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NB/T 10861-2021《水力發(fā)電廠測(cè)量裝置配置設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)水電廠的測(cè)量裝置配置做了詳細(xì)要求和指導(dǎo)。測(cè)量裝置是水力發(fā)電廠運(yùn)行監(jiān)測(cè)的重要環(huán)節(jié)，水電廠的測(cè)量主要分為電氣量測(cè)量和非電量測(cè)量。電氣測(cè)量指使用電的方式對(duì)電氣實(shí)時(shí)參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，包括電流、電壓、頻率、功率因數(shù)、有功/無功功率、有功/無功電能等；非電量測(cè)量是指使用變送器把非電量轉(zhuǎn)換為4-20mA或者0-5V電信號(hào)進(jìn)行測(cè)量，包括溫度、轉(zhuǎn)速、壓力、液位、開度等。本文僅根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)討論水力發(fā)電廠的測(cè)量裝置及廠用電管理系統(tǒng)，不涉及水電廠的微機(jī)保護(hù)配置等。

1. 總則

1.0.1為規(guī)范水力發(fā)電廠測(cè)量裝置配置設(shè)計(jì)，保證水力發(fā)電廠長期、安全、穩(wěn)定 運(yùn)行，提高水力發(fā)電廠整體綜合經(jīng)濟(jì)效益，制定本規(guī)范。

1.0.2本規(guī)范適用于新建、改建和擴(kuò)建的水力發(fā)電廠測(cè)量裝置配置設(shè)計(jì)。

1.0.3水力發(fā)電廠測(cè)量裝置配置設(shè)計(jì)應(yīng)積極采用已通過鑒定的新技術(shù)和新產(chǎn)品。

1.0.4水力發(fā)電廠測(cè)量裝置配置設(shè)計(jì)應(yīng)符合電力系統(tǒng)對(duì)廠站端信息采集量和信息采集方式的要求。

1.0.5水力發(fā)電廠測(cè)量裝置配置設(shè)計(jì)，除應(yīng)符合本規(guī)范外，尚應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

2. 術(shù)語

2.0.1 電氣測(cè)量 electrical measuring

用電的方式對(duì)電氣實(shí)時(shí)參數(shù)進(jìn)行測(cè)量。

2.0.2 電能計(jì)量 energy metering

對(duì)電能參數(shù)進(jìn)行的計(jì)量。

2.0.3 常用測(cè)量儀表 general electrical measuring meter

水力發(fā)電廠經(jīng)常使用的指針式儀表、數(shù)字式儀表等。

2.0.4 指針式儀表 pointer-type meter

按指針與標(biāo)度尺之間的關(guān)系指示被測(cè)量值的儀表。

2.0.5 數(shù)字式儀表 digital-type meter

在顯示器上能用數(shù)字直接顯示被測(cè)量值的儀表。

2.0.6 電能表 watt-hour meter

計(jì)量有功和/或無功電能數(shù)據(jù)的儀器。

2.0.7交流采樣電量綜合測(cè)量儀表intelligent AC sampling device

對(duì)交流工頻電量直接采樣，直接送到數(shù)據(jù)處理單元進(jìn)行處理后得到電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、頻率、有功電能、無功電能等參數(shù)，并能通過標(biāo)準(zhǔn)通信接口輸出的多功能智能儀表。

2.0.8 變送器 transducer

被測(cè)量轉(zhuǎn)換為直流電流、直流電壓或數(shù)字信號(hào)的裝置。

2.0.9 儀表準(zhǔn)確度等級(jí) measuring instrument accuracy class

滿足旨在保證允許誤差和改變極在規(guī)定限值內(nèi)的一定計(jì)量要求的測(cè)量儀表和/或附件的級(jí)別。

2.0.10 自動(dòng)化元件 automatic control componcius

用于水力發(fā)電廠狀態(tài)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、動(dòng)作執(zhí)行的元件和/或裝置。

2.0.11 非電量測(cè)量 non-electricity measuring

對(duì)溫度、壓力、轉(zhuǎn)速、位移、流量、液位、振動(dòng)、擺度等非電氣量的實(shí)時(shí)參數(shù)進(jìn)行的測(cè)量。

3. 電氣測(cè)量及電能計(jì)量

電氣量測(cè)量對(duì)象包括水輪發(fā)電機(jī)/發(fā)電電動(dòng)機(jī)、主變壓器、線路、母線、廠用電變壓器、直流系統(tǒng)等。圖1為水力發(fā)電站電氣接線示意圖，顯示水力發(fā)電機(jī)組、主變壓器、線路、廠用電變壓器的電氣接線。

圖1 水力發(fā)電廠電氣接線示意圖

3. 1水輪發(fā)電機(jī)/發(fā)電電動(dòng)機(jī)的電氣測(cè)量及電能計(jì)量

3.1.1水輪發(fā)電機(jī)/發(fā)電電動(dòng)機(jī)應(yīng)測(cè)量下列項(xiàng)目：

1定子回路三相電流。

2定子回路線電壓/三相相電壓。

3發(fā)電機(jī)有功功率、無功功率。

4功率因數(shù)。

5發(fā)電機(jī)頻率。

6勵(lì)磁電流、勵(lì)磁電壓。

3.1.2發(fā)電電動(dòng)機(jī)靜止變頻啟動(dòng)裝置應(yīng)測(cè)量下列項(xiàng)目:

