اختيار تكوين جهاز قياس محطة الطاقة الكهرومائية ونظام إدارة طاقة المحطة

الهاتف: +86 18702111813 البريد الإلكتروني: shelly@acrel.cn

شركة أكريلي المحدودة

يقدم المواصفة NB/T 10861-2021 "مواصفات تصميم تكوين أجهزة القياس في محطات الطاقة الكهرومائية" متطلبات وإرشادات مفصلة لتكوين أجهزة القياس في محطات الطاقة الكهرومائية. تُعد أجهزة القياس جزءًا مهمًا من مراقبة تشغيل محطة الطاقة الكهرومائية. ينقسم قياس محطة الطاقة الكهرومائية بشكل رئيسي إلى قياس الكميات الكهربائية وقياس الكميات غير الكهربائية. يشير القياس الكهربائي إلى قياس المعلمات الكهربائية في الوقت الفعلي باستخدام الكهرباء، بما في ذلك التيار، والجهد، والتردد، ومعامل القدرة، والطاقة الفعالة/التفاعلية، والطاقة الفعالة/التفاعلية، إلخ. يشير القياس غير الكهربائي إلى استخدام أجهزة الإرسال لتحويل الإشارات الكهربائية غير الكهربائية (قياس 4-20 مللي أمبير أو 0-5 فولت)، بما في ذلك درجة الحرارة، والسرعة، والضغط، ومستوى السائل، والفتحة، إلخ. تتناول هذه المقالة فقط جهاز القياس ونظام إدارة استهلاك الطاقة في محطة الطاقة الكهرومائية وفقًا للمعيار، ولا تتناول تكوين حماية الحواسيب الدقيقة لمحطة الطاقة الكهرومائية.

1.أحكام عامة

1.0.1 تمت صياغة هذه المواصفة لتوحيد تصميم تكوين أجهزة القياس في محطات الطاقة الكهرومائية، وضمان التشغيل الآمن والمستقر لمحطات الطاقة الكهرومائية على المدى الطويل، وتحسين الفوائد الاقتصادية الشاملة لمحطات الطاقة الكهرومائية.

1.0.2 تنطبق هذه المواصفة على تصميم تكوين أجهزة القياس لمحطات الطاقة الكهرومائية المبنية حديثًا أو المعاد بناؤها أو الموسعة.

1.0.3 ينبغي أن يتبنى تصميم تكوين أجهزة القياس في محطات الطاقة الكهرومائية بشكل نشط التقنيات والمنتجات الجديدة التي اجتازت التقييم.

1.0.4 يجب أن يتوافق تكوين وتصميم أجهزة القياس في محطات الطاقة الكهرومائية مع متطلبات نظام الطاقة فيما يتعلق بكمية المعلومات التي يتم جمعها في محطة الطاقة وطريقة جمع المعلومات.

1.0.5 يجب ألا يتوافق تصميم تكوين أجهزة القياس في محطات الطاقة الكهرومائية مع هذا القانون فحسب، بل يجب أن يتوافق أيضًا مع المعايير الوطنية الحالية ذات الصلة.

2.مصطلحات

2.0.1 القياس الكهربائي

قياس المعلمات الكهربائية في الوقت الحقيقي عن طريق الكهرباء.

2.0.2 قياس الطاقة

قياس معلمات الطاقة الكهربائية.

2.0.3 عداد قياس كهربائي عام

تستخدم محطات الطاقة الكهرومائية في كثير من الأحيان عداد المؤشر والعداد الرقمي وما إلى ذلك.

2.0.4 عداد من نوع المؤشر

وفقا للعلاقة بين المؤشر والمقياس للإشارة إلى القيمة المقاسة للعداد.

2.0.5 عداد رقمي

في الشاشة يمكنك استخدام العرض الرقمي لإظهار القيمة المقاسة للعداد بشكل مباشر.

2.0.6 عداد واط/ساعة

جهاز لقياس بيانات الطاقة الكهربائية النشطة و/أو التفاعلية.

2.0.7 جهاز أخذ عينات التيار المتردد الذكي

أخذ عينات من طاقة تردد التيار المتردد، مباشرة إلى وحدة معالجة البيانات للمعالجة للحصول على الجهد والتيار والطاقة النشطة والطاقة التفاعلية وعامل القدرة والتردد والطاقة النشطة والطاقة التفاعلية والمعلمات الأخرى، ومن خلال واجهة الاتصال القياسية إخراج عداد ذكي متعدد الوظائف.

