Выбор конфигурации измерительных устройств гидроэлектростанции и система управления электропитанием станции

Тел.: +86 18702111813 Электронная почта: shelly@acrel.cn

Компания Акрел. ООО

НБ/Т 10861-2021 «Технические условия на комплектацию измерительных приборов на гидроэлектростанциях» содержит подробные требования и рекомендации по компоновке измерительных приборов на гидроэлектростанциях. Измерительные приборы являются важной частью оперативного контроля гидроэлектростанций. Измерение гидроэлектростанции в основном делится на измерение электрических величин и измерение неэлектрических величин. Электрические измерения относятся к измерению электрических параметров в реальном времени с помощью электричества, включая ток, напряжение, частоту, коэффициент мощности, активная/реактивная мощность, активная/реактивная энергия и т. д.; Измерение, не связанное с электричеством, подразумевает использование преобразователей для преобразования неэлектрических сигналов. Измерение электрических сигналов 4–20 мА или 0–5 В, включая температуру, скорость, давление, уровень жидкости, открытие и т. д. В этом эссе обсуждаются только измерительное устройство и потребляемая мощность. система управления гидроэлектростанцией соответствует стандарту и не предполагает настройку микрокомпьютерной защиты гидроэлектростанции.

1.Общее положение

1.0.1 Настоящая спецификация разработана для стандартизации конструкции измерительных устройств на гидроэлектростанциях, обеспечения долгосрочной, безопасной и стабильной работы гидроэлектростанций, а также улучшения общих комплексных экономических выгод от гидроэлектростанций.

1.0.2 Настоящие технические условия применимы к проектированию конфигурации измерительных приборов для вновь строящихся, реконструируемых и расширяемых гидроэлектростанций.

1.0.3 При проектировании конфигурации измерительных устройств на гидроэлектростанциях следует активно внедрять новые технологии и изделия, прошедшие экспертизу.

1.0.4 Компоновка и конструкция измерительных приборов на гидроэлектростанциях должны отвечать требованиям энергосистемы по количеству собираемой на электростанции информации и способу сбора информации.

1.0.5 Конструкция измерительных устройств на гидроэлектростанциях должна не только соответствовать настоящим нормам, но и соответствовать действующим национальным стандартам.

2.Терминология

2.0.1 Электрические измерения

Измерение электрических параметров в реальном времени с помощью электричества.

2.0.2 Учет энергии

Измерение параметров электрической энергии.

2.0.3 Общий электроизмерительный счетчик

На гидроэлектростанциях часто используются стрелочные счетчики, цифровые счетчики и так далее.

2.0.4 Стрелочный счетчик

В соответствии с соотношением между указателем и шкалой для указания измеренного значения счетчика.

2.0.5 Счетчик цифрового типа

На дисплее можно использовать цифровое изображение, непосредственно отображающее измеренное значение счетчика.

2.0.6 Счетчик ватт-часов

Прибор, измеряющий данные об активной и/или реактивной электрической энергии.

2.0.7 Интеллектуальное устройство отбора проб переменного тока

Выборка мощности частоты переменного тока непосредственно в блок обработки данных для обработки, чтобы получить напряжение, ток, активную мощность, реактивную мощность, коэффициент мощности, частоту, активную мощность, реактивную мощность и другие параметры, а также через стандартный коммуникационный интерфейс, выходной многофункциональный интеллектуальный счетчик.

2.0.8 Датчик

Измеряться путем преобразования постоянного тока, напряжения постоянного тока или устройства цифрового сигнала.

2.0.9 Класс точности средства измерений

Измерительные приборы и/или принадлежности, отвечающие определенным требованиям к измерениям, предназначены для обеспечения допускаемой погрешности и изменения предельного уровня в установленных пределах.

2.0.10 Компоненты автоматизации

Компоненты и/или устройства для мониторинга данных о состоянии, выполнения действий на гидроэлектростанциях.

2.0.11 Измерение неэлектричества

Измерение температуры, давления, скорости, смещения, расхода, уровня, вибрации, маятника и других неэлектрических параметров в реальном времени.

3.Электрические измерения и измерение мощности

К объектам электрических измерений относятся гидрогенератор/двигатель-генератор, главный трансформатор, линия, шина, трансформатор станции, система постоянного тока и т. д. На рисунке 1 представлена ​​принципиальная схема электропроводки гидроэлектростанции, показывающая электропроводку гидроэлектрогенератора. комплект, главный трансформатор, линейный и силовой трансформатор станции.

