Sélection de configuration de dispositif de mesure de centrale hydroélectrique et système de gestion de l'énergie de la centrale

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Acrel Co. Ltd.

NB/T 10861-2021 « Spécification de conception pour la configuration des appareils de mesure dans les centrales hydroélectriques » fournit des exigences détaillées et des conseils pour la configuration des appareils de mesure dans les centrales hydroélectriques. L'appareil de mesure est une partie importante de la surveillance du fonctionnement de l'énergie hydroélectrique. plante.La mesure de la centrale hydroélectrique est principalement divisée en mesure de quantité électrique et mesure de quantité non électrique.La mesure électrique fait référence à la mesure de paramètres électriques en temps réel au moyen de l'électricité, y compris le courant, la tension, la fréquence, le facteur de puissance, puissance active/réactive, énergie active/réactive, etc. ; la mesure sans électricité fait référence à l'utilisation d'émetteurs pour convertir des signaux électriques non électriques. Mesurez des signaux électriques de 4 à 20 mA ou 0 à 5 V, y compris la température, la vitesse, la pression, le niveau de liquide, l'ouverture, etc. Cet essai traite uniquement de l'appareil de mesure et de la consommation d'énergie. système de gestion de la centrale hydroélectrique selon la norme, et n'implique pas la configuration de protection du micro-ordinateur de la centrale hydroélectrique.

1.Disposition générale

1.0.1 Cette spécification est formulée pour normaliser la conception de la configuration des appareils de mesure dans les centrales hydroélectriques, garantir le fonctionnement à long terme, sûr et stable des centrales hydroélectriques et améliorer les avantages économiques globaux des centrales hydroélectriques.

1.0.2 Cette spécification s'applique à la conception de la configuration des appareils de mesure pour les centrales hydroélectriques nouvellement construites, reconstruites et agrandies.

1.0.3 La conception de la configuration des appareils de mesure dans les centrales hydroélectriques doit adopter activement les nouvelles technologies et les nouveaux produits qui ont réussi l'évaluation.

1.0.4 La configuration et la conception des appareils de mesure dans les centrales hydroélectriques doivent répondre aux exigences du système électrique concernant la quantité d'informations collectées à la centrale électrique et la méthode de collecte d'informations.

1.0.5 La conception de la configuration des appareils de mesure dans les centrales hydroélectriques doit non seulement être conforme à ce code, mais également être conforme aux normes nationales pertinentes en vigueur.

2.Terminologie

2.0.1 Mesure électrique

Mesure de paramètres électriques en temps réel au moyen de l'électricité.

2.0.2 Comptage d'énergie

Mesure des paramètres de l'énergie électrique.

2.0.3 Compteur de mesure électrique général

Les centrales hydroélectriques utilisent souvent un compteur à aiguille, un compteur numérique, etc.

2.0.4 Compteur à aiguille

Selon la relation entre le pointeur et l'échelle pour indiquer la valeur mesurée du compteur.

2.0.5 Compteur de type numérique

Dans l'affichage, le numérique peut afficher directement la valeur mesurée du compteur.

2.0.6 Watt-heure mètre

Un instrument qui mesure les données d’énergie électrique active et/ou réactive.

2.0.7 Dispositif d'échantillonnage AC intelligent

Échantillonnage de puissance à fréquence alternative, directement à l'unité de traitement de données pour le traitement afin d'obtenir la tension, le courant, la puissance active, la puissance réactive, le facteur de puissance, la fréquence, la puissance active, la puissance réactive et d'autres paramètres, et via la sortie d'interface de communication standard multifonctionnelle compteur intelligent.

2.0.8 Transducteur

Être mesuré par la conversion du courant continu, de la tension continue ou d'un dispositif de signal numérique.

2.0.9 Classe de précision des instruments de mesure

Instruments de mesure et/ou accessoires pour répondre à certaines exigences de mesure conçues pour garantir que l'erreur tolérée et change extrêmement dans les limites spécifiées du niveau.

2.0.10 Composants d'automatisation

Composants et/ou dispositifs pour la surveillance des données d'état, l'exécution d'actions dans les centrales hydroélectriques.

2.0.11 Mesure non électrique

Mesure de la température, de la pression, de la vitesse, du déplacement, du débit, du niveau, des vibrations, du pendule et d'autres paramètres en temps réel non électriques.

3.Mesure électrique et mesure de puissance

Les objets de mesure électrique comprennent un générateur hydroélectrique/moteur de générateur, un transformateur principal, une ligne, un bus, un transformateur d'usine, un système CC, etc. La figure 1 est un diagramme schématique du câblage électrique de la centrale hydroélectrique, montrant le câblage électrique du générateur hydroélectrique. ensemble, transformateur principal, transformateur de puissance de ligne et d'usine.

Fig. 1 Schéma schématique du câblage électrique d'une centrale hydroélectrique

3.1 Mesure électrique et comptage de l'énergie électrique du générateur hydroélectrique/moteur du générateur

3.1.2 Le dispositif de démarrage statique à fréquence variable du moteur du générateur doit mesurer les éléments suivants.

