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火力發(fā)電廠電子計算機監(jiān)視系 統(tǒng)設計技術規(guī)定 NDGJ91-89 (試 行) 主編部門：能源部華北電力設計院 批準部門：能源部電力規(guī)劃設計管理局 施行日期：1989年10月 能源部電力規(guī)劃設計管理局 關于頒發(fā)NDGJ91—89《火力發(fā)電廠電子計算機 監(jiān)視系統(tǒng)設計技術規(guī)定》(試行)的通知 (89)電規(guī)技字第50號 各電管局，省(自治區(qū))電力局，各部屬電力設計院，各省(自治區(qū))電力設計院，電力科學研究院，西安熱工研究所，南京自動化研究所，電力建設研究所，東北、華北、華東、西南、西北、湖北電力試驗研究所： 根據(jù)《火力發(fā)電廠設計技術規(guī)程》的規(guī)定，220MW及以上機組均將裝設電子計算機。為搞好應用電子計算機的設計，我局委托華北電力設計院按照“中等適用”的原則，在總結(jié)國內(nèi)外工程經(jīng)驗的基礎上，編制了《火力發(fā)電廠熱工自動化設計技術規(guī)定》中的第十章電子計算機的應用。為了滿足當前正在設計的工程急需，我局于1988年5月將該章先行頒發(fā)試行。在1988年12月召開的《火力發(fā)電廠熱工自動化設計技術規(guī)定》審查會上審查決定，將該章整理修改為單行本規(guī)定頒發(fā)，現(xiàn)將整編后的《火力發(fā)電廠電子計算機監(jiān)視系統(tǒng)設計技術規(guī)定》NDGJ91—89(試行)批準頒發(fā)，從1989年10月起試行。各單位在試行過程中，如發(fā)現(xiàn)有不妥之處請隨時函告我局。 1989年5月23日 第一章 總 則 第1.0.1條 本規(guī)定作為實施《火力發(fā)電廠設計技術規(guī)程》(SDJ1—84)熱工儀表和控制部分的補充及具體化。 第1.0.2條 火力發(fā)電廠(以下簡稱發(fā)電廠)電子計算機監(jiān)視系統(tǒng)(以下簡稱計算機監(jiān)視系統(tǒng))的設計，是大型發(fā)電廠熱工自動化的一個重要組成部分，應滿足機組安全和經(jīng)濟運行的要求，并應做到技術先進、設備落實、經(jīng)濟合理。 第1.0.3條 本規(guī)定適用于容量為200～600MW汽輪發(fā)電機組的新建或擴建發(fā)電廠的機組計算機監(jiān)視系統(tǒng)設計。 第1.0.4條 發(fā)電廠計算機監(jiān)視系統(tǒng)的設計，宜采用標準設計、典型設計和通用設計。 第二章 一 般 規(guī) 定 第2.0.1條 火電廠200MW及以上機組宜采用電子計算機進行安全監(jiān)視，主要實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集與處理、CRT屏幕顯示、制表打印及事故憶性能計算等。 一、200MW機組的計算機規(guī)模宜小一些，主要用于對安全、經(jīng)濟運行有關的重要參數(shù)進行數(shù)據(jù)采集與處理。 二、300MW及以上機組的計算機，宜具備較完善的安全監(jiān)視功能。在有條件時，可與其他子系統(tǒng)進行通信。 第2.0.2條 新建工程中必須把計算機作為機組自動化的一個重要組成部分，統(tǒng)一進行設計并取代部分常規(guī)儀表，在機組投運時應能發(fā)揮作用。 第2.0.3條 計算機必須能長期穩(wěn)定運行，主機平均故障間隔時間(MTBF)應大于4320h，系統(tǒng)平均故障間隔時間(MTBF)應大于2160h，可利用率η應在99.5%以上。 第2.0.4條 計算機系統(tǒng)的硬件、系統(tǒng)軟件、支撐軟件及應用軟件應配套齊全。 計算機選型宜立足國內(nèi)，優(yōu)先選用國家系列型譜中設備可靠并在發(fā)電廠中有運行經(jīng)驗的機型。 