在线分析和诊断 (6)
2.1.3 报警信息监视和查询 (9)
2.2 分布控制层运行监视 (10)
2.2.1 运行指示灯状态 (10)
2.2.2 通讯状态 (10)
2.2.3 通讯线 (10)
2.2.4 接地 (10)
2.3 间隔层运行监视 (10)
2.3.1 运行指示灯状态 (10)
2.3.2 装置运行及注意事项 (11)
第三章维护 (12)
3.1 主站层维护 (12)
3.2 分布控制层维护 (12)
3.3 间隔层维护 (13)
第四章维修更换 (16)
4.1 主站层更换 (16)
4.2 分布控制层更换 (16)
4.3 间隔层装置更换 (16)
第五章常见问题分析 (18)
第一章系统概述
1.1 CSPA-2000系统结构
CSPA-2000系统适用于各种装机容量及各种类型的发电厂（包括火电厂、热电厂、风电场、水电站等），实现发电厂厂用电、机组、升压站网络控制等部分的电气自动化。它作为DCS/FCS 系统的子系统，完全纳入DCS/FCS系统，从而实现发电厂机、炉、电监控一体化，拓宽和完善了DCS/FCS系统的监控范围和自动化程度。CSPA-2000系统也可以独立运行使用。
CSPA-2000（V2）系统采用先进的分层分布式结构，系统自上而下分站控层、分布控制层和间隔层三层，分布控制层和间隔层设备可分散分布配置，易于设备维护和系统扩展。系统结构示意图如图1.1所示。
站控层是整个系统的控制管理中心，完成对整个系统的数据收集、处理、显示、监视功能，经过授权对电气设备进行控制。站控层对DCS/FCS系统完全开放，为运行人员提供电气设备管理、操作功能。
分布控制层是系统构成的枢纽，处于承上启下的层次，由通信和控制两类功能组成，完成站控层和间隔层之间的实时信息交换，实现与DCS、调度中心的数据交换，实现电厂电气控制逻辑功能。
间隔层由各种保护测控装置和智能设备组成，完成就地电气设备的保护、测量、控制功能，通过现场总线、工业以太网等通讯方式与分布控制层通信。设备类型包括：
●高压厂用电10kV/6kV综合保护测控
●低压厂用电380V综合保护测控
●发电机、主变、启备变、升压站、公用测控
●发变组、启备变保护
●励磁、同期、UPS、直流系统、厂用电快切等智能设备
图1.1 CSPA-2000（V2）系统结构示意图1.2 CSPA-2000系统性能指标
1.2.1系统的整体性能指标
a) 系统使用寿命≥10年;
b) 系统平均无故障时间：系统MTBF≥30 000 h；
c) 遥测量遥测合格率 >99.9％；
d) 开关量遥信正确率 >99.9％；
e) 遥控、遥调正确率为100％；
f) 网络流量负载≤20％。
1.2.2各层的性能指标
主站层：
a) CPU负载：
正常情况下负荷率≤30%（任意1 min内平均值）
事故情况下负荷率≤50%（任意10 s内平均值）
b) 实时数据库容量：
遥测：10000点；
遥信：25000点；
遥脉：5000点；
遥控：5000点。
c) 历史数据库容量：
任意大小的历史数据库可自动保存在系统服务器硬盘上，例如系统服务器硬盘。
d) 容量80 Gbyte，可保存上万点数据三年的历史数据。
分布控制层：
a) 额定电压： AC/DC220 V或AC/DC110 V
b) 功率消耗：<10W
c) 以太网接口参数
连接器类型：RJ45
接口速率：10/100Mbps
d) LonWorks接口参数
双绞线接口：TPT/XF-78收发器
e) Profibus DP接口参数
双绞线接口：RS-485
接口速率：9.6kbps～1.5Mbps
f) RS - 485接口参数
双绞线接口：RS-485
接口速率：9.6kbps～230.4kbps
间隔层：
a) 模拟量测量精度：
电流、电压：0.2 ％；
功率：0.5 ％；
频率：0.01 Hz。
b) 功率消耗：
直流电源回路：<15W；
交流电源回路：当In=5A时，<1VA/相；当In=1 A时，<0.5 VA/相；
交流电压回路：在额定电压下不大于0.5 VA/相。
c) 事件顺序记录（SOE）分辨率：2 ms。
d) GPS对时精度：1 ms。
e) 电磁兼容性能：
快速瞬变抗扰度：应符合GB/T 14598.10－2007中规定的A级；