2.0.8 المحول

يتم قياسها عن طريق تحويل التيار المستمر أو الجهد المستمر أو جهاز الإشارة الرقمية.

2.0.9 فئة دقة أداة القياس

أدوات القياس و/أو الملحقات لتلبية متطلبات القياس المحددة المصممة لضمان أن يكون الخطأ والتغيير المسموح به ضمن الحدود المحددة للمستوى.

2.0.10 مكونات الأتمتة

المكونات و/أو الأجهزة لمراقبة بيانات الحالة وتنفيذ الإجراءات في محطات الطاقة الكهرومائية.

2.0.11 القياس غير الكهربائي

قياس درجة الحرارة والضغط والسرعة والإزاحة والتدفق والمستوى والاهتزاز والبندول وغيرها من المعلمات غير الكهربائية في الوقت الحقيقي.

3.القياس الكهربائي وقياس القدرة

تتضمن أشياء القياس الكهربائية مولد الطاقة الكهرومائية/محرك المولد، المحول الرئيسي، الخط، الحافلة، محول المحطة، نظام التيار المستمر وما إلى ذلك. الشكل 1 هو رسم تخطيطي للأسلاك الكهربائية لمحطة الطاقة الكهرومائية، يوضح الأسلاك الكهربائية لمجموعة المولدات الكهرومائية، المحول الرئيسي، الخط، ومحول الطاقة للمحطة.

الشكل 1 رسم تخطيطي للأسلاك الكهربائية لمحطة الطاقة الكهرومائية

3.1 القياس الكهربائي وقياس الطاقة الكهربائية لمولد/محرك المولد الكهرومائي

3.1.2 يجب أن يقوم جهاز بدء التشغيل ذو التردد المتغير الثابت لمحرك المولد بقياس العناصر التالية.

3.1.3 يجب أن يقيس المولد/محرك التوليد الطاقة الكهربائية النشطة والتفاعلية. يجب أن يقيس المولد الذي يعمل بتعديل الطور الطاقة النشطة ثنائية الاتجاه؛ ويجب أن يقيس المولد الذي يعمل بتعديل الطور الطاقة التفاعلية ثنائية الاتجاه؛ ويجب أن يقيس محرك المولد الطاقة النشطة ثنائية الاتجاه والطاقة التفاعلية ثنائية الاتجاه.

3.1.4 بالنسبة لمولدات الطاقة الكهرومائية التي يمكن تشغيلها في تعديل الطور، يجب قياس القدرة النشطة في كلا الاتجاهين؛ بالنسبة لمولدات الطاقة الكهرومائية التي يمكن تشغيلها في تقدم الطور، يجب قياس القدرة في كلا الاتجاهين. يجب أن تقيس محركات المولدات القدرة النشطة والقدرة التفاعلية في كلا الاتجاهين.

3.1.5 عند قياس زاوية القدرة النشطة لنظام الطاقة، يجب قياس زاوية قدرة المولد.

3.1.6 يجب أن يقيس جانب الجهد العالي لمحول الإثارة التيار ثلاثي الطور والطاقة النشطة والطاقة التفاعلية.

يظهر في الشكل 2 تكوين مراقبة المولد الهيدروليكي ومحول الإثارة، ويظهر اختيار المعدات في الشكل 1.

الشكل 2 تكوين القياس الكهربائي لمولد الطاقة الكهرومائية

الجدول 1 مراقبة اختيار المولد المائي ومحول الإثارة

3.2 القياس الكهربائي وقياس الطاقة الكهربائية لنظام التعزيز والإرسال

3.2.1 يجب أن تفي عناصر قياس المحول الرئيسي وقياس الطاقة بالمتطلبات التالية:

1 يجب أن تقيس المحولات ذات اللف المزدوج التيار ثلاثي الطور والطاقة النشطة والطاقة التفاعلية على جانب الجهد العالي، ويجب أن يقيس أحد جانبي المحول الطاقة النشطة والطاقة التفاعلية.

٢. في المحولات ثلاثية اللفات أو المحولات الأوتوماتيكية، يجب قياس تيار ثلاثي الأطوار من ثلاثة جوانب، والقدرة الفعالة، والقدرة التفاعلية، وقياس الطاقة الفعالة والطاقة التفاعلية من ثلاثة جوانب. يجب قياس تيار ثلاثي الأطوار في الملف المشترك للمحول الأوتوماتيكي.

3 عندما يتم توصيل وحدة التوليد كوحدة واحدة ولكن المولد لديه قاطع دائرة، يجب قياس جهد الخط الجانبي المنخفض والجهد ثلاثي الطور.

