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 systeem voor het beheer van het stroomverbruik 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 centrale 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. Hierin worden de elektrische bedrading van de waterkrachtgeneratorset, de hoofdtransformator, de lijn en de centrale transformator weergegeven.
Figuur 1 Schematisch diagram van de elektrische bedrading van een waterkrachtcentrale
3.1 Elektrische meting en meting van elektrische energie van waterkrachtgenerator/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 fasegeavanceerd 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.
| Naam | Afbeelding | Model | Functie | Sollicitatie |
| AC-bemonsteringsvermogen, uitgebreid meetinstrument |  | APM520 | Driefasenstroom, netspanning/driefasenspanning, tweeweg actief/reactief vermogen, tweeweg actief/reactief vermogen, vermogensfactor, frequentie, harmonische vervormingssnelheid, statistieken over de spanningsdoorlaatbaarheid, RS485/Modbus-RTU-interface | Elektrische bewaking van generatoren en excitatietransformatoren |
| DC-bemonsteringsvermogen, uitgebreid meetinstrument |  | PZ96L-DE | Meet de excitatiespanning, excitatiestroom, enz. in het excitatiesysteem en is uitgerust met Hall-sensoren | Excitatiestroom, spanningsmeting |
 | DJSF1352-RN | |||
| Hall-sensor |  | AHKC-EKAA | Meet DC0~(5-500)A stroom, voer DC4-20mA uit en werk met een DC12/24V voeding | Excitatiestroomsensor |
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 Dubbelwikkelingstransformatoren moeten de driefasestroom, het actieve vermogen en het reactieve vermogen aan de hoogspanningszijde meten, en één zijde van de transformator moet de actieve energie en de reactieve energie 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 laagspanningsnetspanning en de driefasenspanning 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 te verzenden 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
| Naam | Afbeelding | Model | Functie | Sollicitatie |
| AC-bemonsteringsvermogen, uitgebreid meetinstrument | | APM520 | Driefasenstroom, netspanning/driefasenspanning, tweeweg actief/reactief vermogen, tweeweg actief/reactief vermogen, vermogensfactor, frequentie, harmonische vervormingssnelheid, statistieken over de spanningsdoorlaatbaarheid, RS485/Modbus-RTU-interface | Meting van de hoog- en laagspanningszijde van de hoofdtransformator |
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 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
| Naam | Afbeelding | Model | Functie | Sollicitatie |
| AC-bemonsteringsvermogen, uitgebreid meetinstrument |  | APM520 | Driefasenstroom, netspanning/driefasenspanning, tweeweg actief/reactief vermogen, tweeweg actief/reactief vermogen, vermogensfactor, frequentie, harmonische vervormingssnelheid, statistieken over de spanningsdoorlaatbaarheid, RS485/Modbus-RTU-interface | 6,3 kV~110 kV lijnmeting |
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 worden gemeten voor elk circuit van de stroomonderbreker met 3/2-bedrading, 4/3-bedrading en hoekbedrading.
5 Bypass-schakelaars, bus-tie- of sectie- en bypass-schakelaars en buitenbrug-schakelaars van 35 kV en hoger moeten het actieve vermogen en het reactieve vermogen meten, en de actieve energie en reactieve energie meten. 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
| Naam | Afbeelding | Model | Functie | Sollicitatie |
| Digitaal instrument |  | PZ96L-AV3/C | Meten van driefasenspanning, netspanning en RS485/Modbus-RTU-interface. | Busspanningsmeting, lokale weergave |
Tabel 4 Busmetingselectie
3.2.4 Driefasestroom en reactief vermogen moeten worden gemeten voor shuntreactorgroepen van 110 kV en hoger, en reactief vermogen moet worden gemeten. Het shuntreactorcircuit van 6,3 kV ~ 66 kV moet wisselstroom meten.
| Naam | Afbeelding | Model | Functie | Sollicitatie |
| Digitaal instrument |  | PZ96L-E3/C | Meten van driefasenstroom, actief/reactief vermogen, actief en reactief vermogen, RS485/Modbus-RTU-interface. | Reactormeting, lokale weergave |
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 fabrieksgebied en de actieve energie kan worden gemeten volgens de behoeften van de elektrische energiemeting.
