Seleção da configuração do dispositivo da medida do central elétrica hidrelétrica e sistema de gestão do poder da planta

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Acrel Co,. Ltd.

NB/T 10861-2021 "especificação de projeto para configuração de dispositivos de medição em usinas hidrelétricas" fornece requisitos detalhados e orientações para a configuração de dispositivos de medição em usinas hidrelétricas. planta.A medição da usina hidrelétrica é dividida principalmente em medição de quantidade elétrica e medição de quantidade não elétrica.Medição elétrica refere-se à medição de parâmetros elétricos em tempo real por meio de eletricidade, incluindo corrente, tensão, frequência, fator de potência, potência ativa/reativa, energia ativa/reativa, etc.; medição não elétrica refere-se ao uso de transmissores para converter sinais elétricos não elétricos Medir 4-20mA ou 0-5V, incluindo temperatura, velocidade, pressão, nível de líquido, abertura, etc.Este ensaio discute apenas o dispositivo de medição e o consumo de energia sistema de gerenciamento da usina hidrelétrica de acordo com a norma, e não envolve a configuração de proteção do microcomputador da usina hidrelétrica.

1.Provisão geral

1.0.1 Esta especificação é formulada para padronizar o projeto de configuração de dispositivos de medição em usinas hidrelétricas, garantir a operação segura e estável de longo prazo de usinas hidrelétricas e melhorar os benefícios econômicos abrangentes gerais das usinas hidrelétricas.

1.0.2 Esta especificação é aplicável ao projeto de configuração de dispositivos de medição para usinas hidrelétricas recém-construídas, reconstruídas e ampliadas.

1.0.3 O projeto de configuração de dispositivos de medição em usinas hidrelétricas deve adotar ativamente novas tecnologias e produtos que tenham passado na avaliação.

1.0.4 A configuração e o projeto dos dispositivos de medição em usinas hidrelétricas devem atender aos requisitos do sistema de energia quanto à quantidade de informações coletadas na usina e ao método de coleta de informações.

1.0.5 O projeto de configuração dos dispositivos de medição em usinas hidrelétricas não deve apenas estar em conformidade com este código, mas também com as atuais normas nacionais relevantes.

2.Terminologia

2.0.1 Medição elétrica

Medição de parâmetros elétricos em tempo real por meio de eletricidade.

2.0.2 Medição de energia

Medição de parâmetros de energia elétrica.

2.0.3 Medidor elétrico geral

As usinas hidrelétricas costumam usar medidor de ponteiro, medidor digital e assim por diante.

2.0.4 Medidor tipo ponteiro

De acordo com a relação entre o ponteiro e a escala para indicar o valor medido do medidor.

2.0.5 Medidor tipo digital

No display pode-se usar o digital para mostrar diretamente o valor medido do medidor.

2.0.6 Medidor de Watt-hora

Um instrumento que mede dados de energia elétrica ativa e/ou reativa.

2.0.7 Dispositivo inteligente de amostragem AC

Amostragem de potência de frequência CA, diretamente para a unidade de processamento de dados para processamento para obter a tensão, corrente, potência ativa, potência reativa, fator de potência, frequência, potência ativa, potência reativa e outros parâmetros, e através da saída de interface de comunicação padrão multifuncional medidor inteligente.

2.0.8 Transdutor

Ser medido pela conversão de corrente DC, tensão DC ou dispositivo de sinal digital.

2.0.9 Classe de precisão do instrumento de medição

Instrumentos de medição e/ou acessórios para atender a certos requisitos de medição projetados para garantir que o erro permitido e mude extremamente dentro dos limites especificados do nível.

2.0.10 Componentes de automação

Componentes e/ou dispositivos para monitoramento de dados de condição, execução de ações em usinas hidrelétricas.

2.0.11 Medição não elétrica

Medição de temperatura, pressão, velocidade, deslocamento, fluxo, nível, vibração, pêndulo e outros parâmetros não elétricos em tempo real.

3.Medição elétrica e medição de potência

Os objetos de medição elétrica incluem hidrogerador/motor gerador, transformador principal, linha, barramento, transformador de planta, sistema DC e assim por diante. A Figura 1 é um diagrama esquemático da fiação elétrica da usina hidrelétrica, mostrando a fiação elétrica do gerador hidrelétrico conjunto, transformador principal, transformador de linha e de potência da planta.