3.1.3 L'hydrogénérateur/moteur générateur doit mesurer l'énergie électrique active et réactive. Un hydrogénérateur pouvant fonctionner en modulation de phase doit mesurer la puissance active bidirectionnelle ; un hydrogénérateur qui peut être en phase avancée doit être mesuré en puissance réactive bidirectionnelle ; un moteur générateur doit être mesuré en puissance active bidirectionnelle et en puissance réactive bidirectionnelle.

3.1.4 Pour les hydrogénérateurs pouvant fonctionner en modulation de phase, la puissance active dans les deux sens doit être mesurée ; pour les hydrogénérateurs pouvant fonctionner en avance de phase, la puissance dans les deux sens doit être mesurée. Les moteurs des générateurs doivent mesurer la puissance active et la puissance réactive dans les deux sens.

3.1.5 Lors de la mesure de l'angle de puissance active du système électrique, l'angle de puissance du générateur doit être mesuré.

3.1.6 Le côté haute tension du transformateur d'excitation doit mesurer le courant triphasé, la puissance active et la puissance réactive.

La configuration de surveillance de l'hydrogénérateur et du transformateur d'excitation est illustrée à la figure 2, et la sélection de l'équipement est illustrée à la figure 1.

Fig. 2 Configuration de mesure électrique de l'hydrogénérateur

Tableau 1 Sélection de surveillance de l'hydrogénérateur et du transformateur d'excitation

3.2 Mesure électrique et comptage de l'énergie électrique du système de suralimentation et d'envoi

3.2.1 Les éléments de mesure du transformateur principal et de mesure de puissance doivent répondre aux exigences suivantes :

1 Les transformateurs à double enroulement doivent mesurer le courant triphasé, la puissance active et la puissance réactive du côté haute tension, et un côté du transformateur doit mesurer l'énergie active et l'énergie réactive.

2 Les transformateurs à trois enroulements ou autotransformateurs doivent mesurer le courant triphasé, la puissance active et la puissance réactive sur trois côtés, et doivent mesurer l'énergie active et l'énergie réactive sur trois côtés. L'enroulement commun de l'autotransformateur doit mesurer le courant triphasé.

3 Lorsque le groupe électrogène est câblé comme une unité mais que le générateur est équipé d'un disjoncteur, la tension de ligne basse tension et la tension triphasée doivent être mesurées.

4 La puissance active et la puissance réactive doivent être mesurées des deux côtés du transformateur de contact, et l'énergie active et l'énergie réactive doivent être mesurées.

5 Lorsqu'il est possible de transmettre et de recevoir de la puissance, la puissance active dans les deux sens doit être mesurée et l'énergie active dans les deux sens doit être mesurée ; lorsqu'il est possible de fonctionner en décalage de phase et en avance de phase, la puissance réactive dans les deux sens doit être mesurée et l'énergie réactive dans les deux sens doit être mesurée.

Fig. 3 Configuration de mesure électrique du transformateur principal dans une centrale hydroélectrique

Tableau 2 Sélection de la surveillance du transformateur principal

3.2.2 Les éléments de mesure de ligne doivent répondre aux exigences suivantes :

1 Les lignes 6,3 kV ~ 66 kV doivent mesurer le courant monophasé et, lorsque les conditions le permettent, le courant biphasé ou triphasé peut être mesuré.

2 Les lignes 35 kV et 66 kV doivent mesurer la puissance active, et les lignes 6,3 kV ~ 66 kV peuvent également mesurer la puissance active et la puissance réactive lorsque les conditions le permettent.

3 lignes de 110 kV et plus doivent mesurer le courant triphasé, la puissance active et la puissance réactive.

4 lignes de 6,3 kV et plus doivent mesurer l'énergie active et l'énergie réactive.

5 Lorsque la ligne est susceptible de transmettre et de recevoir de la puissance, la puissance active dans les deux sens doit être mesurée et l'énergie active dans les deux sens doit être mesurée.

6 Lorsque la ligne peut fonctionner avec un retard de phase ou une avance de phase, la puissance réactive dans les deux sens doit être mesurée et l'énergie réactive dans les deux sens doit être mesurée.

7 Lorsque le système électrique l'exige, l'angle de puissance de la ligne doit être mesuré pour la ligne de la station élévateur.

Fig. 4 Configuration de mesure électrique pour les lignes de centrale hydroélectrique

Tableau 3 Sélection de mesure de ligne

3.2.3 Les éléments de mesure des barres omnibus doivent répondre aux exigences suivantes :

1 Les barres omnibus de tension de générateur de 6,3 kV et plus et les barres omnibus de 35 kV, 66 kV doivent mesurer la tension et la fréquence du jeu de barres, et mesurer la tension triphasée en même temps.

2 bus de 110 kV et plus doivent mesurer trois tensions et fréquences de ligne.