3.3.4 De driefasenstroom moet worden gemeten voor nutstransformatoren van 50 kVA en hoger met verlichtingsbelasting.
3.3.5 De eenfasestroom moet minimaal worden gemeten voor het motorcircuit van 55 kW en hoger.
3.3.6 Wanneer de laagspanningszijde van de fabriekstransformator een 0,4 kV driefasen-vierdraadssysteem is, moet de driefasenstroom worden gemeten.
3.3.7 De sectieschakelaar voor fabrieksstroom moet éénfasestroom meten.
3.3.8 Dieselgeneratoren moeten driefasestroom, driefasespanning, actief vermogen en actief energie meten.
Figuur 6 Elektrische meetconfiguratie van het nutsvoorzieningssysteem van de waterkrachtcentrale
| Naam | Afbeelding | Model | Functie | Sollicitatie |
| Multifunctionele energiemeter |  | AEM96 | Driefasenstroom, netspanning/driefasenspanning, actief/reactief vermogen, actief/reactief vermogen, vermogensfactor, frequentie, harmonische vervormingssnelheid, RS485/Modbus-RTU-interface. | Energiemeting en -bewaking |
| Digitaal instrument |  | PZ96L-AV3/C | Meten van driefasenspanning, netspanning en RS485/Modbus-RTU-interface. | busspanningsmeting |
| Slimme elektriciteitsmonitoringeenheid |  | ARCM300 | Driefasenstroom, netspanning/driefasenspanning, actief/reactief vermogen, actief/reactief vermogen, vermogensfactor, frequentie, reststroom, 4-voudige temperatuur, RS485/Modbus-RTU-interface. | Feedermeting |
| Motormeet- en regelapparaat |  | ARD3M | Geschikt voor laagspanningscircuits in motoren met een nominale spanning tot 660 V, integratie van beveiliging, meting, regeling, communicatie en bediening en onderhoud. (overstroom, onderstroom), spanning (overspanning, onderspanning) en fase-uitval, geblokkeerde rotor, kortsluiting, lekkage, driefasen-onbalans, oververhitting, aarding, lagerslijtage, excentriciteit van stator en rotor en veroudering van wikkelingen om een alarm of beveiligingsregeling te geven. | Motormeting en -regeling |
| Anti-schudapparaat |  | ARD-KHD | Voorkom dat de contactor uitschakelt als de spanning tijdelijk wegvalt en laat het systeem ononderbroken doordraaien nadat de spanning is hersteld, om te voorkomen dat het systeem wordt beïnvloed. |
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, klepgeregelde 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 isolatietest van de DC-bus 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, busspanning en frequentie meten.
