Selectie van de configuratie van meetinstrumenten voor waterkrachtcentrales en energiebeheersysteem voor centrales

Tel: +86 18702111813 E-mail: shelly@acrel.cn

Acrel Co., Ltd.

NB/T 10861-2021 "Ontwerpspecificatie voor de configuratie van meetinstrumenten in waterkrachtcentrales" bevat gedetailleerde eisen en richtlijnen voor de configuratie van meetinstrumenten in waterkrachtcentrales. Meetinstrumenten vormen een belangrijk onderdeel van de operationele bewaking van de waterkrachtcentrale. De meting van de waterkrachtcentrale wordt hoofdzakelijk onderverdeeld in meting van elektrische grootheden en meting van niet-elektrische grootheden. Elektrische meting verwijst naar het meten van elektrische realtimeparameters met behulp van elektriciteit, waaronder stroom, spanning, frequentie, vermogensfactor, actief/reactief vermogen, actieve/reactieve energie, enz.; niet-elektrische meting verwijst naar het gebruik van transmitters om elektrische signalen van 4-20 mA of 0-5 V om te zetten, waaronder temperatuur, snelheid, druk, vloeistofniveau, opening, enz. In dit essay worden alleen de meetinstrumenten en het stroomverbruikbeheersysteem van de waterkrachtcentrale besproken volgens de norm en wordt niet ingegaan op de microcomputerbeveiligingsconfiguratie van de waterkrachtcentrale.

1.Algemene bepaling

1.0.1 Deze specificatie is opgesteld om het configuratieontwerp van meetinstrumenten in waterkrachtcentrales te standaardiseren, de veilige en stabiele werking van waterkrachtcentrales op de lange termijn te waarborgen en de algehele economische voordelen van waterkrachtcentrales te verbeteren.

1.0.2 Deze specificatie is van toepassing op het configuratieontwerp van meetinstrumenten voor nieuw gebouwde, verbouwde en uitgebreide waterkrachtcentrales.

1.0.3 Bij het ontwerp van de meetinstrumenten in waterkrachtcentrales moet actief rekening worden gehouden met nieuwe technologieën en producten die de beoordeling hebben doorstaan.

1.0.4 De configuratie en het ontwerp van meetinstrumenten in waterkrachtcentrales moeten voldoen aan de eisen van het elektriciteitsnet ten aanzien van de hoeveelheid informatie die in de energiecentrale wordt verzameld en de methode voor het verzamelen van die informatie.

1.0.5 Het ontwerp van de meetinstrumenten in waterkrachtcentrales moet niet alleen voldoen aan deze code, maar ook aan de actuele relevante nationale normen.

2.Terminologie

2.0.1 Elektrische meting

Meting van elektrische real-time parameters met behulp van elektriciteit.

2.0.2 Energiemeting

Meting van elektrische energieparameters.

2.0.3 Algemene elektrische meetmeter

Waterkrachtcentrales maken vaak gebruik van wijzermeters, digitale meters en dergelijke.

2.0.4 Wijzertype meter

Volgens de verhouding tussen de wijzer en de schaal wordt de gemeten waarde van de meter aangegeven.

2.0.5 Digitale meter

Op het display kunt u met behulp van digitale technologie direct de gemeten waarde van de meter aflezen.

2.0.6 Wattuurmeter

Een instrument dat actieve en/of reactieve elektrische energiegegevens meet.

2.0.7 Intelligent AC-bemonsteringsapparaat

Bemonstering van wisselstroomfrequentievermogen gaat rechtstreeks naar de gegevensverwerkingseenheid voor verwerking om de spanning, stroom, actief vermogen, reactief vermogen, vermogensfactor, frequentie, actief vermogen, reactief vermogen en andere parameters te verkrijgen en via de standaardcommunicatie-interface een multifunctionele intelligente meter uit te voeren.

2.0.8 Omvormer

Wordt gemeten door het omzetten van gelijkstroom, gelijkspanning of een digitaal signaalapparaat.

2.0.9 Nauwkeurigheidsklasse van het meetinstrument

Meetinstrumenten en/of toebehoren die aan bepaalde meetvereisten voldoen en die ervoor moeten zorgen dat de toegestane fout en verandering binnen de gespecificeerde grenzen van het niveau blijven.

2.0.10 Automatiseringscomponenten

Componenten en/of apparaten voor het bewaken van toestandsgegevens en het uitvoeren van acties in waterkrachtcentrales.

2.0.11 Niet-elektrische metingen

Meting van temperatuur, druk, snelheid, verplaatsing, stroming, niveau, trillingen, slinger en andere realtime parameters die niet elektrisch zijn.

3.Elektrische meting en vermogensmeting

Elektrische meetobjecten zijn onder meer de waterkrachtgenerator/generatormotor, de hoofdtransformator, de lijn, de bus, de centrale transformator, het gelijkstroomsysteem, enzovoort. Figuur 1 is een schematisch diagram van de elektrische bedrading van de waterkrachtcentrale. Het toont de elektrische bedrading van de waterkrachtgeneratorset, de hoofdtransformator, de lijn en de centrale transformator.