Figura 1 Diagrama esquemático da fiação elétrica de uma usina hidrelétrica

3.1 Medição elétrica e medição de energia elétrica de gerador hidrelétrico/motor gerador

3.1.2 O dispositivo de partida estática de frequência variável do motor do gerador deve medir os seguintes itens.

3.1.3 O hidrogerador/motor gerador deverá medir a energia elétrica ativa e reativa. Um hidrogerador que possa operar em modulação de fase deverá medir potência ativa bidirecional; um hidrogerador que possa ser de fase avançada deverá ser medido em potência reativa bidirecional; um motor gerador deve ser medido em potência ativa bidirecional e potência reativa bidirecional.

3.1.4 Para hidrogeradores que possam operar em modulação de fase, deverá ser medida a potência ativa nos dois sentidos; para hidrogeradores que possam operar com avanço de fase, a potência em ambos os sentidos deverá ser medida. Os motores geradores deverão medir a potência ativa e a potência reativa em ambos os sentidos.

3.1.5 Ao medir o ângulo de potência ativa do sistema de potência, o ângulo de potência do gerador deve ser medido.

3.1.6 O lado de alta tensão do transformador de excitação deve medir a corrente trifásica, a potência ativa e a potência reativa.

A configuração de monitoramento do hidrogerador e do transformador de excitação é mostrada na Fig. 2, e a seleção do equipamento é mostrada na Fig.

Fig. 2 Configuração de medição elétrica do hidrogerador

Tabela 1 Seleção de monitoramento do hidrogerador e transformador de excitação

3.2 Medição elétrica e medição de energia elétrica do sistema de reforço e envio

3.2.1 Os itens de medição do transformador principal e de medição de potência devem atender aos seguintes requisitos:

1 Os transformadores de enrolamento duplo devem medir a corrente trifásica, a potência ativa e a potência reativa no lado de alta tensão, e um lado do transformador deve medir a energia ativa e a energia reativa.

2 Os transformadores de três enrolamentos ou autotransformadores devem medir a corrente trifásica, a potência ativa e a potência reativa nos três lados, e devem medir a energia ativa e a energia reativa nos três lados. O enrolamento comum do autotransformador deve medir a corrente trifásica.

3 Quando a unidade geradora está conectada como uma unidade, mas o gerador possui um disjuntor, a tensão da linha lateral de baixa tensão e a tensão trifásica devem ser medidas.

4 A potência ativa e a potência reativa devem ser medidas em ambos os lados do transformador de contato, e a energia ativa e a energia reativa devem ser medidas.

5 Quando for possível transmitir e receber potência, deve-se medir a potência ativa em ambas as direções e medir a energia ativa em ambas as direções; quando for possível operar em atraso e avanço de fase, a potência reativa em ambas as direções deve ser medida e a energia reativa em ambas as direções deve ser medida.

Fig. 3 Configuração de medição elétrica do transformador principal em usina hidrelétrica

Tabela 2 Seleção do monitoramento do transformador principal

3.2.2 Os itens de medição de linha devem atender aos seguintes requisitos:

1 As linhas de 6,3kV ~ 66kV devem medir a corrente monofásica e, quando as condições permitirem, a corrente bifásica ou trifásica pode ser medida.

2 As linhas de 35kV e 66kV devem medir a potência ativa, e as linhas de 6,3kV ~ 66kV também podem medir a potência ativa e a potência reativa quando as condições permitirem.

3 Linhas de 110kV e superiores devem medir corrente trifásica, potência ativa e potência reativa.

4 Linhas de 6,3kV e superiores devem medir energia ativa e energia reativa.

5 Quando for provável que a linha transmita e receba energia, a potência ativa em ambas as direções deverá ser medida e a energia ativa em ambas as direções deverá ser medida.

6 Quando a linha puder operar com atraso ou avanço de fase, a potência reativa em ambas as direções deverá ser medida e a energia reativa em ambas as direções deverá ser medida.

7 Quando exigido pelo sistema de energia, o ângulo de potência da linha deve ser medido para a linha da estação elevadora.

Fig. 4 Configuração de medição elétrica para linhas de usinas hidrelétricas

Tabela 3 Seleção de medição de linha

3.2.3 Os itens de medição do barramento devem atender aos seguintes requisitos:

1 Os barramentos de tensão do gerador de 6,3kV e superiores e os barramentos de 35kV, 66kV devem medir a tensão e a frequência do barramento e medir a tensão trifásica ao mesmo tempo.

