换热站电控柜技术要求

换热站电控柜技术要求

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换热站动力柜及热控柜招标技术要求

一、供热机组电气和热工控制技术规范

此次设备招标内容包含换热站的电气控制、热工仪表、就地PLC控制、温度调节阀门及执行器、数据采集及远传、网路通讯和上位机监控所需的所有硬件和软件。总体要求需全部满足以下1、2、3、4项规定的所有要求外，因本工程为交钥匙工程，投标厂家报价时还需考虑安装主材、辅材、安装费、调试费等所有可能产生的费用。

1．设备供货范围

2．热力机组控制系统技术要求总则

热力机组控制设备和系统的调试由供应商来完成。

换热站每套机组动力控制部分主要包括换热站电源开关柜、电容补偿柜、循环泵变频、补水泵变频、电控动力柜、动力配电元气件及实现其变频定压补水等功能的其它有关测点附件等（变频器均选用富士变频器）,PLC控制器采用simens S7-A1200系列。

换热站每套机组网络控制部分主要包括全套的热工自动监控系统和控制器组态软件、换热站热力参数和设备状态上传的技术手段和相应设备，与热力调度中心网络监控中心进行数据通讯连接的设备和软件等。

目前网络监控中心软件采用的是亚控科技的KingSCADA 软件，网络通讯方式为VPN虚拟局域网方式，投标单位的技术方案必须考虑换热站下位机及软件与上述软件的通讯兼容，且在投标报价时需考虑包含由此产生的编程和调试费用。

换热站网络控制设备除包括循环泵变频、补水泵变频、电控动力柜及实现其变频定压补水等功能的其它有关测点附件，还包括实现本部分第3条提出的网络自动控制功能所需的所有设备仪表及软件。

为节约运行用电，循环水泵、补水泵均须采用变频调节技术，且各泵采用独立变频器，不准两泵或多泵共用变频器，以满足互备性和保证可靠性。

另供应商还需提供与测点配套的压力表弯、不锈钢球阀、针型阀、仪表管等安装配套的附件

（2）技术条件

a 环境条件

环境温度：-13～45 O C

最大相对湿度：90 %

b 设计条件

压力：

一级网： 1.6 MPa

二级网：低区1.0 Mpa 高区1.6 MPa

一级网供回水最小压差：0.10 MPa

温度：

一级网供水: 120℃

一级网回水 : 90 ℃

二级网供水: 80 ℃

二级网回水: 55 ℃

c 规范与标准

电气设备必须符合最新的IEC条款和相应的中国法律、条例和规定。电气设备应有以下质量要求：运行的第一个10年内，部件不应超过最大允许值，不需调校或更换。

D 动力配电电器元件采用国内知名品牌，温控阀（2.5 Mpa西门子）、温度传感器、压力传感器、控制器、通讯卡、手操器等自动控制设备均须采用西门子的原装产品，

3．热工仪表与自动控制系统技术要求

控制设备技术要求：换热站，人工值守，手动操作，循环泵、补水泵设变频控制，电控柜留有网络控制接口空间，能够实现控制设备实现网络控制。电控柜须具备以下功能：循环泵和补水泵应采用变频调速技术。其控制部分主要由变频器、简单控制器、手动调节单元、信号转换单元、交流接触器单元、隔离继电器单元、电动机智能保护单元组成。具有变频/工频切换和工频降压启动功能；全自动/半自动/手动切换功能和选泵功能；两台循环泵电机能同步运行，也具有互为热备功能；电机故障自动切换功能；过压、过流、过载、过热

等保护功能；同时应将变频器、水泵电机等设备的运行状态和故障等反馈信号引到输出端子排、留有接受控制电机、变频器启停信号的控制输入端子排、以备实现全自动无人值守网络控制。

换热站，实现网络控制，要求如下：

1、所有换热站的控制器、传感器、执行机构及通讯模块组成热网监控系统的远程终端站（RTU），RTU通过与其相连的仪表和执行机构完成对换热站和其它现场设备的数据采集和控制功能（按上图）。控制器能与电气控制柜及工艺配合实现热力站的全自动控制，能够安全启停机组，达到无人值守。所有的RTU通过电信局敷设通讯电缆方式与热力调度中心系统操作员站相连，若某一控制器发生故障，热力调度中心系统也可以保持正常的运行。本次招标包括RTU中的控制器、通讯模块、接口电路及所需软件等，要求换热站硬件、软件平台与热网监控中心相互衔接，最终构成为一个完整的监控系统。