Figuur 1 Schematisch diagram van de elektrische bedrading van een waterkrachtcentrale

3.1 Elektrische meting en meting van elektrische energie van waterkrachtcentrale/generatormotor

3.1.2 Het statische variabele frequentiestartapparaat van de generatormotor moet de volgende items meten.

3.1.3 De hydrogenerator/generatormotor meet de actieve en reactieve elektrische energie. Een hydrogenerator die fasegemoduleerd kan worden gebruikt, moet bidirectioneel actief vermogen meten; een hydrogenerator die fasevervroegd kan worden gebruikt, moet bidirectioneel reactief vermogen meten; een generatormotor moet bidirectioneel actief vermogen en bidirectioneel reactief vermogen meten.

3.1.4 Bij waterkrachtgeneratoren die in fasemodulatie kunnen worden bedreven, moet het actief vermogen in beide richtingen worden gemeten. Bij waterkrachtgeneratoren die in fasevoorschot kunnen worden bedreven, moet het vermogen in beide richtingen worden gemeten. Generatormotoren moeten het actief vermogen en het reactief vermogen in beide richtingen meten.

3.1.5 Bij het meten van de actieve vermogenshoek van het energiesysteem moet de vermogenshoek van de generator worden gemeten.

3.1.6 De hoogspanningszijde van de excitatietransformator moet de driefasestroom, het actieve vermogen en het reactieve vermogen meten.

De bewakingsconfiguratie van de waterkrachtgenerator en de excitatietransformator wordt weergegeven in figuur 2. De apparatuurselectie wordt weergegeven in figuur 1.

Figuur 2 Elektrische meetconfiguratie van de hydrogenerator

Tabel 1 Monitoringselectie van hydrogenerator en excitatietransformator

3.2 Elektrische meting en meting van elektrische energie van het boost- en zendsysteem

3.2.1 De belangrijkste meet- en vermogensmeters voor transformatoren moeten aan de volgende eisen voldoen:

1 Transformatoren met dubbele wikkelingen moeten de driefasestroom, het actieve vermogen en het reactieve vermogen aan de hoogspanningszijde meten, terwijl één zijde van de transformator de actieve energie en de reactieve energie moet meten.

2 Drie-wikkelingstransformatoren of autotransformatoren moeten de driefasestroom, het actieve vermogen en het reactieve vermogen aan drie zijden meten, en de actieve en reactieve energie aan drie zijden. De gemeenschappelijke wikkeling van de autotransformator moet de driefasestroom meten.

3 Wanneer de generator als één geheel is aangesloten, maar de generator over een stroomonderbreker beschikt, moeten de laagspanning van de netlijn en de driefasespanning worden gemeten.

4 Het actieve vermogen en het reactieve vermogen moeten aan beide zijden van de contacttransformator worden gemeten. Ook de actieve energie en de reactieve energie moeten worden gemeten.

5 Wanneer het mogelijk is om vermogen over te brengen en te ontvangen, moet het actief vermogen in beide richtingen worden gemeten en moet de actieve energie in beide richtingen worden gemeten. Wanneer het mogelijk is om met fasevertraging en fasevooruitgang te werken, moet het reactieve vermogen in beide richtingen worden gemeten en moet de reactieve energie in beide richtingen worden gemeten.

Figuur 3 Elektrische meetconfiguratie van de hoofdtransformator in een waterkrachtcentrale

Tabel 2 Selectie van de belangrijkste transformatorbewaking

3.2.2 Lijnmeetartikelen moeten aan de volgende eisen voldoen:

1 Lijnen van 6,3 kV ~ 66 kV moeten eenfasestroom meten. Wanneer de omstandigheden het toelaten, kan ook tweefasestroom of driefasestroom worden gemeten.

2 35 kV- en 66 kV-lijnen moeten het actieve vermogen meten, en 6,3 kV ~ 66 kV-lijnen kunnen ook het actieve vermogen en reactieve vermogen meten als de omstandigheden dit toelaten.

3 Lijnen van 110 kV en hoger moeten driefasestroom, actief vermogen en reactief vermogen meten.

4 Lijnen van 6,3 kV en hoger moeten actieve energie en reactieve energie meten.

5 Wanneer de lijn waarschijnlijk vermogen zal verzenden en ontvangen, moet het actieve vermogen in beide richtingen worden gemeten en moet de actieve energie in beide richtingen worden gemeten.

6 Wanneer de lijn met een fasevertraging of een fasevervroeging loopt, moet het reactieve vermogen in beide richtingen worden gemeten en moet de reactieve energie in beide richtingen worden gemeten.

7 Wanneer het elektriciteitssysteem dit vereist, moet de vermogenshoek van de lijn worden gemeten voor de lijn van het opstapstation.

Figuur 4 Elektrische meetconfiguratie voor waterkrachtcentralelijnen

Tabel 3 Selectie van lijnmeting

3.2.3 Busbar-meetitems moeten aan de volgende eisen voldoen:

1 Generatorspanningsrails van 6,3 kV en hoger en 35 kV, 66 kV-rails moeten de railspanning en -frequentie meten en tegelijkertijd de driefasenspanning meten.