静电放电抗扰度：应符合GB/T 14598.14－1998中规定的Ⅳ级；
脉冲群抗扰度：应符合GB/T14598.13－1998中规定的Ⅲ级；
辐射电磁场抗扰度：应符合GB/T14598.9－2002中的规定；
射频电磁场传导的抗扰度：应符合GB/T 14598.17-2005的规定；
浪涌（冲击）抗扰度：应符合GB/T 14598.18-2007的规定。
f) 系统所有的间隔层设备，还应符合各自的产品标准的要求。
1.3 CSPA-2000系统运行条件
1.3.1工作条件及环境温度
温度：-20℃～+60℃
贮存运输温度：-40℃～+85℃
湿度：10%～95% 任何情况下不许结露
温度变化率：≤5℃/Hr
振动：振幅<0.5mm
含尘量：≤0.3mg/m3
大气压：86Kpa～106Kpa
照明：距地面0.8m 处照度不低于200LX
1.3.2系统供电电源要求
交流供电：220VAC±20% 47～53Hz
直流输出：现场电源模块24V 最大负载时压降≤1%
系统电源模块5V 最大负载时压降≤1%
谐波≤5 %；
主站应配置不间断电源（UPS）。
1.3.3系统接地要求
屏蔽电缆的屏蔽层必须单点接地
接地极与强电放电接地点之间应10m 以上距离，接地电阻≤2.5Ω
第二章运行监视
2.1 主站层运行监视
2.1.1 系统通讯状态画面监视
打开监控后台运行画面中的“监控系统网络结构总图”。具体操作见本系列手册中的《操作员手册》具体如图2.1所示。
图2.1 监控系统网络结构总图
各节点运行状态：
正常运行: 绿色且周围圆环旋转
离线状态：红色且圆环消失
CPU/内存：数值显示
主控单元运行状态：
正常运行：绿色常亮
异常运行：按不同状态显示不同颜色，具体见指示灯状态
指示灯状态信息：
主机运行状态
以太网络异常
总线端口异常
装置自检异常
总线设备异常
间隔层装置运行状态(见图2.2)：
正常运行：绿色常亮
异常运行：按不同状态点亮不同颜色，具体见指示灯状态
指示灯状态信息：
装置运行
告警信息
事故信息
A网异常
B网异常
图2.2 总线间隔图
2.1.2 系统在线分析和诊断
设备管理：
CSPA-2000（V2）系统，具有对在线设备进行分析和诊断功能。可以对设备运行情况和使用寿命进行监视和诊断，并能对设备的设定进行报警，给出分析结果见图2.3。
图2.3 设备管理
性能分析：
统计了发电曲线、厂用电率/高厂变负荷率曲线，所有6kv厂用变的负荷率见图2.4。可以对电力
的生产起到指导作用，为降低发电成本，提高发电效率提供依据。
图2.4 电气性能分析
历史曲线：
打开历史曲线画面，监视各设备的电流，电压曲线见图2.5。
图2.5 历史曲线
报表：
观察设备运行中电流，电度等日平均值、月平均值、日最大值、月最大值等多项指标见图2.6。
图2.6 6KV1A电度日报表
事故追忆和反演：
用于对系统的重要运行参数进行监视。事故追忆功能可按用户需求自行配置事故前后的数据记录间隔和数据长度来分组记录事故时的数据。事故追忆的触发可以是开关的事故跳闸或人工触发。支持多重事故追忆。见图2.7
图2.7 事故追忆和反演
2.1.3 报警信息监视和查询
报警显示：
通过变量报警事件、操作事件、用户登录事件和工作站事件，通过这些报警和事件，可以方便地
记录和查看系统的报警、操作和各个工作站的运行情况。如图2.8
图2.8 报警显示
报警查询：
CSPA-2000分布式电气控制系统提供事项查询，能够根据用户需要查询历史报警记录及其
他事件。事项查询可根据用户具体需求布置到任何窗口图形中。
2.2 分布控制层运行监视
2.2.1 运行指示灯状态
运行灯：绿色，常亮。表示主控单元已经进入控制程序的运行状态
告警灯：灭。灯亮红色表示装置有故障告警
主备灯：绿色，常亮表示该主控单元为主状态，灯灭但运行灯亮表示为热备状态。
网络灯：闪烁，绿色。表示网络通讯正常，灯灭则网络无数据。
RX_N灯：闪烁，绿色。表示该通道正常接收数据。灯灭表示无接收数据。
正常状态时，运行灯亮，主备灯常亮为主；运行灯亮，主备灯灭为热备用装置。
2.2.2 通讯状态
打开监控层通讯画面图，监视各主控单元的通讯状态。具体说明见2.1.1。
2.2.3 通讯线