3.5.3 De UPS-verdeelkast kan de busspanning meten.
Figuur 7 DC-systeem en elektrische meting van de batterij
| Naam | Afbeelding | Model | Functie | Sollicitatie |
| Gegevensverzamelaar |  | ABAT100-HS | Het kan maximaal 120 batterijen bewaken, groepsspanning overladen/ontladen, enkele spanning overladen/ontladen, stroom overladen/ontladen, enkele interne weerstand te hoog, abnormale communicatie, enz., met overspannings- en kortsluitbeveiliging, RS485/Modbus-RTU-interface | Gegevensverzameling van de batterijbewakingsmodule |
| Batterijbewakingsmodule |  | ABAT100-S | Online bewaking van de spanning, interne weerstand en negatieve elektrodetemperatuur van elke back-upbatterij | Batterijbewakingsmodule |
| Batterijpakket-bewakingsmodule | | ABAT100-C | Controleer de laad- en ontlaadstroom en de omgevingstemperatuur van een groep batterijen | Batterijpakket-bewakingsmodule |
| Hall-sensor |  | AHKC-EKC | Meet DC0~(500-1500)A stroom, uitgang ±5V | DC-stroombewaking |
| Slimme gateway |  | ANet-2E4SM | Edge computing gateway, ingebed Linux-systeem, voldoet aan beveiligingsvereisten zoals AES-encryptie en MD5-identiteitsauthenticatie, ondersteunt breakpoint resume, ondersteunt Modbus, ModbusTCP, DL/T645-1997, DL/T645-2007, 101, 103, 104 protocollen | Data-acquisitie, conversie en logisch oordeel |
Tabel 7 Selectie van DC-systeemmetingen
3.6 Veelgebruikte elektrische meetinstrumenten en elektrische energiemeetinstrumenten
3.6.1 De instelling van elektrische meetinstrumenten moet voldoen aan de volgende eisen:
1 De instellingen van de elektrische meetinstrumenten voor routinematige tests moeten de bedrijfsparameters van de elektrische installaties correct kunnen weergeven.
2 Wanneer er behoefte is aan een functie voor afstandsoverdracht, moet een elektrisch meetinstrument worden geconfigureerd dat elektrische parameters via datacommunicatie of analoge uitvoer doorgeeft.
3 Hydraulische generatoren, generatormotoren, dubbelwikkelige hoofdtransformator hoogspanningszijde, driewikkelige hoofdtransformator hoogspanningszijde, middenspanningszijde en laagspanningszijde, kunnen het gedeelte van de lijnschakelaar en de bus-tie-schakelaar, de buitenste brugschakelaar, hoekgeschakelde schakelaars en lijnen vervangen, moeten worden uitgerust met uitgebreide meetinstrumenten voor AC-bemonstering van elektriciteit; fabriekstransformatoren en stroomverdelingscircuits van fabrieksvoedingssystemen kunnen worden uitgerust met uitgebreide meetinstrumenten voor AC-bemonstering.
3.6.2 De instellingen van de reguliere meetinstrumenten van het analoge scherm moeten aan de volgende eisen voldoen:
1 Wanneer het computermonitoringsysteem geen analoog scherm heeft, dient de controlekamer de routinematige meetinstrumenten te schrappen. Wanneer het computermonitoringsysteem wel een analoog scherm heeft, dienen de frequent gemeten instrumenten op het analoge scherm vereenvoudigd te worden en kunnen computergestuurde digitale instrumenten worden gebruikt.
2 De volgende elektrische meetinstrumenten moeten op het simulatiescherm worden geïnstalleerd:
1) Actieve vermogensmeters en reactieve vermogensmeters van waterkrachtgeneratoren en generatormotoren.
2) Meters voor actief vermogen en meters voor reactief vermogen voor leidingen met een spanning van 110 kV en hoger; meters voor actief vermogen voor leidingen met een spanning van 35 kV en hoger en lager dan 110 kV.
3) Lijnvoltmeter en frequentiemeter voor bussen van 35 kV en hoger.
4) Meter voor totaal actief vermogen en meter voor totaal reactief vermogen van de hele installatie.
5) Tweeweg reactieve vermogensmeters of actieve vermogensmeters die op waterkrachtgeneratoren zijn geïnstalleerd en die in fasevoorschot of fasemodulatie kunnen werken; tweeweg actieve vermogensmeters en reactieve vermogensmeters worden op generatormotoren en -lijnen geïnstalleerd die elektriciteit kunnen verzenden en ontvangen. vermogensmeter.
6) Overige meetinstrumenten.
3.6.3 De lokale besturingseenheid van de eenheid moet worden uitgerust met een AC-bemonsteringsvermogensmeetinstrument, een actiefvermogenstransmitter, een reactiefvermogenstransmitter en een stator-AC-spanningstransmitter, indien nodig.
3.6.4 Het excitatiescherm moet worden uitgerust met DC-transmitters voor het meten van de excitatiestroom en excitatiespanning.