2 Barramentos de 110kV e superiores devem medir três tensões e frequências de linha.

3 Disjuntores de barramento de 6,3kV e superiores, disjuntores de seção de barramento, disjuntores de ponte interna e disjuntores de ponte externa devem medir a corrente CA, e 110kV e acima devem medir a corrente trifásica.

4 A corrente trifásica deve ser medida para cada circuito do disjuntor de fiação 3/2, fiação 4/3 e fiação de canto.

5 Disjuntores de bypass, barramento ou seção e disjuntores de bypass e disjuntores de ponte externa de 35kV e superiores devem medir a potência ativa e a potência reativa, e medir a energia ativa e a energia reativa. a potência em ambas as direções deve ser medida e a energia ativa em ambas as direções deve ser medida; no caso de operação com atraso de fase e avanço de fase, a potência reativa em ambas as direções deve ser medida e a energia reativa em ambas as direções deve ser medida.

Fig. 5 Configuração de medição elétrica de barramento em usina hidrelétrica

Tabela 4 Seleção de medição de barramento

3.2.4 A corrente trifásica e a potência reativa devem ser medidas para grupos de reatores em derivação de 110kV e superiores, e a energia reativa deve ser medida. O circuito do reator shunt de 6,3kV ~ 66kV deve medir a corrente CA.

Tabela 5 Seleção de medição do reator

3.3 Medição elétrica e medição de energia do sistema de energia da usina

3.3.1 Corrente CA, potência ativa e energia ativa devem ser medidas no lado de alta tensão do transformador de potência de fábrica. Quando o lado de alta tensão não possui as condições de medição, pode-se medir no lado de baixa pressão.

3.3.2 A tensão CA deve ser medida para o barramento de trabalho da eletricidade da fábrica. Quando o ponto neutro não está efetivamente aterrado, um

Tensões linha-fase e trifásicas; quando o neutro estiver efetivamente aterrado, três tensões linha a linha deverão ser medidas.

3.3.3 A corrente trifásica deve ser medida para linhas de alimentação na área fabril, e a energia ativa pode ser medida de acordo com as necessidades de medição de energia elétrica.

3.3.4 A corrente trifásica deve ser medida para transformadores de energia elétrica de 50kVA e superiores com cargas de iluminação.

3.3.5 A corrente monofásica deve ser medida pelo menos para o circuito do motor de 55 kW e superior.

3.3.6 Quando o lado de baixa tensão do transformador de potência de fábrica for um sistema trifásico de quatro fios de 0,4kV, a corrente trifásica deve ser medida.

3.3.7 O disjuntor de seção para alimentação de fábrica deve medir corrente monofásica.

3.3.8 Os geradores a diesel devem medir corrente trifásica, tensão trifásica, potência ativa e medir energia ativa.

Fig. 6 Configuração de medição elétrica do sistema de energia da concessionária de usina hidrelétrica

Tabela 6 Seleção da configuração de medição elétrica para o sistema de energia da planta

3.4 Medição elétrica do sistema de energia CC

3.4.1 O sistema de alimentação CC deve medir os seguintes itens:

1 Tensão do barramento do sistema CC sem dispositivo redutor.

2 Tensão do barramento de fechamento do sistema CC e tensão do barramento de controle com dispositivo redutor.

3 O dispositivo de carregamento emite tensão e corrente.

4 Tensão e corrente da bateria.

3.4.2 O circuito da bateria deve medir a corrente de carga flutuante.

3.4.3 Quando for utilizada uma bateria de chumbo-ácido regulada por válvula fixa, é aconselhável medir a tensão de uma única bateria ou de uma bateria montada por meio de inspeção.

3.4.4 O gabinete de distribuição DC deve medir a tensão do barramento.

3.4.5 O teste de isolamento do barramento CC deve cumprir as disposições relevantes da norma industrial atual "Código para Projeto de Sistema de Alimentação CC em Usinas Hidrelétricas" NB/T 10606.

3.4.6 Quando o sistema de energia CC está equipado com um dispositivo de monitoramento de microcomputador, a medição de instrumentos convencionais só pode medir a tensão do barramento CC e a tensão da bateria.

3.5 Medições Elétricas do Sistema de Energia Ininterrupta (UPS)

3.5.1 O UPS deve medir os seguintes itens:

1 Tensão de saída.

2 Frequência de saída.

3 Potência ou corrente de saída.

3.5.2 O gabinete de distribuição principal do UPS deve medir a corrente de entrada, a tensão do barramento