اختيار تكوين جهاز قياس محطة الطاقة الكهرومائية ونظام إدارة طاقة المحطة

الزمان: 14 نوفمبر 2023 |المصدر: اكرل

توفر NB/T 10861-2021 "مواصفات التصميم لتكوين أجهزة القياس في محطات الطاقة الكهرومائية" متطلبات وإرشادات مفصلة لتكوين أجهزة القياس في محطات الطاقة الكهرومائية. يعد جهاز القياس جزءًا مهمًا من مراقبة تشغيل الطاقة الكهرومائية ينقسم قياس محطة الطاقة الكهرومائية بشكل أساسي إلى قياس الكمية الكهربائية وقياس الكمية غير الكهربائية. ويشير القياس الكهربائي إلى قياس المعلمات الكهربائية في الوقت الحقيقي عن طريق الكهرباء، بما في ذلك التيار والجهد والتردد وعامل الطاقة، الطاقة النشطة/التفاعلية، الطاقة النشطة/التفاعلية، وما إلى ذلك؛يشير القياس غير الكهربائي إلى استخدام أجهزة الإرسال لتحويل الإشارات الكهربائية غير الكهربائية 4-20 مللي أمبير أو 0-5 فولت، بما في ذلك درجة الحرارة والسرعة والضغط ومستوى السائل والفتح وما إلى ذلك. يناقش هذا المقال فقط جهاز القياس واستهلاك الطاقة نظام إدارة محطة الطاقة الكهرومائية وفقًا للمعايير، ولا يتضمن تكوين حماية الحواسيب الصغيرة لمحطة الطاقة الكهرومائية.

1. أحكام عامة

1.0.1 تمت صياغة هذه المواصفات لتوحيد تصميم تكوين أجهزة القياس في محطات الطاقة الكهرومائية، وضمان التشغيل الآمن والمستقر على المدى الطويل لمحطات الطاقة الكهرومائية، وتحسين الفوائد الاقتصادية الشاملة الشاملة لمحطات الطاقة الكهرومائية.

1.0.2 تنطبق هذه المواصفة على تصميم تكوين أجهزة القياس لمحطات الطاقة الكهرومائية المبنية حديثًا والمعاد بناؤها والموسعة.

1.0.3 يجب أن يعتمد تصميم تكوين أجهزة القياس في محطات الطاقة الكهرومائية بشكل نشط على التقنيات والمنتجات الجديدة التي اجتازت التقييم.

1.0.4 يجب أن يفي تكوين وتصميم أجهزة القياس في محطات الطاقة الكهرومائية بمتطلبات نظام الطاقة لكمية المعلومات المجمعة في محطة الطاقة وطريقة جمع المعلومات.

1.0.5 يجب ألا يتوافق تصميم تكوين أجهزة القياس في محطات الطاقة الكهرومائية مع هذه المدونة فحسب، بل يجب أن يتوافق أيضًا مع المعايير الوطنية الحالية ذات الصلة.

2. المصطلحات

2.0.1 القياس الكهربائي

قياس المعلمات الكهربائية في الوقت الحقيقي عن طريق الكهرباء.

2.0.2 قياس الطاقة

قياس معلمات الطاقة الكهربائية.

2.0.3 عداد قياس الكهرباء العام

غالبًا ما تستخدم محطات الطاقة الكهرومائية مقياس المؤشر والمقياس الرقمي وما إلى ذلك.

2.0.4 مقياس من نوع المؤشر

وفقا للعلاقة بين المؤشر والمقياس للإشارة إلى القيمة المقاسة للعداد.

2.0.5 جهاز قياس رقمي

في شاشة العرض يمكن استخدام الرقمية مباشرة لإظهار القيمة المقاسة للعداد.

2.0.6 واط ساعة متر

أداة تقيس بيانات الطاقة الكهربائية النشطة و/أو التفاعلية.

2.0.7 جهاز ذكي لأخذ عينات التيار المتردد

أخذ عينات طاقة تردد التيار المتردد، مباشرة إلى وحدة معالجة البيانات للمعالجة للحصول على الجهد والتيار والطاقة النشطة والطاقة التفاعلية وعامل الطاقة والتردد والطاقة النشطة والطاقة التفاعلية وغيرها من المعلمات، ومن خلال إخراج واجهة الاتصال القياسية متعددة الوظائف متر ذكي.

2.0.8 محول الطاقة

يتم قياسها عن طريق تحويل تيار التيار المستمر أو جهد التيار المستمر أو جهاز الإشارة الرقمية.