3.6.5 Op locatie aanwezige regeleenheden, zoals schakelstations en openbare apparatuur, dienen te zijn uitgerust met uitgebreide meetinstrumenten voor wisselstroombemonsteringsvermogen en/of vermogenstransmitters. Andere conventionele elektrische meetinstrumenten mogen niet zijn geconfigureerd.
3.6.6 De configuratie van elektrische meetinstrumenten in de schakelapparatuur van het fabrieksenergiesysteem moet voldoen aan de volgende eisen:
1 De schakelapparatuur aan de hoogspanningszijde van de fabriekstransformator moet worden uitgerust met een conventionele eenfase-ampèremeter en een eenfase-wisselstroomtransmitter, of een uitgebreid stermeetinstrument voor wisselstroombemonstering. Wanneer de werkelijke belastingstroom van de schakelapparatuur aan de hoogspanningszijde van de fabriekstransformator minder dan 30% van de nominale primaire stroom van de stroomtransformator bedraagt, kan de conventionele ampèremeter, het uitgebreide meetinstrument voor wisselstroombemonstering of de wisselstroomtransmitter in de schakelapparatuur aan de laagspanningszijde van de fabriekstransformator worden geïnstalleerd.
2 Indien de laagspanningszijde van de vermogenstransformator een 0,4 kV driefasen-vierdraadssysteem is, moet de schakelinstallatie aan de laagspanningszijde van de vermogenstransformator worden uitgerust met een conventionele driefasen-ampèremeter en een eenfase-wisselstroomtransmitter, of een AC-proctor-sample-vermogensmeetinstrument.
3 De railspanningstransformatorkast moet worden uitgerust met een wisselspanningstransmitter of een AC-bemonsteringsmeetinstrument voor het meten van de railspanning. In het niet-effectief geaarde systeem met sterpunt moet de railspanningstransformatorkast worden uitgerust met een omschakelaar en een voltmeter om de netspanning en de draaistroomspanning te meten. In het effectief geaarde systeem met sterpunt kan de railspanningstransformatorkast worden uitgerust met een omschakelaar en een voltmeter om de drie netspanningen te meten.
Er moeten 4 ampèremeters worden geïnstalleerd in elk voedingscircuit van de bussectie-schakelaarkast en de voedingskast van het elektriciteitssysteem van de installatie. De bussectie-schakelaarkast moet worden uitgerust met een wisselstroomtransmitter.
3.6.7 De schakelkast van de dieselgenerator moet worden uitgerust met een uitgebreid meetinstrument voor AC-bemonstering van elektriciteit.
3.6.8 De volgende circuits moeten worden uitgerust met multifunctionele elektrische energiemeters:
1 Statorcircuits van waterkrachtgeneratoren en generatormotoren.
2 Eén zijde van een hoofdtransformator met twee wikkelingen en drie zijden van een hoofdtransformator met drie wikkelingen.
3 lijnen van 6,3 kV en hoger.
4 Bypass-stroomonderbreker, bus-tie en bypass-stroomonderbrekercircuit.
5 Eén zijde van de fabriekstransformator.
6 Het inkomende circuit van de externe beveiligingsvoeding.
7 Andere circuits die elektrische energie moeten meten.
3.6.9 De typekeuze en de prestaties van conventionele elektrische meetinstrumenten en elektrische energiemeetinstrumenten moeten voldoen aan de volgende eisen:
1. Voor de vermogensmeting van het niet-effectief geaarde neutrale punt moet een uitgebreid AC-meetinstrument met een driefasige vierdraadsverbinding worden gebruikt. De vermogensmeting moet worden uitgevoerd met behulp van de berekeningsmethode van een driefasige driedraadsverbinding. De actieve en reactieve vermogenstransmitters moeten driefasig driedraads zijn. De elektrische energiemeting kan worden uitgevoerd met een multifunctionele driefasige driedraadsmeter.
