首页“万恒娱乐”首页NB/T 10861-2021《水力发电厂测量装置配置设计规范》对水电厂的测量装置配置做了详细要求和指导。测量装置是水力发电厂运行监测的重要环节，水电厂的测量主要分为电气量测量和非电量测量。电气测量指使用电的方式对电气实时参数进行测量，包括电流、电压、频率、功率因数、有功/无功功率、有功/无功电能等；非电量测量是指使用变送器把非电量转换为4-20mA或者0-5V电信号进行测量，包括温度、转速、压力、液位、开度等。本文仅根据标准讨论水力发电厂的测量装置及用电管理系统，不涉及水电厂的微机保护配置等。

　　1.0.1为规范水力发电厂测量装置配置设计，保证水力发电厂长期、安全、稳定 运行，提高水力发电厂整体综合经济效益，制定本规范。

　　1.0.3水力发电厂测量装置配置设计应积极采用已通过鉴定的新技术和新产品。

　　1.0.4水力发电厂测量装置配置设计应符合电力系统对厂站端信息采集量和信 息采集方式的要求。

　　1.0.5水力发电厂测量装置配置设计，除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。

　　对交流工频电量直接采样，直接送到数据处理单元进行处理后得到电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、频率、有功电能、无功电能等参数，并能通过标准通信接口输出的多功能智能仪表。

　　满足旨在保证允许误差和改变極在规定限值内的一定计量要求的测量仪表和/或附件的级别。

　　对温度、压力、转速、位移、流量、液位、振动、摆度等非电气量的实时参数进行的测量。

　　电气量测量对象包括水轮发电机/发电电动机、主变压器、线路、母线、厂用电变压器、直流系统等。图1为水力发电站电气接线示意图，显示水力发电机组、主变压器、线路、厂用电变压器的电气接线 水力发电厂电气接线示意图

　　3.1.3水轮发电机/发电电动机应计量有功电能和无功电能。有可能调相运行的

　　水轮发电机应计量双方向有功电能：有可能进相运行的水轮发电机应计量双方向 无功电能；发电电动机应计量双方向有功电能和双方向无功电能。

　　3.1.4有可能调相运行的水轮发电机应测量双方向有功功率；有可能进相运行的

　　1双绕组变压器应测量高压侧三相电流、有功功率、无功功率，变压器的一侧应计量有功电能、无功电能。

　　2三绕组变压器或自耦变压器应测量三侧三相电流、有功功率、无功功率,应计量三侧有功屯能、无功电能。自耦变压器公共绕组应测量三相电流。

　　3当发变组为单元接线旦发电机有断路器时应测量低压侧线联络变压器两侧应测量有功功率、无功功率，应计量有功电能、无功电能。

　　5有可能送电、受电运行时，应测量双方向有功功率、计量双方向有功电 能；当有可能滞相、进相运行时，应测量双方向无功功率、计量双方向无功电能。

　　三相电流、线电压/三相相电压、双方向有功/无功功率、双方向有功/无功电能、功率因数、频率、谐波畸变率、电压合格率统计，RS485/Modbus-RTU接口

　　1 6.3kV~66kV线路应测量单相电流，条件许可时可测量两相电流或三相电流。

　　2 35kV、66kV线路应测量有功功率，条件许可时6.3kV~66kV线路也可测量有功功率、无功功率。

　　5 当线路有可能送电、受电运行时应测量双方向有功功率、计量双方向有功电能。

　　6当线路有可能滞相、进相运行时，应测量双方向无功功率、计量双方向无功电能。

　　三相电流、线电压/三相相电压、双方向有功/无功功率、双方向有功/无功电能、功率因数、频率、谐波畸变率、电压合格率统计，RS485/Modbus-RTU接口

　　1 6.3kV及以上发电机电压母线kV母线应测量母线线电压及频率，同时应测量三相电压。

　　2 110kV及以上母线kV及以上母联断路器、母线分段断路器以及内桥断路器、外桥断路器应测量交流电流，110kV及以上应测量三相电流。

　　5旁路断路器、母联或分段兼旁路断路器和35 kV及以上外桥断路器，应测量有功功率及无功功率、计量有功电能及无功电能。对有可能送电和受电运行 时，应测量双方向有功功率、计量双方向有功电能；对有可能滞相和进相运行时, 应测量双方向无功功率、计量双方向无功电能。