第2.0.5條 計算機系統(tǒng)的設計，一般包括系統(tǒng)配置、應用功能及設計說明書，測點清冊，屏幕顯示(CRT)畫冊及制表打印格式，計算公式匯編，計算機技術規(guī)范書，以及有關圖紙等部分。 第三章 基本應用功能 第3.0.1條 計算機系統(tǒng)應能連續(xù)地、及時地采集和處理機組在不同工況下的各種運行參數(shù)和設備運行狀態(tài)，并有良好的中斷響應。 第3.0.2條 通過彩色CRT(屏幕顯示)和功能鍵盤，應能為運行人員提供機組在正常和異常工況下的各種有用信息。 第3.0.3條 通過打印機應能完成打印制表，開關跳變與順序記錄，事故追憶，CRT畫面拷貝等功能。 第3.0.4條 應能在線進行各種性能計算和經(jīng)濟分析。 第3.0.5條 對計算機系統(tǒng)的應用功能，應在“計算機技術規(guī)范書”中提出明確要求。 第四章 輸入與輸出 第4.0.1條 進入計算機的模擬量應滿足計算機應用功能的要求。下列模擬量一般輸入至計算機系統(tǒng)： 一、機組啟停、運行及事故處理過程中需要監(jiān)視和記錄的參數(shù)。 二、定時制表所需要的參數(shù)。 三、二次參數(shù)計算、參數(shù)修正或補償所需要的相關參數(shù)。 四、主要性能計算和經(jīng)濟分析所需要的參數(shù)。 五、重要的風門、擋板開度及油動機行程等參數(shù)。 六、主要電氣參數(shù)。 第4.0.2條 下列情況的模擬量，可以不進入計算機系統(tǒng)： 一、已被小型巡測裝置測量的溫度。 二、加熱器水位。 三、配有專用顯示儀表的成分分析、火焰檢測等參數(shù)。 四、輔助車間工藝系統(tǒng)的檢測參數(shù)。 第4.0.3條 輸入計算機的模擬量信號可來自其他自動化系統(tǒng)使用的變送器。對電流信號應有斷路保護措施。當串聯(lián)多個負載時，計算機信號應取自信號回路最低電位端。 第4.0.4條 應按參數(shù)的重要性和動態(tài)特性合理選擇和利用采樣掃描周期。 采樣周期一般按表4.0.4中數(shù)值選取。 表4.0.4 采 樣 周 期 測 量 參 數(shù) 采 樣 周 期 (s) 汽輪機轉(zhuǎn)速、凝汽器真空、爐膛負壓、汽包水位 1 壓力、風壓、負壓、真空、流量、電氣參量、主蒸汽溫度 5 液 位 10 溫 度 30 成分、物位 60 第4.0.5條 進入計算機的開關量，應滿足計算機應用功能的要求，下列開關量一般輸入至計算機系統(tǒng)： 一、反映主機和主要輔機運行狀態(tài)的接點。 二、發(fā)電機-變壓器組斷路器和隔離開關狀態(tài)接點。 三、高、低壓廠用變壓器斷路器狀態(tài)接點。 四、與保護、連鎖有關的電動門，執(zhí)行器，電磁閥狀態(tài)接點。 五、主要保護動作輸出及重要參數(shù)越限報警接點。 六、連鎖、保護及自動裝置切換狀態(tài)接點。 第4.0.6條 根據(jù)計算機應用功能要求，應區(qū)別一般開入和中斷型開入，并說明哪些開關量參加順序記錄。 第4.0.7條 進入計算機的開入接點，都應考慮防止誤動作和高電壓進入計算機的措施。 第4.0.8條 應有適當數(shù)量的脈沖量輸入接口，用于輸入電量及汽輪機轉(zhuǎn)速等脈沖量變送器信號。 第4.0.9條 應有少量的模出接口，供模擬趨勢記錄儀用，少量的開出接口，供計算機故障報警用。 第五章 硬 件 配 置 第5.0.1條 計算機安全監(jiān)視系統(tǒng)一般由下列幾部分硬件組成： 一、主機，包括中央處理器(CPU)、內(nèi)存、外存及選件。 二、外部設備，包括值班員操作站(CRT顯示器和功能鍵盤)、打印機、程序員站等。 三、過程通道，包括模入、模出、開入、開出及脈沖輸入通道。 四、預制電纜和中間端子箱。 五、不停電電源裝置和電源隔離濾波裝置(根據(jù)需要配置)。 第5.0.2條 對選用的硬件和軟件系統(tǒng)，應考慮與其他自動化系統(tǒng)信息交換的方便性。 第5.0.3條 計算機系統(tǒng)的內(nèi)存、外存宜留有一定的備用容量，以備運行后擴展功能。一般內(nèi)存留25%余量，外存留40%余量。 