2 De elektriciteitsmeting van het neutrale punt met effectieve aarding moet worden uitgevoerd met behulp van een driefasig vierdraads AC-meetinstrument voor bemonstering van elektriciteit en een actieve en reactieve vermogenstransmitter. De elektrische energiemeting moet worden uitgevoerd met behulp van een driefasig vierdraads multifunctionele elektrische energiemeter.
De minimale nauwkeurigheidseisen voor conventionele elektrische meetinstrumenten moeten voldoen aan de bepalingen in tabel 3.6.9-1.
Let op: ★Wanneer het uitgebreide meetinstrument voor AC-bemonstering van de elektrische grootheid wordt gebruikt voor AC-stroom- en spanningsmeting van andere elektrische systemen dan elektrische energiemeting, is de minimale nauwkeurigheidseis 0,5.
De minimale nauwkeurigheidseisen van zenders, meettransformatoren en meetshunts moeten voldoen aan de eisen in tabel 3.6.9-2.
5 Het meetbereik van het wijzermeetinstrument moet zodanig zijn dat de nominale waarde van het vermogensapparaat op ongeveer 2/3 van de instrumentschaal wordt aangegeven. Voor de vermogenswaarde of beide zijden moet het wijzermeetinstrument met een nulschaal in het midden van de schaal worden gekozen.
De nominale uitgangswaarde van de zender moet 4 mA ~ 20 mA DC of 4 mA ~ 12 mA ~ 20 mA DC zijn. De bovengrens van de nominale waarde moet 1,2 tot 1,3 keer de nominale waarde vertegenwoordigen en een geschikt geheel getal voor kalibratie zijn. De volledige schaalwaarde van het op de zender aangesloten aanwijsinstrument moet overeenkomen met de gekalibreerde meetwaarde. Het aangesloten digitale instrument en de computermonitoringmodule moeten worden gekalibreerd op basis van de hier gekalibreerde meetwaarde.
7 De minimale nauwkeurigheidseis van de multifunctionele elektriciteitsmeter moet voldoen aan de bepalingen in tabel 3.6.9-3.
8 De multifunctionele elektriciteitsmeter moet de functie hebben om drukverlies te registreren en te timen. Wanneer de multifunctionele elektriciteitsmeter gebruikmaakt van hulpvoeding, moeten het aantal stroomstoringen en de data daarvan worden geregistreerd nadat de hulpvoeding uitvalt.
9 De uitvoer- en communicatie-interface moeten aan de volgende vereisten voldoen:
1) Naast de analoge uitgang kan de vermogenszender tegelijkertijd ook de uitvoermodus van de datacommunicatie-interface hebben. De fysieke verbinding van de communicatie en het Shixin-protocol moeten voldoen aan de eisen van het computerbewakingssysteem.
2) Het geïntegreerde meetinstrument voor AC-bemonstering moet een datacommunicatie-interface als uitvoermodus hebben en de fysieke verbinding en het communicatieprotocol moeten voldoen aan de vereisten van het computermonitoringsysteem. Wanneer het dispatchingautomatiseringssysteem vereist dat de informatie van het externe werkstation rechtstreeks wordt verzonden, moet het geïntegreerde meetinstrument voor AC-bemonstering een extra communicatie-interface toevoegen en moeten de fysieke verbinding en het communicatieprotocol voldoen aan de vereisten van het externe werkstation.
3) De multifunctionele elektriciteitsmeter moet een datacommunicatie-interface met uitvoermodus hebben. Wanneer het dispatchingautomatiseringssysteem gegevensverzameling en directe levering vereist, moeten twee datacommunicatie-interfaces worden voorzien, die elk moeten voldoen aan de vereisten van de fysieke communicatieverbinding en het communicatieprotocol van het computermonitoringsysteem en het dispatchingdatanetwerk.
