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水力发电厂测量装置配置选型及厂用电管理系统

 更新时间:2023-08-12 点击量:175

NB/T 10861-2021《水力发电厂测量装置配置设计规范》对水电厂的测量装置配置做了详细要求和指导。测量装置是水力发电厂运行监测的重要环节,水电厂的测量主要分为电气量测量和非电量测量。电气测量指使用电的方式对电气实时参数进行测量,包括电流、电压、频率、功率因数、有功/无功功率、有功/无功电能等;非电量测量是指使用变送器把非电量转换为4-20mA或者0-5V电信号进行测量,包括温度、转速、压力、液位、开度等。本文仅根据标准讨论水力发电厂的测量装置及厂用电管理系统,不涉及水电厂的微机保护配置等。

1. 总则

1.0.1为规范水力发电厂测量装置配置设计,保证水力发电厂长期、安全、稳定 运行,提高水力发电厂整体综合经济效益,制定本规范。

1.0.2本规范适用于新建、改建和扩建的水力发电厂测量装置配置设计。

1.0.3水力发电厂测量装置配置设计应积极采用已通过鉴定的新技术和新产品。

1.0.4水力发电厂测量装置配置设计应符合电力系统对厂站端信息采集量和信息采集方式的要求。

1.0.5水力发电厂测量装置配置设计,除应符合本规范外,尚应符合国家现行有关标准的规定。

2. 术语

2.0.1 电气测量 electrical measuring

用电的方式对电气实时参数进行测量。

2.0.2 电能计量 energy metering

对电能参数进行的计量。

2.0.3 常用测量仪表 general electrical measuring meter

水力发电厂经常使用的指针式仪表、数字式仪表等。

2.0.4 指针式仪表 pointer-type meter

按指针与标度尺之间的关系指示被测量值的仪表。

2.0.5 数字式仪表 digital-type meter

在显示器上能用数字直接显示被测量值的仪表。

2.0.6 电能表 watt-hour meter

计量有功和/或无功电能数据的仪器。

2.0.7交流采样电量综合测量仪表intelligent AC sampling device

对交流工频电量直接采样,直接送到数据处理单元进行处理后得到电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、频率、有功电能、无功电能等参数,并能通过标准通信接口输出的多功能智能仪表。

2.0.8 变送器 transducer

被测量转换为直流电流、直流电压或数字信号的装置。

2.0.9 仪表准确度等级 measuring instrument accuracy class

满足旨在保证允许误差和改变極在规定限值内的一定计量要求的测量仪表和/或附件的级别。

2.0.10 自动化元件 automatic control componcius

用于水力发电厂状态数据监测、动作执行的元件和/或装置。

2.0.11 非电量测量 non-electricity measuring

对温度、压力、转速、位移、流量、液位、振动、摆度等非电气量的实时参数进行的测量。

3. 电气测量及电能计量

电气量测量对象包括水轮发电机/发电电动机、主变压器、线路、母线、厂用电变压器、直流系统等。图1为水力发电站电气接线示意图,显示水力发电机组、主变压器、线路、厂用电变压器的电气接线。

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3. 1水轮发电机/发电电动机的电气测量及电能计量

3.1.1水轮发电机/发电电动机应测量下列项目:

1定子回路三相电流。

2定子回路线电压/三相相电压。

3发电机有功功率、无功功率。

4功率因数。

5发电机频率。

6励磁电流、励磁电压。

3.1.2发电电动机静止变频启动装置应测量下列项目:

1输入、输岀回路三相电流。

2输入回路线电压/三相相电压。

3输入回路有功功率、无功功率。

3.1.3水轮发电机/发电电动机应计量有功电能和无功电能。有可能调相运行的水轮发电机应计量双方向有功电能:有可能进相运行的水轮发电机应计量双方向无功电能;发电电动机应计量双方向有功电能和双方向无功电能。

3.1.4有可能调相运行的水轮发电机应测量双方向有功功率;有可能进相运行的水轮发电机应测量双万向天功功率。发电电动机应测量双方向有功功率和无功功率。

3.1.5电力系统有功角测量耍求时,应量发电功角。

3.1.6励磁变压器高压侧应测量三相电流、有功功率及无功功率。

水轮发电机和励磁变压器的监测配置如图2所示,设备选型如表1所示。


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3.2升压及送出系统的电气测量及电能计量

3.2.1主变压器测量和电能计量项目应满足下列要求:

1双绕组变压器应测量高压侧三相电流、有功功率、无功功率,变压器的一侧应计量有功电能、无功电能。

2三绕组变压器或自耦变压器应测量三侧三相电流、有功功率、无功功率,应计量三侧有功屯能、无功电能。自耦变压器公共绕组应测量三相电流。

3当发变组为单元接线旦发电机有断路器时应测量低压侧线电压和三相电压。

4联络变压器两侧应测量有功功率、无功功率,应计量有功电能、无功电能。

5有可能送电、受电运行时,应测量双方向有功功率、计量双方向有功电 能;当有可能滞相、进相运行时,应测量双方向无功功率、计量双方向无功电能。


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3.2.2线路测量项目应符合下列规定:

1 6.3kV~66kV线路应测量单相电流,条件许可时可测量两相电流或三相电流。

2 35kV、66kV线路应测量有功功率,条件许可时6.3kV~66kV线路也可测量有功功率、无功功率。

3 110kV及以上线路应测量三相电流、有功功率、无功功率。

4 6.3kV及以上线路应计量有功电能、无功电能。

5 当线路有可能送电、受电运行时应测量双方向有功功率、计量双方向有功电能。

6当线路有可能滞相、进相运行时,应测量双方向无功功率、计量双方向无功电能。

7电力系统有要求时,升压站线路应测量线路功角。

结论

水电站测量仪表装置配置以及厂用电管理系统的设计目的,均以满足水电厂安全经济运行和电力商业化运营的需要为目标,保证准确可靠、技术先进、监视方便、经济适用。


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