Selezione della configurazione del dispositivo di misurazione della centrale idroelettrica e sistema di gestione dell'energia della centrale

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Acrel Co.,. Ltd.

NB/T 10861-2021 "specifica di progettazione per la configurazione dei dispositivi di misurazione nelle centrali idroelettriche" fornisce requisiti dettagliati e linee guida per la configurazione dei dispositivi di misurazione nelle centrali idroelettriche. Il dispositivo di misurazione è una parte importante del monitoraggio del funzionamento dell'energia idroelettrica impianto.La misurazione della centrale idroelettrica è principalmente divisa in misurazione della quantità elettrica e misurazione della quantità non elettrica.La misurazione elettrica si riferisce alla misurazione dei parametri elettrici in tempo reale mediante elettricità, tra cui corrente, tensione, frequenza, fattore di potenza, potenza attiva/reattiva, energia attiva/reattiva, ecc.; la misurazione non elettrica si riferisce all'uso di trasmettitori per convertire segnali elettrici non elettrici. Misurare segnali elettrici 4-20 mA o 0-5 V, inclusi temperatura, velocità, pressione, livello del liquido, apertura, ecc. Questo saggio tratta solo del dispositivo di misurazione e del consumo energetico sistema di gestione della centrale idroelettrica secondo lo standard e non prevede la configurazione di protezione del microcomputer della centrale idroelettrica.

1.Disposizione generale

1.0.1 Questa specifica è formulata per standardizzare la progettazione della configurazione dei dispositivi di misurazione nelle centrali idroelettriche, garantire il funzionamento a lungo termine, sicuro e stabile delle centrali idroelettriche e migliorare i vantaggi economici complessivi complessivi delle centrali idroelettriche.

1.0.2 La presente specifica è applicabile alla progettazione della configurazione dei dispositivi di misurazione per centrali idroelettriche di nuova costruzione, ricostruzione e ampliamento.

1.0.3 La progettazione della configurazione dei dispositivi di misurazione nelle centrali idroelettriche dovrebbe adottare attivamente nuove tecnologie e prodotti che hanno superato la valutazione.

1.0.4 La configurazione e la progettazione dei dispositivi di misurazione nelle centrali idroelettriche dovrebbero soddisfare i requisiti del sistema energetico per la quantità di informazioni raccolte nella centrale elettrica e il metodo di raccolta delle informazioni.

1.0.5 La progettazione della configurazione dei dispositivi di misurazione nelle centrali idroelettriche non solo deve essere conforme a questo codice, ma deve anche essere conforme alle attuali norme nazionali pertinenti.

2.Terminologia

2.0.1 Misurazione elettrica

Misurazione dei parametri elettrici in tempo reale mediante elettricità.

2.0.2 Misurazione dell'energia

Misura dei parametri dell'energia elettrica.

2.0.3 Misuratore elettrico generale

Le centrali idroelettriche utilizzano spesso contatori a puntatore, contatori digitali e così via.

2.0.4 Misuratore a puntatore

Secondo il rapporto tra il puntatore e la scala per indicare il valore misurato del contatore.

2.0.5 Contatore di tipo digitale

Nel display è possibile utilizzare il digitale per visualizzare direttamente il valore misurato del misuratore.

2.0.6 Contatore wattora

Strumento che misura i dati di energia elettrica attiva e/o reattiva.

2.0.7 Dispositivo intelligente di campionamento AC

Campionamento della potenza in frequenza CA, direttamente all'unità di elaborazione dati per l'elaborazione per ottenere tensione, corrente, potenza attiva, potenza reattiva, fattore di potenza, frequenza, potenza attiva, potenza reattiva e altri parametri e attraverso l'uscita multifunzionale dell'interfaccia di comunicazione standard contatore intelligente.

2.0.8 Trasduttore

Essere misurato mediante la conversione di corrente continua, tensione continua o dispositivo di segnale digitale.

2.0.9 Classe di precisione dello strumento di misura

Strumenti di misura e/o accessori per soddisfare determinati requisiti di misurazione progettati per garantire che l'errore ammissibile e la variazione siano estremamente entro i limiti specificati del livello.

2.0.10 Componenti di automazione

Componenti e/o dispositivi per il monitoraggio dei dati di condizione, esecuzione di azioni in impianti idroelettrici.

2.0.11 Misurazione non elettrica

Misurazione di temperatura, pressione, velocità, spostamento, flusso, livello, vibrazione, pendolo e altri parametri in tempo reale non elettrici.

3.Misura elettrica e misura della potenza

Gli oggetti di misurazione elettrici includono generatore idroelettrico/motore del generatore, trasformatore principale, linea, bus, trasformatore dell'impianto, sistema CC e così via. La Figura 1 è un diagramma schematico del cablaggio elettrico della centrale idroelettrica, che mostra il cablaggio elettrico del generatore idroelettrico set, trasformatore principale, linea e trasformatore di alimentazione dell'impianto.

Fig. 1 Schema schematico del cablaggio elettrico di una centrale idroelettrica

3.1 Misurazione elettrica e conteggio dell'energia elettrica del generatore idroelettrico/motore del generatore

3.1.2 Il dispositivo di avviamento statico a frequenza variabile del motore del generatore dovrebbe misurare i seguenti elementi.

