NB/T 10861-2021《水力發(fā)電廠測量裝置配置設(shè)計規(guī)范》對水電廠的測量裝置配置做了詳細要求和指導(dǎo)。測量裝置是水力發(fā)電廠運行監(jiān)測的重要環(huán)節(jié)，水電廠的測量主要分為電氣量測量和非電量測量。電氣測量指使用電的方式對電氣實時參數(shù)進行測量，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電信號進行測量，包括溫度、轉(zhuǎn)速、壓力、液位、開度等。本文僅根據(jù)標準討論水力發(fā)電廠的測量裝置及廠用電管理系統(tǒng)，不涉及水電廠的微機保護配置等。

1. 總則

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

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

1.0.3水力發(fā)電廠測量裝置配置設(shè)計應(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)電廠測量裝置配置設(shè)計應(yīng)符合電力系統(tǒng)對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)電廠測量裝置配置設(shè)計，除應(yīng)符合本規(guī)范外，尚應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標準的規(guī)定。

2. 術(shù)語

2.0.1 電氣測量 electrical measuring

用電的方式對電氣實時參數(shù)進行測量。

2.0.2 電能計量 energy metering

對電能參數(shù)進行的計量。

2.0.3 常用測量儀表 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

按指針與標度尺之間的關(guān)系指示被測量值的儀表。

2.0.5 數(shù)字式儀表 digital-type meter

在顯示器上能用數(shù)字直接顯示被測量值的儀表。

2.0.6 電能表 watt-hour meter

計量有功和/或無功電能數(shù)據(jù)的儀器。

2.0.7交流采樣電量綜合測量儀表intelligent AC sampling device

對交流工頻電量直接采樣，直接送到數(shù)據(jù)處理單元進行處理后得到電壓、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)，并能通過標準通信接口輸出的多功能智能儀表。

2.0.8 變送器 transducer

被測量轉(zhuǎn)換為直流電流、直流電壓或數(shù)字信號的裝置。

2.0.9 儀表準確度等級 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)的一定計量要求的測量儀表和/或附件的級別。

2.0.10 自動化元件 automatic control componcius

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

2.0.11 非電量測量 non-electricity measuring

對溫度、壓力、轉(zhuǎn)速、位移、流量、液位、振動、擺度等非電氣量的實時參數(shù)進行的測量。

3. 電氣測量及電能計量

電氣量測量對象包括水輪發(fā)電機/發(fā)電電動機、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)電機組、主變壓器、線路、廠用電變壓器的電氣接線。

3. 1水輪發(fā)電機/發(fā)電電動機的電氣測量及電能計量

3.1.1水輪發(fā)電機/發(fā)電電動機應(yīng)測量下列項目：

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)電機有功功率、無功功率。

4功率因數(shù)。

5發(fā)電機頻率。

6勵磁電流、勵磁電壓。

3.1.2發(fā)電電動機靜止變頻啟動裝置應(yīng)測量下列項目:

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/發(fā)電電動機應(yīng)計量有功電能和無功電能。有可能調(diào)相運行的水輪發(fā)電機應(yīng)計量雙方向有功電能：有可能進相運行的水輪發(fā)電機應(yīng)計量雙方向無功電能；發(fā)電電動機應(yīng)計量雙方向有功電能和雙方向無功電能。

3.1.4有可能調(diào)相運行的水輪發(fā)電機應(yīng)測量雙方向有功功率；有可能進相運行的水輪發(fā)電機應(yīng)測量雙萬向天功功率。發(fā)電電動機應(yīng)測量雙方向有功功率和無功功率。

3.1.5電力系統(tǒng)有功角測量耍求時，應(yīng)測量發(fā)電機功角。

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

水輪發(fā)電機和勵磁變壓器的監(jiān)測配置如圖2所示，設(shè)備選型如表1所示。

3.2升壓及送出系統(tǒng)的電氣測量及電能計量

3.2.1主變壓器測量和電能計量項目應(yīng)滿足下列要求:

1雙繞組變壓器應(yīng)測量高壓側(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)測量三側(cè)三相電流、有功功率、無功功率,應(yīng)計量三側(cè)有功屯能、無功電能。自耦變壓器公共繞組應(yīng)測量三相電流。

3當發(fā)變組為單元接線旦發(fā)電機有斷路器時應(yīng)測量低壓側(cè)線電壓和三相電壓。

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

5有可能送電、受電運行時，應(yīng)測量雙方向有功功率、計量雙方向有功電 能；當有可能滯相、進相運行時，應(yīng)測量雙方向無功功率、計量雙方向無功電能。

3.2.2線路測量項目應(yīng)符合下列規(guī)定：

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

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

3 110kV及以上線路應(yīng)測量三相電流、有功功率、無功功率。

4 6.3kV及以上線路應(yīng)計量有功電能、無功電能。

5 當線路有可能送電、受電運行時應(yīng)測量雙方向有功功率、計量雙方向有功電能。

6當線路有可能滯相、進相運行時，應(yīng)測量雙方向無功功率、計量雙方向無功電能。

7電力系統(tǒng)有要求時，升壓站線路應(yīng)測量線路功角。

結(jié)論

水電站測量儀表裝置配置以及廠用電管理系統(tǒng)的設(shè)計目的，均以滿足水電廠安全經(jīng)濟運行和電力商業(yè)化運營的需要為目標，保證準確可靠、技術(shù)先進、監(jiān)視方便、經(jīng)濟適用。