4 يجب قياس القدرة الفعالة والقدرة التفاعلية على جانبي محول التلامس، ويجب قياس الطاقة الفعالة والطاقة التفاعلية.

5 عندما يكون من الممكن إرسال واستقبال الطاقة، يجب قياس الطاقة النشطة في كلا الاتجاهين وقياس الطاقة النشطة في كلا الاتجاهين؛ عندما يكون من الممكن التشغيل في تأخر الطور وتقدم الطور، يجب قياس الطاقة التفاعلية في كلا الاتجاهين وقياس الطاقة التفاعلية في كلا الاتجاهين.

الشكل 3 تكوين القياس الكهربائي للمحول الرئيسي في محطة الطاقة الكهرومائية

الجدول 2 اختيار مراقبة المحول الرئيسي

3.2.2 يجب أن تفي عناصر قياس الخط بالمتطلبات التالية:

يجب أن تقيس خطوط 6.3 كيلو فولت إلى 66 كيلو فولت التيار أحادي الطور، وعندما تسمح الظروف، يمكن قياس التيار ثنائي الطور أو ثلاثي الطور.

يجب أن تقيس خطوط 35 كيلو فولت و 66 كيلو فولت الطاقة النشطة، ويمكن لخطوط 6.3 كيلو فولت إلى 66 كيلو فولت أيضًا قياس الطاقة النشطة والطاقة التفاعلية عندما تسمح الظروف بذلك.

يجب أن تقيس خطوط 110 كيلو فولت وما فوق التيار ثلاثي الطور والطاقة النشطة والطاقة التفاعلية.

يجب أن تقيس الخطوط التي يبلغ جهدها 6.3 كيلو فولت وما فوق الطاقة النشطة والطاقة التفاعلية.

5 عندما يكون من المحتمل أن يقوم الخط بإرسال واستقبال الطاقة، فيجب قياس الطاقة النشطة في كلا الاتجاهين وقياس الطاقة النشطة في كلا الاتجاهين.

6 عندما قد يعمل الخط مع تأخر الطور أو تقدم الطور، يجب قياس القدرة التفاعلية في كلا الاتجاهين وقياس الطاقة التفاعلية في كلا الاتجاهين.

7 عندما يتطلب نظام الطاقة ذلك، يجب قياس زاوية طاقة الخط لخط محطة رفع الجهد.

الشكل 4 تكوين القياس الكهربائي لخطوط محطة الطاقة الكهرومائية

الجدول 3 اختيار قياس الخط

3.2.3 يجب أن تفي عناصر قياس قضيب الناقل بالمتطلبات التالية:

1 يجب على قضبان التوصيل ذات جهد المولد 6.3 كيلو فولت وما فوق وقضبان التوصيل 35 كيلو فولت و66 كيلو فولت قياس جهد وتردد قضبان التوصيل، وقياس جهد ثلاثي الطور في نفس الوقت.

يجب على حافلتين 110 كيلو فولت وما فوق قياس ثلاثة خطوط جهد وترددات.

يجب أن تقيس قواطع دوائر ربط الحافلة وقواطع دوائر قسم الحافلة وقواطع دوائر الجسر الداخلي وقواطع دوائر الجسر الخارجي التيار المتردد عند 6.3 كيلو فولت فأكثر، ويجب أن تقيس قواطع دوائر 110 كيلو فولت فأكثر التيار ثلاثي الطور.

4 يجب قياس التيار ثلاثي الطور لكل دائرة قاطع دائرة من الأسلاك 3/2 والأسلاك 4/3 والأسلاك الزاوية.

5 يجب أن تقيس قواطع الدائرة الالتفافية، وقواطع الدائرة ذات المقطع أو الالتفافية، وقواطع الدائرة ذات الجسر الخارجي 35 كيلو فولت فأكثر القدرة النشطة والقدرة التفاعلية، وقياس الطاقة النشطة والطاقة التفاعلية. عندما يكون من الممكن نقل واستقبال الطاقة، يجب قياس القدرة النشطة في كلا الاتجاهين وقياس الطاقة النشطة في كلا الاتجاهين؛ في حالة تشغيل تأخر الطور وتقدم الطور، يجب قياس القدرة التفاعلية في كلا الاتجاهين وقياس الطاقة التفاعلية في كلا الاتجاهين.