10 Hulpvoedingen voor zenders, AC-bemonsteringsmeetinstrumenten voor elektriciteit, multifunctionele elektrische energiemeters en digitale weergave-instrumenten moeten gebruikmaken van een DC-voeding of UPS-voeding.
11 De configuratie van de energiemeter bij de toegangspoort van het systeem moet voldoen aan de huidige industrienormen "Technische beheersvoorschriften voor elektrische energiemeters" DUT448 en "Technische voorschriften voor het ontwerpen van elektrische energiemetersystemen" DL/T5202 en aan de aansluiting van het netwerk en het energiefactureringssysteem in de ontwerpvoorschriften voor het toegangssysteem.
| Naam | Afbeelding | Model | Functie | Precisie |
| Vermogenszender |  | BD100 | De elektrische parameters voor AC- en DC-stroom en -spanning in het elektriciteitsnet worden geïsoleerd en verzonden naar een lineair analoog DC-signaal van 4~20 mA of een digitaal signaalapparaat. Het product voldoet aan de normen GB/T13850-1998 en IEC-688. | 0,2 |
| Vermogenszender |  | BA-serie | Realtime meting van wisselstroom in het net, isolatie en transformatie naar standaard gelijkstroomuitgangssignalen of overdracht van meetgegevens via RS485-interface (Modbus-RTU-protocol). | 0,5 |
| Vermogenszender |  | BD-serie | Een apparaat dat elektrische parameters zoals stroom, spanning, frequentie, vermogen en vermogensfactor in het elektriciteitsnet via isolatie omzet in lineaire analoge of digitale gelijkstroomsignalen. | 0,5, 0,2 optioneel |
| Digitaal instrument |  | PZ96-serie | U kunt kiezen uit het meten van fasespanning, netspanning, stroom, actief/reactief vermogen, actief/reactief vermogen, frequentie, vermogensfactor en andere elektrische parameters. Optioneel is er een RS485/Modbus-RTU-interface, analoge gegevensconversie, schakelingang/-uitgang en andere functies. | Stroom- en spanningsniveau 0,5 Frequentie 0,05 Hz; Actief vermogen, elektrisch energieniveau 0,5; reactief vermogen, elektrisch energieniveau 1,0 |
| Multifunctionele energiemeter | | AEM96 | Driefasenstroom, netspanning/driefasenspanning, actief/reactief vermogen, timesharing-energie, actieve/reactieve energie, vraag, vermogensfactor, frequentie, harmonische vervorming, RS485/Modbus-RTU-interface. | Stroom, spanning, frequentie 0,2 niveauActief vermogen en elektrische energie niveau 0,5; reactief energie niveau 2,0 |
| AC-bemonsteringsvermogen, uitgebreid meetinstrument |  | APM520 | Driefasenstroom, netspanning/driefasenspanning, tweerichtings actief/reactief vermogen, time-sharing tweerichtings actief/reactief energie, vraag, vermogensfactor, frequentie, harmonische vervormingssnelheid, statistieken over de spanningsdoorlaatbaarheid, RS485/Modbus-RTU-interface | Stroom en spanning actief vermogen/energie: 0,2S 0,5S optioneel, reactief vermogen/energie 2,0 |
| Slimme elektriciteitsmonitoringeenheid |  | ARCM300 | Driefasenstroom, netspanning/driefasenspanning, actief/reactief vermogen, actief/reactief vermogen, vermogensfactor, frequentie, reststroom, 4-voudige temperatuur, RS485/Modbus-RTU-interface. | Spanning en stroom 0,2Actieve energie 0,5SReactieve energie 2,0 |
Tabel 8 Selectieparameters van zenders, digitale instrumenten, multifunctionele wattuurmeters en andere apparatuur
3.7 Elektrische meting en elektrische energiemeting secundaire bedrading
3.7.1 De wattuurmeter bij de ingang van het systeem moet worden uitgerust met speciale stroom- en spanningstransformatoren of speciale secundaire wikkelingen voor transformatoren en mag niet worden aangesloten op apparatuur die geen verband houdt met het meten van elektrische energie.