3.1.3 L'idrogeneratore/motore generatore dovrà misurare l'energia elettrica attiva e reattiva. Un idrogeneratore che può funzionare in modulazione di fase dovrebbe misurare la potenza attiva bidirezionale; un idrogeneratore che può essere avanzato di fase dovrebbe essere misurato in potenza reattiva bidirezionale; un motore generatore dovrebbe essere misurato in potenza attiva bidirezionale e potenza reattiva bidirezionale.

3.1.4 Per gli idrogeneratori che possono funzionare in modulazione di fase, deve essere misurata la potenza attiva in entrambe le direzioni; per gli idrogeneratori che possono funzionare in anticipo di fase, deve essere misurata la potenza in entrambe le direzioni. I motori dei generatori dovrebbero misurare la potenza attiva e la potenza reattiva in entrambe le direzioni.

3.1.5 Quando si misura l'angolo di potenza attiva del sistema di alimentazione, è necessario misurare l'angolo di potenza del generatore.

3.1.6 Il lato ad alta tensione del trasformatore di eccitazione dovrebbe misurare la corrente trifase, la potenza attiva e la potenza reattiva.

La configurazione di monitoraggio dell'idrogeneratore e del trasformatore di eccitazione è mostrata in Fig. 2, mentre la selezione dell'apparecchiatura è mostrata in Fig. 1.

Fig. 2 Configurazione di misura elettrica dell'idrogeneratore

Tabella 1 Selezione del monitoraggio dell'idrogeneratore e del trasformatore di eccitazione

3.2 Misura elettrica e conteggio dell'energia elettrica del sistema di rilancio e invio

3.2.1 Gli elementi di misurazione del trasformatore principale e di misurazione della potenza devono soddisfare i seguenti requisiti:

1 I trasformatori a doppio avvolgimento dovrebbero misurare la corrente trifase, la potenza attiva e la potenza reattiva sul lato ad alta tensione, mentre un lato del trasformatore dovrebbe misurare l'energia attiva e l'energia reattiva.

2 I trasformatori o autotrasformatori a tre avvolgimenti devono misurare la corrente trifase su tre lati, la potenza attiva e la potenza reattiva e devono misurare l'energia attiva e l'energia reattiva su tre lati. L'avvolgimento comune del trasformatore automatico dovrebbe misurare la corrente trifase.

3 Quando l'unità di generazione è cablata come un'unità ma il generatore è dotato di un interruttore automatico, è necessario misurare la tensione di linea laterale a bassa tensione e la tensione trifase.

4 La potenza attiva e la potenza reattiva devono essere misurate su entrambi i lati del trasformatore di contatto, così come l'energia attiva e l'energia reattiva.

5 Quando è possibile trasmettere e ricevere potenza, si dovrebbe misurare la potenza attiva in entrambe le direzioni e l'energia attiva in entrambe le direzioni; quando è possibile funzionare in sfasamento e anticipo di fase, si dovrebbe misurare la potenza reattiva in entrambe le direzioni e l'energia reattiva in entrambe le direzioni.

Fig. 3 Configurazione di misura elettrica del trasformatore principale in una centrale idroelettrica

Tabella 2 Selezione del monitoraggio del trasformatore principale

3.2.2 Gli elementi di misurazione della linea devono soddisfare i seguenti requisiti:

1 Le linee da 6,3 kV ~ 66 kV dovrebbero misurare la corrente monofase e, quando le condizioni lo consentono, è possibile misurare la corrente bifase o trifase.

2 Le linee da 35 kV e 66 kV dovrebbero misurare la potenza attiva e le linee da 6,3 kV ~ 66 kV possono anche misurare la potenza attiva e la potenza reattiva quando le condizioni lo consentono.

3 linee da 110 kV e superiori dovrebbero misurare la corrente trifase, la potenza attiva e la potenza reattiva.

4 Le linee da 6,3 kV e superiori dovrebbero misurare l'energia attiva e l'energia reattiva.

5 Quando è probabile che la linea trasmetta e riceva potenza, è necessario misurare la potenza attiva in entrambe le direzioni e l'energia attiva in entrambe le direzioni.

6 Quando la linea può funzionare con uno sfasamento o un anticipo di fase, si dovrebbe misurare la potenza reattiva in entrambe le direzioni e l'energia reattiva in entrambe le direzioni.

7 Quando richiesto dal sistema di alimentazione, l'angolo di potenza della linea deve essere misurato per la linea della stazione di salita.

Fig. 4 Configurazione di misura elettrica per linee di centrali idroelettriche

Tabella 3 Selezione della misurazione della linea

3.2.3 Gli elementi di misurazione delle sbarre collettrici devono soddisfare i seguenti requisiti:

1 Le sbarre collettrici con tensione del generatore da 6,3 kV e superiori e le sbarre collettrici da 35 kV, 66 kV devono misurare la tensione e la frequenza delle sbarre collettrici e misurare contemporaneamente la tensione trifase.