以太网线接线牢固
485通讯线接线牢固
电源线接线牢固
2.2.4 接地
主控单元装置接地线可靠接地
485通讯线屏蔽层可靠接地
2.3 间隔层运行监视
2.3.1 运行指示灯状态
由于装置具有完善的软硬件自检功能，最有效的日常监视手段就是监视装置的信号节点及LED指示灯的状态。正常运行时，结合LED指示灯和LCD显示屏，装置可全面反映自身的工作状况和设备的实时运行数据，不需要人工干预。
2.3.2 装置运行及注意事项
装置运行
如果出现保护动作情况，应及时调出保存相应的故障记录和录波数据，以供事故分析。事故处理结束后，应复归装置的动作信号接点和相关LED指示灯。
如果出现告警呼唤等异常情况，需要给予足够的重视，应详细记录当时所观察到的现象。如属于设备运行工况异常（如过负荷、零流告警等），按相应运行规程处理解决。如属于装置关键部件异常，应立即停机检修。告警原因排除后，应复归装置的告警信号接点和相关LED指示灯。运行注意事项
a)运行中不允许随意拆装装置
b)运行中不可以随意操作面板
c)运行中不可以随意进行硬件测试、定值整定等对装置重要运行参数的修改操作，以免造
成装置的不正确动作或影响其整体性能
如果装置出现无法解决的异常现象，应尽早与我公司联系，不要擅自拆卸维修。
装置投运
装置投运前应仔细核对下列检查项：
a)如无特殊需要，应清除装置内的试验记录数据；
b)装置应无任何告警呼唤异常现象；
c)装置各组定值应与定值清单相符；
d)装置运行定值区和保护投退压板应符合设备的运行要求。
e)装置反映的断路器位置及其他辅助开关位置应与实际情况一致。
第三章维护
3.1 主站层维护
主站系统由系统服务器、工程师站/操作员站、转发工作站等节点组成。支持UNIX/Windows 混合平台，服务器可运行在UNIX平台，安全可靠。工程师站及操作员站运行于Windows平台，为操作人员提供友好的操作界面。一般由主计算机、显示器（CRT）、打印机、操作键盘、鼠标等设备组成。
日常维护：
观察后台画面中各节点运行状态
检查各计算机的网络状态
采取适当的防静电措施，如将机箱保持接地状态
定期检查显示器的屏蔽措施
检查打印机工作状态
检修维护：
主机机箱内部进行清洁
显示器定期消磁
进行历史数据备份
3.2 分布控制层维护
CSC-861系列主控单元是CSPA-2000系统分布控制层的核心设备，集监控子站、终端设备管理机和通信管理机等诸多功能于一体。适当的运行维护是确保整个系统稳定运行的关键。
装置通电前的检查
装置应牢固地在屏（柜）上固定，装置各连接螺钉应紧固
各装置地应与屏（柜）地用接地线与接地母排及系统大地可靠连接。
装置接线应符合接线图的要求。
通电后检查运行灯是否常亮
日常维护：
观察面板指示灯
观察后台画面中装置通讯状态
主控单元通讯正常，各通讯接口正常，如出现通讯中断，应参照使用手册进行检修。
打开主控单元调试时，要及时关闭报文监视端口
逻辑调试完毕，及时关闭在线态
检修维护
装置投运后的检修必须由专业人员进行；
应利用停机时间逐个复位主控单元。
3.3 间隔层维护
间隔层装置适用于各种类型的发电厂电气系统的保护与测控，功能按模块化设计，配备强大的诊断、调试工具。装置具有高度的稳定性、灵活性、可维护性以及对不同现场情况的适应性。装置通电前的检查
装置外壳是否已可靠接地
装置电源是否与订货参数一致。（220V或110V，交直流通用。）
装置默认为带防跳功能。（如需不带防跳功能的产品，需在订货时注明。）
为防止装置损坏，严禁带电插拔装置各插件、触摸印制电路板上的芯片和器件。
请使用合格的测试仪器和设备对装置进行试验和检测。
装置的热性能（过载能力）符合DL/T 478-2001规定：
a)交流电流回路：在2倍额定电流下连续工作，10倍额定电流下允许10s，40倍额定电流下允许1s；
b)交流电压回路：在1.2倍额定电压下连续工作，1.4倍额定电压下允许10s。
日常维护
观察面板指示灯
观察装置液晶面板上送的告警报告
观察后台画面中装置通讯状态
参见第二章装置通讯图，各装置应该通讯正常，如发生中断，应及时检查。
日常操作维护
a)运行禁止随意操作四方键盘；
b)运行禁止随意开出传动、切换定值区、更改定值、投切压板、更改装置地址；