الشكل 5 تكوين القياس الكهربائي لقضيب التوصيل في محطة الطاقة الكهرومائية

الجدول 4 اختيار قياس الحافلة

3.2.4 يجب قياس التيار ثلاثي الطور والقدرة التفاعلية لمجموعات المفاعلات الفرعية 110 كيلو فولت وما فوق، ويجب قياس الطاقة التفاعلية. يجب قياس التيار المتردد في دائرة المفاعل الفرعي 6.3 كيلو فولت إلى 66 كيلو فولت.

الجدول 5 اختيار قياس المفاعل

3.3 القياس الكهربائي وقياس الطاقة لنظام الطاقة في المحطة

٣.٣.١ يجب قياس التيار المتردد، والطاقة النشطة، والطاقة النشطة على جانب الجهد العالي لمحول الطاقة المصنعي. في حال عدم توفر شروط القياس على جانب الجهد العالي، يمكن قياسه على جانب الضغط المنخفض.

٣.٣.٢ يجب قياس جهد التيار المتردد لقضيب التوصيل الكهربائي العامل في المصنع. عندما لا تكون نقطة الحياد مؤرضة بشكل فعال،

الجهد من خط إلى خط والجهد ثلاثي الطور؛ عندما يتم تأريض المحايد بشكل فعال، يجب قياس ثلاثة جهد من خط إلى خط.

3.3.3 يجب قياس التيار ثلاثي الطور لخطوط إمداد الطاقة في منطقة المصنع، ويمكن قياس الطاقة النشطة وفقًا لاحتياجات قياس الطاقة الكهربائية.

3.3.4 يجب قياس التيار ثلاثي الطور لمحولات الطاقة الكهربائية ذات القدرة 50 كيلو فولت أمبير وما فوق مع أحمال الإضاءة.

3.3.5 يجب قياس التيار أحادي الطور على الأقل لدائرة المحرك التي تبلغ قدرتها 55 كيلو وات وما فوق.

3.3.6 عندما يكون الجانب المنخفض الجهد لمحول الطاقة المصنعي عبارة عن نظام ثلاثي الطور بأربعة أسلاك بجهد 0.4 كيلو فولت، فيجب قياس التيار ثلاثي الطور.

3.3.7 يجب أن يقيس قاطع الدائرة الكهربائية الخاص بالطاقة في المصنع التيار أحادي الطور.

3.3.8 يجب أن تقوم مولدات الديزل بقياس التيار ثلاثي الطور، والجهد ثلاثي الطور، والطاقة النشطة، وقياس الطاقة النشطة.

الشكل 6 تكوين القياس الكهربائي لنظام الطاقة الخدمية لمحطة الطاقة الكهرومائية

الجدول 6 اختيار تكوين القياس الكهربائي لنظام الطاقة في المحطة

3.4 القياس الكهربائي لنظام الطاقة المستمر

3.4.1 يجب أن يقوم نظام إمداد الطاقة بالتيار المستمر بقياس العناصر التالية:

1 جهد ناقل النظام DC بدون جهاز تخفيض الجهد.

2 جهد إغلاق ناقل النظام DC وجهد ناقل التحكم باستخدام جهاز تخفيض الجهد.

3 يقوم جهاز الشحن بإخراج الجهد والتيار.

4 جهد وتيار حزمة البطارية.

3.4.2 يجب أن تقوم دائرة البطارية بقياس تيار الشحنة العائمة.

3.4.3 عند استخدام بطارية حمضية رصاصية ذات صمام ثابت منظم، فمن المستحسن قياس جهد بطارية واحدة أو بطارية مجمعة عن طريق الفحص.

3.4.4 يجب أن تقوم خزانة توزيع التيار المستمر بقياس جهد الناقل.

3.4.5 يجب أن يتوافق اختبار عزل ناقل التيار المستمر مع الأحكام ذات الصلة من معيار الصناعة الحالي "قانون تصميم نظام إمداد الطاقة بالتيار المستمر في محطات الطاقة الكهرومائية" NB/T 10606.

3.4.6 عندما يكون نظام الطاقة DC مزودًا بجهاز مراقبة بواسطة كمبيوتر صغير، فإن أجهزة القياس التقليدية لا تستطيع سوى قياس جهد ناقل التيار المستمر وجهد البطارية.

3.5 القياسات الكهربائية لنظام الطاقة غير المنقطعة (UPS)

3.5.1 يجب على UPS قياس العناصر التالية:

1 جهد الخرج.

2 تردد الإخراج.

3 طاقة الخرج أو التيار.

3.5.2 يجب أن تقيس خزانة التوزيع الرئيسية لجهاز UPS التيار الوارد وجهد الناقل