3.7.2 De keuze van het nauwkeurigheidsniveau van de stroomtransformator die wordt gebruikt voor de elektrische energiemeter bij de systeemgateway, moet worden uitgevoerd in overeenstemming met clausule 7 van artikel 3.6.9 van deze specificatie.
3.7.3 Stroomverdeelapparatuur van 110 kV en hoger, waterkrachtgeneratoren van 100 MW en hoger en generatormotoren moeten stroomtransformatoren gebruiken met een nominale secundaire stroom van 1 A.
3.7.4 De werkelijke belasting die is aangesloten op de secundaire wikkeling van de stroomtransformator moet gegarandeerd binnen het bereik van 25%~100% van de nominale secundaire belasting vallen.
3.7.5 De nominale secundaire lijnspanning van de secundaire hoofdwikkeling van de spanningstransformator moet 100 V bedragen.
3.7.6 De werkelijke belasting die is aangesloten op de secundaire wikkeling van de spanningstransformator moet gegarandeerd binnen het bereik van 25%~100% van de nominale secundaire belasting vallen.
3.7.7 De secundaire bedrading van de stroomtransformator voor de energiemeter bij de systeemgateway moet de fasegescheiden bedradingsmethode volgen. Wanneer de driefasige vieraderige energiemeter wordt gebruikt voor de energiemeter bij de generatoruitgang en andere energiemeters, kan de stroomtransformator in sterschakeling worden aangesloten; wanneer de driefasige drieaderige energiemeter wordt gebruikt, kan de stroomtransformator in onvolledige sterschakeling worden aangesloten.
3.7.8 Wanneer meerdere meetinstrumenten op dezelfde secundaire wikkeling van de stroomtransformator zijn aangesloten, moet de bedradingsvolgorde van het instrument als volgt zijn: meetinstrument voor elektrische energie, instrument voor indicatie of weergave, instrument voor AC-bemonstering en meetinstrument voor elektrische grootheden. Wanneer de secundaire bedrading van de stroomtransformator een ster- of onvolledige sterverbinding heeft, mag het sterverbindingspunt niet naar de klemmenstrook worden geleid nadat de aansluitklem van het instrument is gevormd, maar moet de stroom van elke fase naar de klemmenstrook worden geleid. Vorm een ster op de klemmenstrook.
3.7.9 Voor de secundaire wikkeling van de stroomtransformator die bestemd is voor de elektrische energiemeter en het secundaire circuit van de speciale spanningstransformator moet de aansluitdoos worden getest voordat deze op de aansluiting van de elektrische energiemeter wordt aangesloten, om de meterkalibratie ter plaatse en de vervanging van de meter met belasting te vergemakkelijken.
3.7.10 Aan de secundaire zijde van de druktransformator moet een laagspanningsschakelaar worden geïnstalleerd. Wanneer de secundaire zijde via een aftakcircuit wordt afgevoerd, moet elk aftakcircuit afzonderlijk worden geïnstalleerd.
3.7.11 Het secundaire circuit van de stroomtransformator mag slechts één aardingspunt hebben. Wanneer de stroomtransformator bedoeld is voor elektrische metingen of het meten van elektrische energie, moet deze op één punt geaard zijn via de rij aansluitingen bij het stroomverdeelapparaat. Als de transformator met andere apparatuur wordt gedeeld, moet de aardingsmethode van de transformator voldoen aan de relevante bepalingen van de huidige industrienorm "Code for Design of Secondary Wiring in Hydroelectric Plants" NB/T 35076.
3.7.12 De secundaire wikkeling van de sterschakeling van de spanningstransformator moet de aardingsmethode met één neutraal punt gebruiken. De aardingsdraad van het neutraal punt mag niet in serie worden geschakeld met apparatuur die kan worden losgekoppeld. Wanneer de spanningstransformator wordt gebruikt voor elektrische metingen of het meten van elektrische energie, moet de aardingsmethode van de transformator voldoen aan de relevante bepalingen van de huidige industrienorm "Code for Secondary Wiring Design of Hydroelectric Plants" NB/T 35076.