第5.0.4條 對硬件系統(tǒng)所有設備，均應在“計算機技術規(guī)范書”中提出明確要求。 第5.0.5條 各類機組安全監(jiān)視系統(tǒng)的硬件配置一般如表5.0.5所示。 表5.0.5 各類機組安全監(jiān)視系統(tǒng)的硬件配置 序號 硬 件 數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng) 計算機安全監(jiān)視系統(tǒng) 200MW 機 組 300MW 機 組 600MW 機 組 1 主 機 字 長 內(nèi) 存 外 存 8或16位 ＞256KB ＞22.5MB 1套 ＞16位 ＞1MB ＞220MB 1套 ＞16位 ＞1MB ＞240MB 1套 2 過程通道 模擬量輸入 開關量輸入 脈沖量輸入 模擬量輸出 開關量輸出 256點 200點 8點 8點 8點 1套 600點 700點 16點 12點 16點 1套 800點 1000點 16點 16點 16點 1套 3 外部設備 值班員操作站(漢字) 程序員站 制表打印機(漢字) 隨機打印機(漢字) 2套 1套 1臺 1臺 2～3套 1套 2臺 1臺 3套 1套 2臺 1臺 第5.0.6條 當兩臺機組在一個集中控制室控制時，可配置一臺工程師操作站，該站包括一臺CRT和功能鍵盤，供單元值長調(diào)用兩臺機組的畫面用。 第5.0.7條 程序員站包括一臺CRT和鍵盤，以及一臺輸出打印機或電傳打字機，供專責人員進行系統(tǒng)組態(tài)，任務生成，以及程序或設定值修改等用。 第5.0.8條 應配備必要的備品備件，以保證計算機系統(tǒng)長期可靠運行。當采用國產(chǎn)計算機時應滿足兩年的用量；當采用進口計算機時一般考慮三年所需的用量，易損部件用量由制造廠根據(jù)其重要性提出。 第六章 軟 件 第6.0.1條 計算機安全監(jiān)視系統(tǒng)的軟件應包括系統(tǒng)軟件、支撐軟件和應用軟件。 第6.0.2條 軟件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)應是積木式和模塊化的，能根據(jù)應用需要進行剪裁和生成，應用軟件應具有可維護性和可移植性。 第6.0.3條 應用軟件和實時數(shù)據(jù)庫應滿足監(jiān)視功能的要求，可以靈活地進行組態(tài)、擴充和修改，并具有防止信息丟失的措施。 第6.0.4條 應配備高級編程語言和自診斷、自恢復等程序，并支持漢字顯示和漢字打印功能。 第6.0.5條 應具備方便的人機聯(lián)系手段和良好的實時響應能力。 第七章 接 地 第7.0.1條 計算機系統(tǒng)應有穩(wěn)定、可靠的接地點，制造廠無特殊要求時，接地電阻一般不得大于2Ω。 第7.0.2條 計算機接地網(wǎng)可選用下列形式之一： 一、當電氣接地網(wǎng)滿足計算機接地電阻要求時，可利用電氣接地網(wǎng)作計算機接地網(wǎng)。 二、當電氣接地網(wǎng)不滿足計算機接地電阻要求或計算機制造廠對接地有特殊要求時，可設置計算機獨立接地網(wǎng)。 第7.0.3條 獨立的計算機接地網(wǎng)應與動力及防雷接地網(wǎng)保持10m以上距離。當計算機接地網(wǎng)需要與電氣接地網(wǎng)相連時，應采用低壓絕緣動力電纜連接。 第7.0.4條 計算機系統(tǒng)應設總接地板，并用絕緣電纜引至接地點。系統(tǒng)內(nèi)不同性質(zhì)的接地，均經(jīng)絕緣電纜引至總接地板，以保證“一點接地”。 第7.0.5條 主機及外設的接地方式如下： 一、主機和外設的機柜一般與基礎絕緣，對地絕緣電阻應大于50MΩ，并與鋼制電纜管、電纜槽道等絕緣。 二、集中布置機柜的接地，用多股絞合絕緣導線(或電纜)引向總接地板。 三、距離主機較遠的外設(如I/O通道、CRT控制臺等)的接地，用多股絞合絕緣導線(或電纜)直接引向總接地板。 四、打印機等電噪聲較大的外設，一般通過三孔電源插座的接地腳接地。 五、繼電器柜、操作臺等與基礎不絕緣的機柜，不得接到總接地板，可就近接地。 