2 I bus da 110 kV e superiori dovrebbero misurare tre tensioni e frequenze di linea.

3 Gli interruttori automatici di collegamento sbarre da 6,3 kV e superiori, gli interruttori automatici di sezione sbarra, gli interruttori automatici a ponte interno e gli interruttori automatici a ponte esterno devono misurare la corrente CA, mentre 110 kV e superiore devono misurare la corrente trifase.

4 La corrente trifase deve essere misurata per ciascun circuito dell'interruttore con cablaggio 3/2, cablaggio 4/3 e cablaggio ad angolo.

5 Gli interruttori automatici di bypass, gli interruttori automatici con congiuntore o di sezione e di bypass e gli interruttori automatici del ponte esterno da 35 kV e superiori devono misurare la potenza attiva e la potenza reattiva e misurare l'energia attiva e l'energia reattiva. Quando è possibile trasmettere e ricevere energia, l'energia attiva si dovrebbe misurare la potenza in entrambe le direzioni e l'energia attiva in entrambe le direzioni; nel caso del funzionamento con sfasamento e anticipo di fase, è necessario misurare la potenza reattiva in entrambe le direzioni e l'energia reattiva in entrambe le direzioni.

Fig. 5 Configurazione di misura elettrica del condotto sbarre in una centrale idroelettrica

Tabella 4 Selezione della misurazione del bus

3.2.4 La corrente trifase e la potenza reattiva dovrebbero essere misurate per gruppi di reattori shunt da 110 kV e superiori, e dovrebbe essere misurata l'energia reattiva. Il circuito del reattore shunt da 6,3 kV ~ 66 kV dovrebbe misurare la corrente CA.

Tabella 5 Selezione della misurazione del reattore

3.3 Misurazione elettrica e conteggio dell'energia del sistema elettrico dell'impianto

3.3.1 La corrente CA, la potenza attiva e l'energia attiva devono essere misurate sul lato ad alta tensione del trasformatore di potenza della fabbrica. Quando il lato ad alta tensione non presenta le condizioni di misurazione, è possibile misurare il lato a bassa pressione.

3.3.2 La tensione CA deve essere misurata per la sbarra funzionante dell'elettricità di fabbrica. Quando il punto neutro non è effettivamente messo a terra, a

Tensioni concatenate e trifase; quando il neutro è effettivamente messo a terra, devono essere misurate tre tensioni concatenate.

3.3.3 La corrente trifase dovrebbe essere misurata per le linee di alimentazione nell'area della fabbrica e l'energia attiva può essere misurata in base alle esigenze di misurazione dell'energia elettrica.

3.3.4 La corrente trifase deve essere misurata per trasformatori di potenza da 50 kVA e superiori con carichi di illuminazione.

3.3.5 La corrente monofase deve essere misurata almeno per il circuito del motore da 55 kW e superiore.

3.3.6 Quando il lato a bassa tensione del trasformatore di alimentazione di fabbrica è un sistema trifase a quattro fili da 0,4 kV, è necessario misurare la corrente trifase.

3.3.7 L'interruttore automatico di sezione per l'alimentazione di fabbrica deve misurare la corrente monofase.

3.3.8 I generatori diesel dovrebbero misurare la corrente trifase, la tensione trifase, la potenza attiva e misurare l'energia attiva.

Fig. 6 Configurazione della misurazione elettrica del sistema di alimentazione di servizio della centrale idroelettrica

Tabella 6 Selezione della configurazione di misurazione elettrica per il sistema di alimentazione dell'impianto

3.4 Misura elettrica del sistema di alimentazione CC

3.4.1 Il sistema di alimentazione CC deve misurare i seguenti elementi:

1 Tensione bus di sistema DC senza dispositivo step-down.

2 Sistema DC chiusura tensione bus e controllo tensione bus con dispositivo step-down.

3 Il dispositivo di ricarica emette tensione e corrente.

4 Tensione e corrente del pacco batteria.

3.4.2 Il circuito della batteria dovrebbe misurare la corrente di carica fluttuante.

3.4.3 Quando si utilizza una batteria al piombo-acido regolata da valvola fissa, è consigliabile misurare mediante ispezione la tensione di una batteria singola o di una batteria assemblata.

3.4.4 L'armadio di distribuzione CC deve misurare la tensione del bus.

3.4.5 Il test di isolamento del bus CC deve essere conforme alle disposizioni pertinenti dell'attuale standard industriale "Codice per la progettazione del sistema di alimentazione CC nelle centrali idroelettriche" NB/T 10606.

3.4.6 Quando il sistema di alimentazione CC è dotato di un dispositivo di monitoraggio tramite microcomputer, la misurazione degli strumenti convenzionali può misurare solo la tensione del bus CC e la tensione della batteria.

3.5 Misurazioni elettriche del sistema di continuità (UPS).

3.5.1 L'UPS dovrebbe misurare i seguenti elementi:

1 Tensione di uscita.

2 Frequenza di uscita.

3 Potenza o corrente in uscita.

3.5.2 L'armadio di distribuzione principale dell'UPS deve misurare la corrente in ingresso, la tensione del bus a