2、循环泵和补水泵应采用变频调速技术和PLC智能控制技术。其控制部分主要由变频器、可编程序逻辑控制器、信号转换单元、交流接触器单元、隔离继电器单元、热继电器保护单元、控制测量仪表等优质产品组成。具有全自动/半自动/手动切换功能和选泵功能；两台电机具有同时工作及热备功能；电机故障自动切换；过压、过流、过载、过热等保护功能和故障自诊断功能；实现多台水泵联网控制，全自动转换，全自动无人值守控制。

3、换热站内主要控制功能

1) 参数测量

主要完成热网现场过程的模拟量（如温度、压力、热量等）、状态量（如泵的状态、温度及水位开关状态等）及脉冲量的测量、并完成相应的物理量的上下限比较、PID运算、逻辑运算等功能。

2) 数据存储

控制器按一定的时间间隔采集被测参数。为防止监控中心的故障或停电，控制器具备一定的数据存储能力，以便监控中心恢复正常后将故障期间的累计数据上传给监控中心，从而保证流量等累计数据不丢失。

3) 通讯功能

控制器具有通讯功能，并且采用开放的通讯协议( OPC )，具有10BaseT RJ45通讯口，支持TCP/IP协议，能与通讯线路Modem可靠相连，通过全双工传递信息；带RS232接口，支持现场修改控制器内部数据。

4) 日历、时钟功能

5) 掉电保护功能

6) 显示操作功能

控制器应具备中文显示和操作界面。

7) 控制调节功能

控制器除能在就地进行自动控制和调节外，还能在监控中心的命令下和允许的范围内，对换热子站和其它现场设备进行控制和调节。

8) 组态功能

RTU的站名、站号、物理量转换公式、限值均可在监控中心和现场进行组态。控制器应使用不依赖于电源的存储器存储组态信息，并将组态信息上传到监控中心。

9) 来电自启

来电自启、自动控制、无人值守。

10) 环境温度曲线补偿功能

根据室外温度和供水温度设定值，设定供水温度曲线或平移已有曲线。

11) 温度控制回路

根据室外温度设定二次供水温度设定值，可以通过操作面板和监控系统修改或上下平移温度曲线，也可以通过时间程序移动温度曲线。

12)支持双阀并联，采用阀位管理机制，顺序控制两个控制阀。

13) 报警控制

二次侧供水压力高、二次侧供水温度高。

以下情况会产生“安全报警”：

所有泵均故障

二次侧供水压力过高、温度过高

“安全报警”会自动停止所有设备，并且需要来人确认、检修。

以下情况会产生“维护报警”：

安全报警

信号断线

二次侧回水压力低

任意泵, 变频器报警

“维护报警”可以在设备运行时手动消除。

14) 手动或远端控制

可以通过操作面板实现手动控制，或者通过监控系统进行远端控制。

15) 循环泵控制 (多泵)

根据二次侧供回水压差控制循环泵，同时支持定压和衡压补水。如果负荷不够，则降低泵转速到20%，同时启动第二台循环泵。

如果泵反馈信号不等于输出信号或者任意泵报警，产生“维护报警”信号。如果所有泵均报警，产生“无可用泵”信号。根据运行时间自动切换各循环泵。

16) 回水温差限制

回水温差限制。提高换热效率，从而有效的解决峰值问题。

17) 二次供水温度调节

控制器应能以闭环的方式控制调节阀来调节一次水的流量，以保证二次网所需的供水温度。当管网负荷过大或供热不足时，控制器控制调节阀使之起到流量控制器的作用以保证全网的水力平衡。

18) 压差报警

控制器监测换热器、过滤器的压差开关在换热器及过滤器堵塞时给出报警信号。

19) 温度保护

由于二次网压力较低，当二次网温度过高将引起汽化时控制器应接收到温度开关的报警信号，并将一次供水调节阀关闭以保护换热设施，同时控制器应在现场发出报警信号并向热网控制中心传输报警信号。

20) 液位报警

当二次回水压力过低时,控制器应启动补水泵。控制器应监测补水箱设置的水位传感器信号以防止浮球阀系统故障而水箱失水。

4、热力调度中心网络监控设备实现功能

系统包括服务器和工作站，服务器通过以太网和控制系统相连，采用宽带、数据专线或拨号方式传输。服务器包括数据库、趋势、日志图形和其他系统信息。服务器通过Ethernet LAN和工作站相连，工作站采用服务器上的数据更新显示，服务器冗余配置，一台故障时，备份服务器自动替代，备份服务器用最近数据更新。打印机和打印服务器相连，这表明可以从所有工作站操作打印机。