2.0.9 فئة دقة أداة القياس

أدوات القياس و/أو ملحقاتها لتلبية متطلبات قياس معينة مصممة للتأكد من أن الخطأ المسموح به وتغيره للغاية ضمن الحدود المحددة للمستوى.

2.0.10 مكونات الأتمتة

مكونات و/أو أجهزة لمراقبة بيانات الحالة وتنفيذ الإجراءات في محطات الطاقة الكهرومائية.

2.0.11 قياس غير الكهرباء

قياس درجة الحرارة والضغط والسرعة والإزاحة والتدفق والمستوى والاهتزاز والبندول وغيرها من المعلمات في الوقت الحقيقي غير الكهرباء.

3. القياس الكهربائي وقياس القدرة

تشتمل كائنات القياس الكهربائي على المولد المائي/محرك المولد، والمحول الرئيسي، والخط، والحافلة، ومحول المحطة، ونظام التيار المستمر وما إلى ذلك. الشكل 1 عبارة عن رسم تخطيطي للأسلاك الكهربائية لمحطة الطاقة الكهرومائية، يُظهر الأسلاك الكهربائية لمولد الطاقة الكهرومائية المجموعة والمحول الرئيسي والخط ومحولات الطاقة للمحطة.

الشكل: 1 رسم تخطيطي للأسلاك الكهربائية لمحطة الطاقة الكهرومائية

3.1 القياس الكهربائي وقياس الطاقة الكهربائية للمولد الكهرومائي / محرك المولد

3.1.2 يجب أن يقوم جهاز بدء التردد المتغير الثابت لمحرك المولد بقياس العناصر التالية.

3.1.3 يجب أن يقوم المولد المائي/محرك التوليد بقياس الطاقة الكهربائية النشطة والمتفاعلة.ينبغي للمولد المائي الذي يمكن تشغيله في تعديل الطور أن يقيس القدرة النشطة ثنائية الاتجاه؛ينبغي قياس المولد المائي الذي قد يكون متقدم الطور بقدرة تفاعلية ثنائية الاتجاه؛يجب قياس محرك المولد بالطاقة النشطة ثنائية الاتجاه والقدرة التفاعلية ثنائية الاتجاه.

4.1.3 بالنسبة للمولدات المائية التي يمكن تشغيلها بتشكيل الطور، يجب قياس القدرة النشطة في كلا الاتجاهين؛بالنسبة للمولدات المائية التي يمكن تشغيلها في مرحلة متقدمة، يجب قياس الطاقة في كلا الاتجاهين. يجب أن تقيس محركات المولدات القدرة النشطة والقدرة التفاعلية في كلا الاتجاهين.

3.1.5 عند قياس زاوية القدرة النشطة لنظام القدرة، ينبغي قياس زاوية قدرة المولد.

3.1.6 يجب أن يقوم جانب الجهد العالي لمحول الإثارة بقياس التيار ثلاثي الطور والقدرة النشطة والقدرة التفاعلية.

يظهر الشكل 2 تكوين مراقبة المولد المائي ومحول الإثارة، كما يظهر اختيار المعدات في الشكل 1.

 

الشكل 2: تكوين القياس الكهربائي للمولد المائي

 

اسم	صورة	نموذج	وظيفة	طلب
أداة قياس شاملة لقوة أخذ عينات التيار المتردد		APM520	تيار ثلاثي الطور، جهد الخط/جهد الطور ثلاثي الطور، الطاقة النشطة/التفاعلية في الاتجاهين، الطاقة النشطة/التفاعلية في الاتجاهين، عامل الطاقة، التردد، معدل التشوه التوافقي، إحصائيات معدل تمرير الجهد، واجهة RS485/Modbus-RTU	المراقبة الكهربائية للمولدات ومحولات الإثارة
أداة قياس شاملة لقوة أخذ العينات بالتيار المستمر		PZ96L-DE	قم بقياس جهد الإثارة، وتيار الإثارة، وما إلى ذلك في نظام الإثارة، وهو مجهز بأجهزة استشعار Hall.	تيار الإثارة، قياس الجهد
		DJSF1352-RN		تيار الإثارة، قياس الجهد
مستشعر القاعة		AHKC-EKAA	قم بقياس تيار DC0~(5-500) تيار، وخرج DC4-20mA، واعمل مع مصدر طاقة DC12/24V.	الإثارة الاستشعار الحالي

 الجدول 1: مراقبة اختيار المولدات المائية ومحولات الإثارة

3.2 القياس الكهربائي وقياس الطاقة الكهربائية لنظام التعزيز والإرسال

3.2.1 يجب أن تستوفي عناصر قياس المحولات الرئيسية وقياس القدرة المتطلبات التالية:

1. يجب أن تقوم المحولات ذات اللف المزدوج بقياس التيار ثلاثي الطور والطاقة النشطة والقدرة التفاعلية على جانب الجهد العالي، ويجب على أحد جانبي المحول قياس الطاقة النشطة والطاقة التفاعلية.