Рис. 1 Принципиальная схема электропроводки гидроэлектростанции

3.1 Электрические измерения и учет электрической энергии гидрогенератора/двигателя-генератора

3.1.2 Статическое пусковое устройство с регулируемой частотой двигателя-генератора должно измерять следующие параметры.

3.1.3 Гидрогенератор/генераторный двигатель должен измерять активную и реактивную электрическую энергию. Гидрогенератор, который может работать с фазовой модуляцией, должен измерять двунаправленную активную мощность; гидрогенератор, который может иметь опережающую фазу, должен измеряться по двунаправленной реактивной мощности; двигатель-генератор должен измеряться по двунаправленной активной мощности и двунаправленной реактивной мощности.

3.1.4 Для гидрогенераторов, допускающих работу в режиме фазовой модуляции, должна измеряться активная мощность в обоих направлениях; для гидрогенераторов, которые могут работать с опережением фазы, мощность должна измеряться в обоих направлениях. Двигатели-генераторы должны измерять активную мощность и реактивную мощность в обоих направлениях.

3.1.5 При измерении угла активной мощности энергосистемы следует измерять угол мощности генератора.

3.1.6 На стороне высокого напряжения трансформатора возбуждения следует измерять трехфазный ток, активную мощность и реактивную мощность.

Схема мониторинга гидрогенератора и трансформатора возбуждения представлена ​​на рис. 2, а выбор оборудования – на рис. 1.

Рис. 2. Схема электрических измерений гидрогенератора.

Таблица 1 Контрольный выбор гидрогенератора и трансформатора возбуждения

3.2 Электрические измерения и учет электрической энергии повышающей и передающей системы

3.2.1 Измерительные и измерительные приборы главного трансформатора должны отвечать следующим требованиям:

1 Трансформаторы с двойной обмоткой должны измерять трехфазный ток, активную мощность и реактивную мощность на стороне высокого напряжения, а одна сторона трансформатора должна измерять активную и реактивную энергию.

2 Трехобмоточные трансформаторы или автотрансформаторы должны измерять трехсторонний трехфазный ток, активную мощность и реактивную мощность, а также должны измерять активную и реактивную энергию с трех сторон. Общая обмотка автотрансформатора должна измерять трехфазный ток.

3 Если генераторная установка подключена как единое целое, но генератор оснащен автоматическим выключателем, необходимо измерить линейное напряжение на стороне низкого напряжения и трехфазное напряжение.

4. Активную и реактивную мощность следует измерять с обеих сторон контактного трансформатора, а также следует измерять активную и реактивную энергию.

5. Когда есть возможность передавать и получать мощность, следует измерять активную мощность в обоих направлениях и измерять активную энергию в обоих направлениях; когда есть возможность работать с запаздыванием и опережением фазы, следует измерять реактивную мощность в обоих направлениях и измерять реактивную энергию в обоих направлениях.

Рис. 3. Схема электрических измерений главного трансформатора гидроэлектростанции.

Таблица 2. Выбор системы мониторинга главного трансформатора

3.2.2 Объекты линейных измерений должны отвечать следующим требованиям:

1 Линии 6,3–66 кВ должны измерять однофазный ток, а если позволяют условия, можно измерять двухфазный или трехфазный ток.

2 линии 35 кВ и 66 кВ должны измерять активную мощность, а линии 6,3–66 кВ также могут измерять активную мощность и реактивную мощность, если позволяют условия.

3 Линии напряжением 110 кВ и выше должны измерять трехфазный ток, активную мощность и реактивную мощность.

4 Линии 6,3 кВ и выше должны измерять активную и реактивную энергию.

5 Если линия может передавать и принимать мощность, следует измерять активную мощность в обоих направлениях и активную энергию в обоих направлениях.

6 Если линия может работать с запаздыванием или опережением фазы, следует измерять реактивную мощность в обоих направлениях и измерять реактивную энергию в обоих направлениях.

7 Если этого требует энергосистема, угол мощности линии следует измерить для линии повышающей подстанции.

Рис. 4. Схема электрических измерений на линиях гидроэлектростанций.

Таблица 3. Выбор измерения линии

3.2.3 Объекты измерения шин должны отвечать следующим требованиям:

1. Шины генератора с напряжением 6,3 кВ и выше и шины 35 кВ, 66 кВ должны измерять напряжение и частоту шин, а также одновременно измерять трехфазное напряжение.

2 Автобусы напряжением 110 кВ и выше должны измерять три линейных напряжения и частоты.