1輸入、輸岀回路三相電流。

2輸入回路線電壓/三相相電壓。

3輸入回路有功功率、無功功率。

3.1.3水輪發(fā)電機(jī)/發(fā)電電動(dòng)機(jī)應(yīng)計(jì)量有功電能和無功電能。有可能調(diào)相運(yùn)行的水輪發(fā)電機(jī)應(yīng)計(jì)量雙方向有功電能：有可能進(jìn)相運(yùn)行的水輪發(fā)電機(jī)應(yīng)計(jì)量雙方向無功電能；發(fā)電電動(dòng)機(jī)應(yīng)計(jì)量雙方向有功電能和雙方向無功電能。

3.1.4有可能調(diào)相運(yùn)行的水輪發(fā)電機(jī)應(yīng)測(cè)量雙方向有功功率；有可能進(jìn)相運(yùn)行的水輪發(fā)電機(jī)應(yīng)測(cè)量雙萬向天功功率。發(fā)電電動(dòng)機(jī)應(yīng)測(cè)量雙方向有功功率和無功功率。

3.1.5電力系統(tǒng)有功角測(cè)量耍求時(shí)，應(yīng)測(cè)量發(fā)電機(jī)功角。

3.1.6勵(lì)磁變壓器高壓側(cè)應(yīng)測(cè)量三相電流、有功功率及無功功率。

水輪發(fā)電機(jī)和勵(lì)磁變壓器的監(jiān)測(cè)配置如圖2所示，設(shè)備選型如表1所示。

3.2升壓及送出系統(tǒng)的電氣測(cè)量及電能計(jì)量

3.2.1主變壓器測(cè)量和電能計(jì)量項(xiàng)目應(yīng)滿足下列要求:

1雙繞組變壓器應(yīng)測(cè)量高壓側(cè)三相電流、有功功率、無功功率，變壓器的一側(cè)應(yīng)計(jì)量有功電能、無功電能。

2三繞組變壓器或自耦變壓器應(yīng)測(cè)量三側(cè)三相電流、有功功率、無功功率,應(yīng)計(jì)量三側(cè)有功屯能、無功電能。自耦變壓器公共繞組應(yīng)測(cè)量三相電流。

3當(dāng)發(fā)變組為單元接線旦發(fā)電機(jī)有斷路器時(shí)應(yīng)測(cè)量低壓側(cè)線電壓和三相電壓。

4聯(lián)絡(luò)變壓器兩側(cè)應(yīng)測(cè)量有功功率、無功功率，應(yīng)計(jì)量有功電能、無功電能。

5有可能送電、受電運(yùn)行時(shí)，應(yīng)測(cè)量雙方向有功功率、計(jì)量雙方向有功電 能；當(dāng)有可能滯相、進(jìn)相運(yùn)行時(shí)，應(yīng)測(cè)量雙方向無功功率、計(jì)量雙方向無功電能。

3.2.2線路測(cè)量項(xiàng)目應(yīng)符合下列規(guī)定：

1 6.3kV~66kV線路應(yīng)測(cè)量單相電流，條件許可時(shí)可測(cè)量兩相電流或三相電流。

2 35kV、66kV線路應(yīng)測(cè)量有功功率，條件許可時(shí)6.3kV~66kV線路也可測(cè)量有功功率、無功功率。

3 110kV及以上線路應(yīng)測(cè)量三相電流、有功功率、無功功率。

4 6.3kV及以上線路應(yīng)計(jì)量有功電能、無功電能。

5 當(dāng)線路有可能送電、受電運(yùn)行時(shí)應(yīng)測(cè)量雙方向有功功率、計(jì)量雙方向有功電能。

6當(dāng)線路有可能滯相、進(jìn)相運(yùn)行時(shí)，應(yīng)測(cè)量雙方向無功功率、計(jì)量雙方向無功電能。

7電力系統(tǒng)有要求時(shí)，升壓站線路應(yīng)測(cè)量線路功角。

3.2.3母線測(cè)量項(xiàng)目應(yīng)符合下列規(guī)定：

1  6.3kV及以上發(fā)電機(jī)電壓母線以及35kV、66kV母線應(yīng)測(cè)量母線線電壓及頻率，同時(shí)應(yīng)測(cè)量三相電壓。

2  110kV及以上母線應(yīng)測(cè)量三個(gè)線電壓和頻率。

3  6.3kV及以上母聯(lián)斷路器、母線分段斷路器以及內(nèi)橋斷路器、外橋斷路器應(yīng)測(cè)量交流電流，110kV及以上應(yīng)測(cè)量三相電流。

4 3/2接線、4/3接線和角型接線的各斷路器回路應(yīng)測(cè)量三相電流。

5旁路斷路器、母聯(lián)或分段兼旁路斷路器和35 kV及以上外橋斷路器，應(yīng)測(cè)量有功功率及無功功率、計(jì)量有功電能及無功電能。對(duì)有可能送電和受電運(yùn)行 時(shí)，應(yīng)測(cè)量雙方向有功功率、計(jì)量雙方向有功電能；對(duì)有可能滯相和進(jìn)相運(yùn)行時(shí), 應(yīng)測(cè)量雙方向無功功率、計(jì)量雙方向無功電能。