2 bussen van 110 kV en hoger moeten drie lijnspanningen en -frequenties meten.

3 Bus-tie-circuitonderbrekers, bus-sectie-circuitonderbrekers, binnenbrug-circuitonderbrekers en buitenbrug-circuitonderbrekers van 6,3 kV en hoger moeten wisselstroom meten, en 110 kV en hoger moeten driefasenstroom meten.

4 De driefasenstroom moet voor elk circuit van de stroomonderbreker met 3/2-bedrading, 4/3-bedrading en hoekbedrading worden gemeten.

5 Bypass-schakelaars, bus-tie- of sectie- en bypass-schakelaars en buitenbrug-schakelaars van 35 kV en hoger moeten het actieve vermogen en reactieve vermogen meten, evenals de actieve energie en reactieve energie. Wanneer het mogelijk is om vermogen te verzenden en te ontvangen, moet het actieve vermogen in beide richtingen worden gemeten en moet de actieve energie in beide richtingen worden gemeten. Bij gebruik van fasevertraging en fasevervroeging moet het reactieve vermogen in beide richtingen worden gemeten en moet de reactieve energie in beide richtingen worden gemeten.

Figuur 5 Elektrische meetconfiguratie van de busbar in een waterkrachtcentrale

Tabel 4 Busmetingselectie

3.2.4 Driefasestroom en reactief vermogen moeten worden gemeten voor shuntreactorgroepen van 110 kV en hoger, en het reactieve vermogen moet worden gemeten. Het shuntreactorcircuit van 6,3 kV ~ 66 kV moet wisselstroom meten.

Tabel 5 Selectie van reactormetingen

3.3 Elektrische meting en energiemeting van het elektriciteitsnet van de centrale

3.3.1 Wisselstroom, actief vermogen en actieve energie moeten worden gemeten aan de hoogspanningszijde van de fabriekstransformator. Wanneer de hoogspanningszijde niet aan de meetcondities voldoet, kan deze worden gemeten aan de lagedrukzijde.

3.3.2 De wisselspanning moet worden gemeten voor de werkende stroomrail van de fabriek. Wanneer het neutrale punt niet effectief geaard is,

Lijn-tot-lijn- en driefasespanningen. Wanneer de nulleider effectief geaard is, worden er drie lijn-tot-lijnspanningen gemeten.

3.3.3 Driefasenstroom moet worden gemeten voor de elektriciteitstoevoerleidingen in het fabrieksterrein en de actieve energie kan worden gemeten volgens de behoeften van de elektrische energiemeting.

3.3.4 De driefasenstroom moet worden gemeten bij nutstransformatoren van 50 kVA en hoger met verlichtingsbelasting.

3.3.5 De ​​eenfasestroom moet minimaal voor het motorcircuit van 55 kW en hoger worden gemeten.

3.3.6 Wanneer de laagspanningszijde van de fabrieksvoedingstransformator een 0,4 kV driefasen-vierdraadssysteem is, moet de driefasenstroom worden gemeten.

3.3.7 De sectie-stroomonderbreker voor de fabrieksvoeding meet éénfasestroom.

3.3.8 Dieselgeneratoren moeten driefasestroom, driefasespanning, actief vermogen en actief energie meten.

Figuur 6 Elektrische meetconfiguratie van het nutsvoorzieningssysteem van de waterkrachtcentrale

Tabel 6 Selectie van elektrische meetconfiguratie voor het elektriciteitsnet van de centrale

3.4 Elektrische meting van het DC-voedingssysteem

3.4.1 Het DC-voedingssysteem moet de volgende items meten:

1 DC-systeembusspanning zonder verlagingsinrichting.

2 DC-systeem sluitbusspanning en stuurbusspanning met verlagingsinrichting.

3 Het laadapparaat geeft spanning en stroom af.

4 Spanning en stroom van het accupakket.

3.4.2 Het batterijcircuit moet de zwevende laadstroom meten.

3.4.3 Wanneer er gebruik wordt gemaakt van een vaste, door een klep geregelde loodzuuraccu, is het raadzaam om de spanning van een enkele accu of een samengestelde accu te meten door middel van inspectie.

3.4.4 DC-verdeelkast moet de busspanning meten.

3.4.5 De ​​DC-busisolatietest moet voldoen aan de relevante bepalingen van de huidige industrienorm "Code for Design of DC Power Supply System in Hydroelectric power Plants" NB/T 10606.

3.4.6 Wanneer het DC-voedingssysteem is uitgerust met een microcomputerbewakingsapparaat, kunnen conventionele instrumenten alleen de DC-busspanning en de batterijspanning meten.

3.5 Elektrische metingen van het ononderbroken stroomsysteem (UPS)

3.5.1 UPS moet de volgende items meten:

1 Uitgangsspanning.

2 Uitgangsfrequentie.

3 Uitgangsvermogen of stroom.

3.5.2 De UPS-hoofdverdeelkast moet de inkomende stroom en busspanning meten