2 يجب أن تقوم المحولات ثلاثية الملفات أو المحولات الآلية بقياس التيار ثلاثي الطور والقدرة النشطة والقدرة التفاعلية، ويجب قياس الطاقة النشطة والطاقة التفاعلية من ثلاث جهات.يجب أن يقيس الملف المشترك للمحول التلقائي التيار ثلاثي الطور.

3 عندما يتم توصيل وحدة التوليد كوحدة ولكن المولد يحتوي على قاطع دائرة، يجب قياس جهد الخط الجانبي المنخفض والجهد ثلاثي الطور.

4 يجب قياس الطاقة النشطة والقدرة التفاعلية على جانبي محول الاتصال، ويجب قياس الطاقة النشطة والطاقة التفاعلية.

5 عندما يكون من الممكن إرسال واستقبال الطاقة، ينبغي قياس القدرة النشطة في كلا الاتجاهين ويجب قياس الطاقة النشطة في كلا الاتجاهين؛عندما يكون من الممكن التشغيل في تأخر الطور وتقدم الطور، يجب قياس الطاقة التفاعلية في كلا الاتجاهين ويجب قياس الطاقة التفاعلية في كلا الاتجاهين.

 

الشكل 3: تكوين القياس الكهربائي للمحول الرئيسي في محطة الطاقة الكهرومائية

 

اسم	صورة	نموذج	وظيفة	طلب
أداة قياس شاملة لقوة أخذ عينات التيار المتردد		APM520	تيار ثلاثي الطور، جهد الخط/جهد الطور ثلاثي الطور، الطاقة النشطة/التفاعلية في الاتجاهين، الطاقة النشطة/التفاعلية في الاتجاهين، عامل الطاقة، التردد، معدل التشوه التوافقي، إحصائيات معدل تمرير الجهد، واجهة RS485/Modbus-RTU	قياس جوانب الجهد العالي والمنخفض للمحول الرئيسي

الجدول 2: اختيار مراقبة المحولات الرئيسية

3.2.2 يجب أن تستوفي عناصر قياس الخط المتطلبات التالية:

1 يجب أن تقيس خطوط 6.3 كيلو فولت ~ 66 كيلو فولت التيار أحادي الطور، وعندما تسمح الظروف بذلك، يمكن قياس التيار ثنائي الطور أو التيار ثلاثي الطور.

يجب أن يقوم خطان 35 كيلو فولت و66 كيلو فولت بقياس الطاقة النشطة، ويمكن لخطوط 6.3 كيلو فولت ~ 66 كيلو فولت أيضًا قياس الطاقة النشطة والقدرة التفاعلية عندما تسمح الظروف بذلك.

3 خطوط 110 كيلو فولت وما فوق يجب أن تقيس التيار ثلاثي الطور والطاقة النشطة والقدرة التفاعلية.

4 خطوط 6.3 كيلو فولت وما فوق يجب أن تقيس الطاقة النشطة والطاقة التفاعلية.

5 عندما يكون من المحتمل أن يرسل الخط الطاقة ويستقبلها، ينبغي قياس الطاقة النشطة في كلا الاتجاهين ويجب قياس الطاقة النشطة في كلا الاتجاهين.

6 عندما يمكن تشغيل الخط بتأخر طور أو تقدم طور، ينبغي قياس القدرة التفاعلية في كلا الاتجاهين ويجب قياس الطاقة التفاعلية في كلا الاتجاهين.

7 عندما يطلب نظام الطاقة ذلك، ينبغي قياس زاوية قدرة الخط بالنسبة لخط محطة الصعود.

 

الشكل 4: تكوين القياس الكهربائي لخطوط محطات الطاقة الكهرومائية

 

اسم	صورة	نموذج	وظيفة	طلب
أداة قياس شاملة لقوة أخذ عينات التيار المتردد		APM520	تيار ثلاثي الطور، جهد الخط/جهد الطور ثلاثي الطور، الطاقة النشطة/التفاعلية في الاتجاهين، الطاقة النشطة/التفاعلية في الاتجاهين، عامل الطاقة، التردد، معدل التشوه التوافقي، إحصائيات معدل تمرير الجهد، واجهة RS485/Modbus-RTU	قياس خط 6.3 كيلو فولت ~ 110 كيلو فولت

الجدول 3: اختيار قياس الخط

3.2.3 يجب أن تستوفي عناصر قياس شريط الناقل المتطلبات التالية:

يجب أن تقوم قضبان توصيل جهد المولد 1 6.3 كيلو فولت وما فوق وقضبان التوصيل 35 كيلو فولت و66 كيلو فولت بقياس جهد وتردد قضيب التوصيل، وقياس الجهد ثلاثي الطور في نفس الوقت.