系统软件可完成以下功能：

换热站浏览

换热站浏览器允许基于图形操作，数据点可以通过彩色图形动态显示，可以直接通过操作设备，不同类型的图形可以同时显示。每个子站有两个图形：

换热站系统图和运行界面。一些图形用来显示整个热网的状况，有助于操作者对温度、压力作出判断。

趋势浏览

所有被测量的数据被作成日志，并以趋势方式显示，以便分析控制和经济性。趋势可在线设置

报警浏览

报警浏览在所有时间提供系统发生的报警的清晰信息，并连续更新。有多种选项用语归类和显示。报警可以被重置或确认。把工厂浏览的图形和报警相连十分容易，使得在进行其他程序时可以快速进入发生报警的工厂。报警可以按照3个优先级分组，便于操作者对不正常的换热站的多项报警参数（例如压力损失、供热不足，系统的起停）有总的概念。具有最高优先级的报警会在自动弹出的报警窗口中显示，以防操作者忽略。

时间安排

时间程序可以使热网取得很大的节能效果，时间程序可以在无人或热需求较少的时间（例如公用或商业建筑在夜间和周末，住宅在深夜）自动将温度设置成体温。这种功能也可以用于供热不足的场合，在这种情况下，热量在一定的时间内限定供给某一特定用户。时间程序可以按照星期来设定，表明考虑到了在不同的周末有不同的热量消费。

数据趋势功能

测量数据的趋势可以在线或离线分析，在一个窗口中可以显示最多10个参数的趋势，可以显示成2D或3D

日志浏览

日志浏览显示时间和用户行为，该记录对分析操作者行为非常重要，对多个操作者在不用的班次，或同时在MCC上操作有特别重要的意义。

报告

报告为用户提供某一特定时期（某一用户的月热消耗）或当某一事件发生时的信息。报告可以自动生成，当报警发生，获取重要的信息以供分析或内部报告之用。报告也可以由用户产生，可以自动或手动被打印或储存。

4．热量表、流量计和温控阀口径、压力

系统应按附表中所示管径安装热量表、流量计和温控阀，测量一级网供水热量(采用进口超声波热量表)、二级网补水流量，流量计应适用于本文件中全部运行条件（水质、温度、压力）。流量范围度为1：8，精确度等级为1.0

级。供电电源为DC24V，输出信号4～20mA标准电流信号，且具有良好的抗干

5．控制柜的制作达到的技术要求

控制盘由特殊选择的精加工的光滑的钢板构成，有足够的强度以保证有一个平整的表面，应提供足够的刚度防止振动和摇晃。装有仪表的盘面钢板厚至少1.5mm，不装仪表的封闭板钢板厚度至少1.0mm，内部的支柱和框架数目根据需要而定。要保证有一个刚性结构，避免由于仪器的重量而产生挠曲。控制盘、台、箱和柜的尺寸公差、平面度、垂直度满足 GB／T7353-1999标准要求。相邻控制盘、台、柜间相邻面的高度差不得大于2mm，一排组合时，顶部最大高度差应不大于3mm。相邻控制盘、台、柜间拼接缝隙，在连接紧固后不得大于1mm。每个控制盘、台、柜内应配有一个信号接地装置及一个供电系统接地装置，并按GB／T4728．2的规定加以标识。控制盘、台、柜的外壳应提供电气安装保护接地螺栓。

控制盘、台、柜应具备满足使用要求的防护等级。露天布置的仪表箱其防护等级至少为IP65。厂房内就地布置的盘、箱、柜其防护等级至少为IP54，控制室及过程控制站内布置的盘、台、柜其防护等级至少为TP42。

控制盘、台、箱、柜应按接线图进行布线，接线图的绘制应符合JB／

T1397的规定。布线要牢固，导线宜加接线端头，接线两端应有编号套管，套管上字母排列方向应一致。编号套管要根据承包商的接线图加以识别，标志应为“热置”型或类似方式，不能用粘上或包上的标志。

控制盘、台、箱、柜应符合GB／T7353-1999“工业自动化仪表盘、柜、台、箱”标准。控制盘、台、箱和柜要为安装在它们内部或上面的设备提供环境保护，标牌、仪表镶边及一般的硬件，尽可能用隐蔽的紧固件来固定。承包商应在盘柜中留有足够数目的端子空位，以便和其他方面提供的设备的输入、输出信号接口。因控制信号比较多，为便于日常检修维护，同时减小信号故障率，控制信号输入输出部分应采用模块化分区设计的信号端子板，不得采用导轨附加端子排的制作安装方式。

设备交货时，配套提供样本、说明书、合格证及检验／试验和性能验收报告等。