3 Автоматические выключатели шинных секций напряжением 6,3 кВ и выше, автоматические выключатели секционных шин, автоматические выключатели внутреннего моста и автоматические выключатели внешнего моста должны измерять переменный ток, а автоматические выключатели 110 кВ и выше должны измерять трехфазный ток.

4 Трехфазный ток следует измерять для каждой цепи автоматического выключателя проводки 3/2, проводки 4/3 и угловой проводки.

5 Обходные автоматические выключатели, шинные выключатели или секционные и байпасные выключатели, а также автоматические выключатели внешнего моста напряжением 35 кВ и выше должны измерять активную мощность и реактивную мощность, а также измерять активную энергию и реактивную энергию. Когда есть возможность передавать и получать мощность, активная мощность следует измерять мощность в обоих направлениях и измерять активную энергию в обоих направлениях; В случае работы с запаздыванием и опережением фазы следует измерять реактивную мощность в обоих направлениях, а также измерять реактивную энергию в обоих направлениях.

Рис. 5. Схема электрических измерений шинопровода гидроэлектростанции.

Таблица 4. Выбор измерения шины

3.2.4 Трехфазный ток и реактивная мощность должны измеряться для групп шунтирующих реакторов напряжением 110 кВ и выше, а также реактивная энергия. Цепь шунтирующего реактора напряжением 6,3–66 кВ должна измерять переменный ток.

Таблица 5. Выбор измерения реактора

3.3 Электрические измерения и учет энергии энергосистемы станции

3.3.1 Переменный ток, активная мощность и активная энергия должны измеряться на стороне высокого напряжения заводского силового трансформатора. Если на стороне высокого напряжения нет условий для измерения, его можно измерить на стороне низкого давления.

3.3.2 Напряжение переменного тока следует измерять на рабочей шине заводского электроснабжения. Если нейтральная точка не заземлена эффективно,

Линейное и трехфазное напряжение; когда нейтраль эффективно заземлена, необходимо измерить три линейных напряжения.

3.3.3 Трехфазный ток должен измеряться в линиях электроснабжения на территории завода, а активная энергия может быть измерена в соответствии с потребностями измерения электрической энергии.

3.3.4 Трехфазный ток следует измерять для силовых трансформаторов сети мощностью 50 кВА и выше с осветительными нагрузками.

3.3.5 Однофазный ток следует измерять как минимум для цепи двигателя мощностью 55 кВт и выше.

3.3.6 Если сторона низкого напряжения заводского силового трансформатора представляет собой трехфазную четырехпроводную систему напряжением 0,4 кВ, необходимо измерить трехфазный ток.

3.3.7 Секционный выключатель заводского питания должен измерять однофазный ток.

3.3.8 Дизель-генераторы должны измерять трехфазный ток, трехфазное напряжение, активную мощность и измерять активную энергию.

Рис. 6. Схема электрических измерений энергосистемы ГЭС.

Таблица 6. Выбор конфигурации электрических измерений для энергосистемы электростанции

3.4 Электрические измерения системы постоянного тока

3.4.1 Система электропитания постоянного тока должна измерять следующие параметры:

1 Напряжение системной шины постоянного тока без понижающего устройства.

2 Система постоянного тока замыкает напряжение шины и напряжение шины управления с понижающим устройством.

3 Зарядное устройство выдает напряжение и ток.

4 Напряжение и ток аккумуляторной батареи.

3.4.2 Цепь аккумулятора должна измерять ток плавающего заряда.

3.4.3 При использовании стационарной свинцово-кислотной батареи с клапанным регулированием рекомендуется измерять напряжение отдельной батареи или батареи в сборе путем проверки.

3.4.4 Распределительный шкаф постоянного тока должен измерять напряжение шины.

3.4.5 Испытание изоляции шины постоянного тока должно соответствовать соответствующим положениям действующего отраслевого стандарта «Правила проектирования систем электроснабжения постоянного тока на гидроэлектростанциях» NB/T 10606.

3.4.6 Когда система питания постоянного тока оснащена микрокомпьютерным устройством мониторинга, измерения обычными приборами могут измерять только напряжение шины постоянного тока и напряжение батареи.

3.5 Электрические измерения системы бесперебойного питания (ИБП)

3.5.1 ИБП должен измерить следующие параметры:

1 Выходное напряжение.

2 Выходная частота.

3 Выходная мощность или ток.

3.5.2 Главный распределительный шкаф ИБП должен измерять входящий ток и напряжение на шине a.