第7.0.6條 計算機信號電纜屏蔽層的接地方式如下： 一、當信號源浮空時，屏蔽層應在計算機側(cè)接地。 二、當信號源接地時，屏蔽層應在信號源側(cè)接地。 三、當放大器浮空時，屏蔽層的一端宜與屏蔽罩相連；另一端宜接共模地(當信號源接地時接信號地；當信號源浮空時接現(xiàn)場地)。 第7.0.7條 各種用途接地線的截面選擇見表7.0.7。 表7.0.7 各種用途接地線的截面選擇 序 號 連 接 對 象 接地線截面(mm2) 1 總接地板接地點 ≥35 2 系統(tǒng)地總接地板 ≥16 3 機柜間鏈式接地連接線 2.5 4 機殼與鋼筋接地連接線 2.5 5 外設經(jīng)三孔插頭接地 按廠家預制電纜規(guī)定 注：①表中接地線可采用低壓銅心動力電纜或單心多股絞合絕緣電線。 ②計算機系統(tǒng)地包括邏輯地、信號地、屏蔽地。 第八章 電纜選擇及敷設 第8.0.1條 計算機信號的分類及電纜選型見表8.0.1。 第8.0.2條 計算機的輸入信號電纜應在帶蓋的電纜槽道中敷設，電纜槽道與蓋板應保證良好接地。 第8.0.3條 單根信號電纜應穿在鋼制電纜管中敷設，電纜管要有良好接地。 第8.0.4條 下列信號電纜不得通過計算機電纜槽道： 一、信號大于、等于60V或0.2A的儀表信號電纜。 二、沒有噪聲吸收措施的開入、開出信號電纜(如無消弧措施的繼電器的回路電纜)。 表8.0.1 計算機信號分類及電纜選型 信 號 分 類 信 號 范 圍 電 纜 選 型 低電平輸入 熱電偶 熱電偶用帶屏蔽補償導線(電纜)及對絞屏蔽計算機用電纜 熱電阻 0～1V 對絞屏蔽計算機用電纜 高電平輸入 ＞1V； 0～50mA 對絞屏蔽計算機用電纜 開關量輸入/輸出 ＜60V或 ＜0.2A 一般控制電纜 注：① 不同類別的信號回路不得通過同一根電纜。 ② 對絞線的絞距要小于100mm。 ③ 電纜屏蔽層的型式宜選用銅帶屏蔽或鋁箔屏蔽。 ④ 信號電纜線心截面應大于0.75mm2或線徑大于1mm。 ⑤ 熱電阻信號回路宜采用三線制或四線制接法。當采用對絞屏蔽電纜時，對絞的組合必須是信號線與信號線，電源線與電源線對絞。 第8.0.5條 計算機信號電纜與其他電纜走同一電纜通道時，計算機信號電纜槽道應排列在最下層。 計算機信號電纜與一般控制電纜，允許在帶有中間隔板的同一槽道中敷設。 第8.0.6條 計算機信號電纜與動力電纜通道之間的最小距離規(guī)定見表8.0.6。 表8.0.6 信號電纜與動力電纜通道之間的最小距離(mm) 注：① 與低壓動力電纜斜交超過250mm，高壓動力電纜斜交超過500mm以上路線段不計平行距離。 ② 平行距離指在計算范圍內(nèi)各段平行距離之和。 ③ 動力電纜電壓指線路中最高電壓；電流指各回路電流之和。 第九章 電 源 第9.0.1條 計算機系統(tǒng)的電源應由不停電電源供給，不同性質(zhì)的負荷應分別供電。主機電源須有隔離和濾波措施；打印機等外設電源一般經(jīng)電源插座供給。 第9.0.2條 供給計算機系統(tǒng)的電源質(zhì)量應滿足制造廠要求，所提供的交流220V不停電電源，應是有一線直接接地的單相兩線制系統(tǒng)，其主要技術指標如下： 一、電壓穩(wěn)定度：穩(wěn)態(tài)時不大于2%，動態(tài)過程中不大于10%。 二、頻率穩(wěn)定度：穩(wěn)定時不大于1%，動態(tài)過程中不大于2%。 三、波形失真度：不大于5%。 四、備用電源切換時間：不大于5ms。 五、供電時間：廠用交流電源中斷情況下，不停電電源系統(tǒng)能保證連續(xù)供電0.5h。 第9.0.3條 主機電源應與外設電源分開敷設，并盡量避免平行敷設。當設備主輔電源均通過電源插座供電時，應由不同類型的電源插座分別供電。 第9.0.4條 計算機室的機柜通風機電源、空調(diào)設備電源及檢修插座電源，一般由保安段電源供給。 第十章 計 算 機 室 第10.0.1條 計算機室應位于運轉(zhuǎn)層，并鄰近控制室。根據(jù)具體情況，計算機也可置于電子設備室內(nèi)。 第10.0.2條 計算機室應盡量避開強磁場的干擾，遠離強振動、強噪聲場所。