يجب أن تقوم حافلتان بجهد 110 كيلو فولت وما فوق بقياس ثلاثة خطوط من الفولتية والترددات.

3 قواطع دائرة ربط الحافلة بقدرة 6.3 كيلو فولت وما فوق، وقواطع دائرة قسم الحافلة، وقواطع دائرة الجسر الداخلي، وقواطع دائرة الجسر الخارجي يجب أن تقيس تيار التيار المتردد، ويجب أن تقيس 110 كيلو فولت وما فوق تيارًا ثلاثي الطور.

4 يجب قياس التيار ثلاثي الطور لكل دائرة قاطعة دائرة مكونة من 3/2 أسلاك و 4/3 أسلاك وأسلاك زاوية.

5 قواطع الدائرة الالتفافية، وربطة الحافلة أو القسم وقواطع الدائرة الالتفافية، وقواطع دائرة الجسر الخارجي 35 كيلو فولت وما فوق يجب أن تقيس الطاقة النشطة والقدرة التفاعلية، وقياس الطاقة النشطة والطاقة التفاعلية. عندما يكون من الممكن إرسال واستقبال الطاقة، فإن الطاقة النشطة وينبغي قياس القوة في كلا الاتجاهين ويجب قياس الطاقة النشطة في كلا الاتجاهين؛في حالة تأخر الطور ومرحلة التقدم، يجب قياس الطاقة التفاعلية في كلا الاتجاهين ويجب قياس الطاقة التفاعلية في كلا الاتجاهين.

 

الشكل 5: تكوين القياس الكهربائي لقضيب التوصيل في محطة الطاقة الكهرومائية

 

اسم	صورة	نموذج	وظيفة	طلب
أداة رقمية		PZ96L-AV3/C	قياس الجهد ثلاثي الطور، جهد الخط، واجهة RS485/Modbus-RTU.	قياس جهد الحافلة، العرض المحلي

الجدول 4: اختيار قياس الحافلة

3.2.4 ينبغي قياس التيار ثلاثي الطور والقدرة التفاعلية لمجموعات مفاعلات التحويل بقدرة 110 كيلو فولت وما فوق، ويجب قياس الطاقة التفاعلية.يجب أن تقيس دائرة مفاعل التحويل 6.3 كيلو فولت ~ 66 كيلو فولت تيار التيار المتردد.

 

اسم	صورة	نموذج	وظيفة	طلب
أداة رقمية		PZ96L-E3/C	قياس التيار ثلاثي الطور، الطاقة النشطة/التفاعلية، الطاقة النشطة والمتفاعلة، واجهة RS485/Modbus-RTU.	قياس المفاعل، العرض المحلي

الجدول 5: اختيار قياس المفاعل

3.3 القياس الكهربائي وقياس الطاقة لنظام الطاقة بالمحطة

3.3.1 يجب قياس تيار التيار المتردد والطاقة النشطة والطاقة النشطة على جانب الجهد العالي لمحول طاقة المصنع.عندما لا تتوفر في جانب الجهد العالي شروط القياس، يمكن قياسه على جانب الضغط المنخفض.

3.3.2 يجب قياس جهد التيار المتردد لقضيب العمل لكهرباء المصنع.عندما لا يتم تأريض النقطة المحايدة بشكل فعال، أ

الفولتية من خط إلى خط وثلاث مراحل؛عندما يتم تأريض المحايد بشكل فعال، يجب قياس ثلاثة جهود من خط إلى خط.

3.3.3 يجب قياس التيار ثلاثي الطور لخطوط إمداد الطاقة في منطقة المصنع، ويمكن قياس الطاقة النشطة وفقًا لاحتياجات قياس الطاقة الكهربائية.

3.3.4 ينبغي قياس التيار ثلاثي الطور لمحولات الطاقة ذات الجهد 50 كيلو فولت أمبير وما فوق مع أحمال الإضاءة.

3.3.5 ينبغي قياس التيار أحادي الطور على الأقل بالنسبة لدائرة المحرك بقدرة 55 كيلو وات وما فوق.