3.7.13 De doorsnede van de kabelkerndraad van het secundaire stroomcircuit van de stroomtransformator moet worden berekend op basis van de nominale secundaire belasting van de stroomtransformator. Wanneer de secundaire stroom 5A bedraagt, mag de doorsnede van de kabelkerndraad niet kleiner zijn dan 4 mm2; wanneer de secundaire stroom 1A bedraagt, mag de doorsnede van de kabelkerndraad niet kleiner zijn dan 2,5 mm2.
3.7.14 De doorsnede van de kabelkern van het secundaire circuit van de spanningstransformator moet voldoen aan de volgende voorschriften:
1 De spanningsval die alleen op de wijzermeter is aangesloten, mag niet groter zijn dan 1,5% van de nominale secundaire spanning.
2 De spanningsval van het geïntegreerde AC-bemonsteringsmeetinstrument, het digitale weergave-instrument en de hierop aangesloten meetinstrument mag niet groter zijn dan 0,5% van de nominale secundaire spanning.
3 De spanningsval van de elektrische energiemeter die is aangesloten op een nauwkeurigheidsniveau van 0,5 en hoger, mag niet groter zijn dan 0,2% van de nominale secundaire spanning.
4 De fout die wordt weergegeven door de toegestane spanningsval moet de samengestelde fout van het verhoudingsverschil en het hoekverschil omvatten die worden veroorzaakt door de onderlinge spanningsinductie en de secundaire dorpsdraad, en mag niet slechts één verhoudingsverschil zijn.
5 De minimale doorsnede van de kabelkern mag niet kleiner zijn dan 2,5 mm².
4. Systeem voor energiebeheer van de installatie
Het Acrel-3000 energiebeheersysteem voor waterkrachtcentrales is bedoeld voor waterkrachtgeneratorsets, step-up transformatoren, stopcontacten, fabriekstransformatoren en laagspanningsonderdelen van fabrieksstroom, DC-schermen en batterijen van DC-systemen, en lokale controle-eenheden (LCU's) in waterkrachtcentrales. Gecentraliseerde monitoring van de elektrische en niet-elektrische parameters van de centrale kan ook worden aangesloten op de beveiligingsmeet- en controle-eenheid in de centrale om monitoring van de stroomopwekking en het stroomverbruik, apparatuurbeheer en bediening en onderhoud van de centrale te realiseren.
Figuur 7 DC-systeem en elektrische meting van de batterij
① Overzicht van de installatie en weergave van een éénlijnsdiagram
② Generator-, transformatorconditiebewaking
③ gegevensquery
④ reeks van gebeurtenissen vastleggen
⑤ controle en regulering
⑥ Abnormaal alarm
⑦ Statistieken en tabellen
⑧ Apparaatbeheer en bedienings- en onderhoudsbeheer
Daarnaast beschikt het systeem over functies als batterijbewaking, videobewaking, gebruikersrapporten en documentbeheer. Het kan de operationele status van elk gebied in de energiecentrale in realtime weergeven via lijndiagrammen, cirkeldiagrammen, staafdiagrammen, 3D-graphics en mobiele apps, zodat managers op de hoogte blijven van de bedrijfsomstandigheden in de energiecentrale.
5. Conclusie
De configuratie van de meetinstrumenten van de waterkrachtcentrale en het ontwerpdoel van het energiebeheersysteem van de centrale zijn allemaal gericht op het voldoen aan de behoeften van de veilige en economische exploitatie van de waterkrachtcentrale en de commerciële exploitatie van elektrische energie, waarbij nauwkeurigheid en betrouwbaarheid, geavanceerde technologie, handige monitoring en economische toepassing worden gegarandeerd.
Plaatsingstijd: 29-04-2025