如無法避免時，應采取相應的措施。 打印機、穿孔機等噪聲較大的設備宜布置在主機房的外空間，空調(diào)設備電磁開關等設備應放在機房外面。 第10.0.3條 計算機室應有足夠的面積，應保證有一定的值班和調(diào)試人員活動的空間。每臺計算機及其外圍設備所占面積，一般不小于20m2，凈高一般不小于3.2m。 第10.0.4條 計算機室的建筑應考慮防塵、防潮、防噪聲等措施，并符合防火標準，一般采用雙層窗或不開窗。在灰塵特別多的地方，應設吸塵或過濾裝置，但禁止使用油過濾器。 第10.0.5條 計算機室的地面應采用無塵、無靜電作用的材料，一般為水磨石地面或活動地板，活動地板下部空間高度應不小于150mm。室內(nèi)家具也應選用無靜電作用的材料制做。 第10.0.6條 計算機室應由空調(diào)設施保證室內(nèi)溫度在18～25℃范圍，溫度變化率應不大于5C/h；相對濕度應在45%～65%范圍內(nèi)，任何情況下不允許結(jié)露。當空調(diào)設備故障時，應維持室溫在24h時間內(nèi)不超過制造廠允許值。 設備發(fā)熱量應根據(jù)制造廠提供的資料進行核算。 第10.0.7條 計算機室應有適度的工作照明、事故照明和檢修電源插座。 附錄一 本規(guī)定用詞說明 對本規(guī)定中一些表示執(zhí)行嚴格程度的用詞說明如下，以便執(zhí)行中區(qū)別對待。 1.表示很嚴格，非這樣作不可的用詞： 正面詞采用“必須”；反面詞采用“嚴禁”。 2.表示嚴格，在正常情況下均應這樣作的用詞： 正面詞采用“應”；反面詞采用“不應”或“不得”。 3.表示允許稍有選擇，在條件許可時首先應這樣作的用詞： 正面詞采用“一般”或“宜”；反面詞采用“不宜”。 4.表示一般情況下均應這樣作，但硬性規(guī)定這樣作有困難時，采用“應盡量”。 5.表示允許有選擇，在一定條件下可以這樣作的采用“可”。 附錄二 本規(guī)定有關性能指標的定義 一、主機平均故障間隔時間(MTBF) 指主機在相鄰兩次故障(包括硬件故障及軟件故障)間隔時間內(nèi)正常工作的平均時間。 主機部分應包括CPU、內(nèi)存、外存、接口及主機選件。 二、系統(tǒng)平均故障間隔時間(MTBF) 指計算機系統(tǒng)(包括主機及外設)在考核期內(nèi)兩次故障間隔時間內(nèi)正常工作的平均時間。 外設部分包括CRT、打印機、磁盤機、I/O通道等。  當考慮到系統(tǒng)中不同部分故障產(chǎn)生影響的差異時：  式中 Ti——計算機系統(tǒng)中i部分故障時間間隔，h；  Wi——計算機系統(tǒng)中i部分的加權(quán)系數(shù)；  Di——計算機系統(tǒng)中i部分的故障次數(shù)；  I ——1～n部分的故障序號； n——在考核期間計算機的故障總次數(shù)。 上述計算式中，計算機主機的故障只允許一次。 三、可利用率(η)   式中  TDi——計算機系統(tǒng)中i部分故障間隔時間，h；  Wi——計算機系統(tǒng)中i部分的加權(quán)系數(shù)；  i——1～n部分的故障序號；  n——在考核期間計算機系統(tǒng)的故障總次數(shù)。 上述計算式中，計算機主機的故障只允許一次。 四、計算機系統(tǒng)中硬件及軟件的加權(quán)系數(shù) 硬件： 硬件名稱 CPU 內(nèi) 存 外 存 CRT 系統(tǒng)打印機 輸出打印機 過程通道 PIO Wi 1 1 1 0.5 0.15 0.15 Wi(P) 過程通道：  式中  Kl——各插件板的加權(quán)數(shù)；  N——故障插件板的板數(shù)；  M——插件板的總數(shù)；  l——1～M的各插件板號；  Kj——各I/O點的重要程度加權(quán)數(shù)，一般取1.0；  P——各插件板的最大I/O點數(shù)；  j——各插件板1～P的I/O點號。 軟件： 軟件名稱 操作系統(tǒng) 支撐軟件 基本應用軟件 性能計算程序 公用程序 Wi 1 0.5 0.5 0.2 0.2