3.3.6 عندما يكون جانب الجهد المنخفض لمحول طاقة المصنع عبارة عن نظام رباعي الأسلاك ثلاثي الطور بجهد 0.4 كيلو فولت، يجب قياس التيار ثلاثي الطور.

3.3.7 يجب أن يقوم قاطع الدائرة الكهربائية الخاص بقسم طاقة المصنع بقياس التيار أحادي الطور.

3.3.8 يجب على مولدات الديزل قياس التيار ثلاثي الطور والجهد ثلاثي الطور والقدرة النشطة وقياس الطاقة النشطة.

الشكل 6. تكوين القياس الكهربائي لنظام الطاقة المساعدة لمحطة الطاقة الكهرومائية

اسم	صورة	نموذج	وظيفة	طلب
عداد الطاقة متعدد الوظائف		ايه اي ام96	تيار ثلاثي الطور، جهد الخط/جهد الطور ثلاثي الطور، الطاقة النشطة/التفاعلية، الطاقة النشطة/التفاعلية، عامل الطاقة، التردد، معدل التشوه التوافقي، واجهة RS485/Modbus-RTU.	قياس ومراقبة الطاقة
أداة رقمية		PZ96L-AV3/C	قياس الجهد ثلاثي الطور، جهد الخط، واجهة RS485/Modbus-RTU.	قياس جهد الحافلة
وحدة مراقبة الكهرباء الذكية		ARCM300	تيار ثلاثي الطور، جهد الخط/جهد الطور ثلاثي الطور، الطاقة النشطة/التفاعلية، الطاقة النشطة/التفاعلية، عامل الطاقة، التردد، التيار المتبقي، درجة الحرارة في 4 اتجاهات، واجهة RS485/Modbus-RTU.	قياس المغذية
جهاز قياس ومراقبة المحرك		ARD3M	مناسب لدوائر المحركات ذات الجهد المنخفض بجهد مقنن يصل إلى 660 فولت، ويدمج الحماية والقياس والتحكم والاتصالات والتشغيل والصيانة.(التيار الزائد، التيار المنخفض)، الجهد (الجهد الزائد، الجهد المنخفض) وفشل الطور، الدوار المقفل، ماس كهربائى، التسرب، عدم التوازن ثلاثي الطور، الحرارة الزائدة، التأريض، تآكل المحمل، انحراف الجزء الثابت والدوار، و لف الشيخوخة لإعطاء إنذار أو مراقبة الحماية.	قياس المحركات والتحكم فيها
جهاز مضاد للاهتزاز		أر-KHD	منع الموصل من التعثر عند فقدان الجهد مؤقتًا، وتشغيله دون انقطاع بعد استعادة الجهد لتجنب تأثر النظام.

الجدول 6: اختيار تكوين القياس الكهربائي لنظام الطاقة النباتية

3.4 القياس الكهربائي لنظام الطاقة DC

3.4.1 يجب أن يقوم نظام إمداد الطاقة DC بقياس العناصر التالية:

1 جهد ناقل نظام DC بدون جهاز تنحي.

2 نظام DC لإغلاق جهد الناقل والتحكم في جهد الناقل مع جهاز تنحي.

3 يقوم جهاز الشحن بإخراج الجهد والتيار.

4 حزمة البطارية الجهد والتيار.

3.4.2 يجب أن تقيس دائرة البطارية تيار الشحن العائم.

3.4.3 عند استخدام بطارية الرصاص الحمضية ذات الصمام الثابت، فمن المستحسن قياس جهد بطارية واحدة أو بطارية مجمعة عن طريق الفحص.

3.4.4 يجب على خزانة توزيع التيار المستمر قياس جهد الناقل.

3.4.5 يجب أن يتوافق اختبار عزل ناقل التيار المستمر مع الأحكام ذات الصلة من معيار الصناعة الحالي "رمز تصميم نظام إمداد طاقة التيار المستمر في محطات الطاقة الكهرومائية" NB/T 10606.

3.4.6 عندما يكون نظام طاقة التيار المستمر مجهزًا بجهاز مراقبة كمبيوتر صغير، فإن قياس الأدوات التقليدية يمكن فقط قياس جهد ناقل التيار المستمر وجهد البطارية.

3.5 القياسات الكهربائية لنظام الطاقة غير المنقطعة (UPS).

3.5.1 يجب على UPS قياس العناصر التالية:

1 الجهد الناتج.

2 تردد الإخراج.

3 انتاج الطاقة أو التيار.

3.5.2 يجب أن تقوم خزانة التوزيع الرئيسية لـ UPS بقياس التيار الوارد وجهد الناقل أ