3 Les disjoncteurs de liaison de bus de 6,3 kV et plus, les disjoncteurs de section de bus, les disjoncteurs de pont interne et les disjoncteurs de pont externe doivent mesurer le courant alternatif, et 110 kV et plus doivent mesurer le courant triphasé.

4 Le courant triphasé doit être mesuré pour chaque circuit de disjoncteur de câblage 3/2, de câblage 4/3 et de câblage d'angle.

5 Les disjoncteurs de dérivation, les disjoncteurs de liaison de bus ou de section et de dérivation et les disjoncteurs de pont extérieur de 35 kV et plus doivent mesurer la puissance active et la puissance réactive, ainsi que l'énergie active et l'énergie réactive. Lorsqu'il est possible de transmettre et de recevoir de la puissance, l'énergie active et l'énergie réactive. la puissance dans les deux sens doit être mesurée et l'énergie active dans les deux sens doit être mesurée ; dans le cas d'un fonctionnement en retard de phase et en avance de phase, la puissance réactive dans les deux sens doit être mesurée et l'énergie réactive dans les deux sens doit être mesurée.

Fig. 5 Configuration de mesure électrique du jeu de barres dans une centrale hydroélectrique

Tableau 4 Sélection de mesure de bus

3.2.4 Le courant triphasé et la puissance réactive doivent être mesurés pour les groupes de réacteurs shunt de 110 kV et plus, et l'énergie réactive doit être mesurée. Le circuit de réacteur shunt de 6,3 kV ~ 66 kV doit mesurer le courant alternatif.

Tableau 5 Sélection des mesures du réacteur

3.3 Mesure électrique et comptage d'énergie du système électrique de la centrale

3.3.1 Le courant alternatif, la puissance active et l'énergie active doivent être mesurés du côté haute tension du transformateur de puissance d'usine. Lorsque le côté haute tension ne présente pas les conditions de mesure, il peut être mesuré du côté basse pression.

3.3.2 La tension alternative doit être mesurée pour le jeu de barres fonctionnel de l'électricité de l'usine. Lorsque le point neutre n'est pas effectivement mis à la terre, un

Tensions ligne à ligne et triphasées ; lorsque le neutre est effectivement mis à la terre, trois tensions ligne à ligne doivent être mesurées.

3.3.3 Le courant triphasé doit être mesuré pour les lignes d'alimentation électrique dans la zone de l'usine, et l'énergie active peut être mesurée en fonction des besoins de mesure de l'énergie électrique.

3.3.4 Le courant triphasé doit être mesuré pour les transformateurs de puissance de 50 kVA et plus avec des charges d'éclairage.

3.3.5 Le courant monophasé doit être mesuré au moins pour le circuit moteur de 55 kW et plus.

3.3.6 Lorsque le côté basse tension du transformateur de puissance d'usine est un système triphasé à quatre fils de 0,4 kV, le courant triphasé doit être mesuré.

3.3.7 Le disjoncteur de section pour l'alimentation en usine doit mesurer le courant monophasé.

3.3.8 Les générateurs diesel doivent mesurer le courant triphasé, la tension triphasée, la puissance active et mesurer l'énergie active.

Fig. 6 Configuration de mesure électrique du système d'alimentation électrique d'une centrale hydroélectrique

Tableau 6 Sélection de la configuration de mesure électrique pour le système électrique de la centrale

3.4 Mesure électrique du système d'alimentation CC

3.4.1 Le système d'alimentation CC doit mesurer les éléments suivants :

1 tension du bus système DC sans dispositif abaisseur.

2 Système CC fermant la tension du bus et contrôlant la tension du bus avec un dispositif abaisseur.

3 Le dispositif de charge produit une tension et un courant.

4 Tension et courant de la batterie.

3.4.2 Le circuit de la batterie doit mesurer le courant de charge flottant.

3.4.3 Lorsqu'une batterie au plomb fixe à régulation par valve est utilisée, il est conseillé de mesurer la tension d'une batterie unique ou d'une batterie assemblée au moyen d'une inspection.

3.4.4 L'armoire de distribution CC doit mesurer la tension du bus.

3.4.5 Le test d'isolation du bus CC doit être conforme aux dispositions pertinentes de la norme industrielle actuelle « Code pour la conception du système d'alimentation CC dans les centrales hydroélectriques » NB/T 10606.

3.4.6 Lorsque le système d'alimentation CC est équipé d'un dispositif de surveillance par micro-ordinateur, la mesure des instruments conventionnels ne peut mesurer que la tension du bus CC et la tension de la batterie.

3.5 Mesures électriques du système d'alimentation sans interruption (UPS)

3.5.1 UPS doit mesurer les éléments suivants :

1 Tension de sortie.

2 Fréquence de sortie.

3 Puissance ou courant de sortie.

3.5.2 L'armoire de distribution principale de l'UPS doit mesurer le courant entrant, la tension du bus et