　　测量三相电流，有功/无功功率、有功无功电能，RS485/Modbus-RTU接口。

　　3.3.1厂用电变压器高压侧应测量交流电流、有功功率及有功电能。当高压侧不具备测量条件时，可在低压侧测量。

　　3.3.2厂用电工作母线应测量交流电压。当为中性点非有效接地时，应测量一个

　　线电压和三相电压；当为中性点有效接地时，应测量三个线厂区供电线路应测量三相电流，根据电能计量需要可计量有功电能。

　　3.3.6当厂用电变压器低压侧为0.4kV三相四线系统时，应测量三相电流。

　　3.3.8柴油发电机应側量三相电流、三相电压、有功功率及计量有功电能。

　　三相电流、线电压/三相相电压、有功/无功功率、有功/无功电能、功率因数、频率、谐波畸变率，RS485/Modbus-RTU接口。

　　三相电流、线电压/三相相电压、有功/无功功率、有功/无功电能、功率因数、频率、剩余电流、4路温度，RS485/Modbus-RTU接口。

　　适用于额定电压至 660V 的低压电动机回路，集保护、测量、控制、通讯、运维于一体。（过流、欠流）、电压的（过压、欠压）及断相、堵转、短路、漏电、三相不平衡、过热、接地、轴承磨损、定转子偏心时、绕组老化予以报警或保护控制。

　　电压短暂失压时防止接触器脱扣，电压恢复后不间断运行，避免系统受到冲击。

　　1无降压装置的直流系统母线有降压装置的直流系统合闸母线电压和控制母线充电装置输出电压和电流。

　　3.4.3当采用固定型阀控式铅酸蓄电池时，宜以巡检方式测量单体电池或组合电 池的电压。

　　3.4.4直流分配电柜应测量母线直流母线绝缘检测应符合现行行业标准《水力发电厂直流电源系统设计规 范》NB/T 10606的有关规定。

　　3.4.6直流电源系统设有微机监控装置时，常规仪表的测量可仅测直流母线电压 和蓄电池电压。

　　边缘计算网关，嵌入式linux系统，提供AES加密及MD5身份认证等安全需求，支持断点续传，支持Modbus、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、101、103、104协议

　　2 有远传功能要求时，应配置以数据通信方式或模拟量输出方式传送电气参数的电气测量仪表。

　　3水轮发电机，发电电动机，双绕组主变圧器高压侧，三绕组主变压器高 压侧、中压侧及低压侧，能替代线路断路器的分段及母联断路器、外桥断路器、 角形接线断路器以及线路宜配置交流釆样电量综合测量仪表；厂用电变压器及厂用电系统配电回路可配置交流采样综合测量仪表。

　　1计算机监控系统不设模拟屏时，控制室宜取消常测仪表。计算机监控系统设模拟屏时，模拟屏上常测仪表应精简，并可采用计算机驱动的数字式仪表。

　　2） 110kV及以上电压线路的有功功率表和无功功率表；35kV及以上、110kV以下电压线kV及以上母线的线） 全厂总有功功率表、总无功功率表。

　　5） 有可能进相或调相运行的水轮发电机装设的双方向无功功率表或有功功率表；发电电动机、有可能送受电运行的线路装设双方向的有功功率表及无功功率表。

　　3.6.3机组现地控制单元宜配置交流采样电量综合测量仪表、有功功率变送器，根据需要可配置无功功率变送器和定子交流电压变送器。

　　3母线电压互感器柜宜设置测量母线电压的交流电压变送器或交流采样电量综合测量仪表。中性点非有效接地系统，母线电压互感器柜宜设置一只切换开关和一只电压表，测量一个线电压和三相电压。中性点有效接地系统，母线电压互感器柜可设置一只切换开关和一只电压表，测量三个线厂用电系统母线分段断路器柜及馈线柜各馈线回路均应设置电流表，其中母线分段断路器柜应设置交流电流变送器。

　　1中性点非有效接地的电量测量应采用三相四线接线的交流采样电量综合测量仪表，其中功率测量宜为三相三线的计算方式。有功及无功功率变送器宜为三相三线，电能计量可采用三相三线中性点有效接地的电量测量应采用三相四线的交流采样电量综合测量仪表和有功、无功功率变送器，电能计量应釆用三相四线常测电气测量仪表准确度*低要求应符合表3.6.9-1的规定。

　　6 变送器输出标称值宜选用4 mA~20 mA DC或4 mA~12 mA~20 mA DC,标称值的上限宜代表被测量额定值的1.2倍~1.3倍，并取合适的整数进行校准，经变送器接入的指针式仪表的满刻度值与校准的被测量值应一致，接入的 数字式仪表以及计算机监控系统模入应按此校准的被测量值进行率定。

　　10变送器、交流釆样电量综合测量仪、多功能电能表以及数字显示仪表的辅助电源宜采用直流电源或UPS电源。

　　将电网中的交直流电流、电压电参量，经隔离变送成线mA直流模拟信号或数字信号装置。产品符合GB/T13850-1998、IEC-688 标准。

　　对电网中的交流电流进行实时测量，将其隔离变换为标准的直流信号输出，或通过RS485 接口（Modbus-RTU 协议）将测量数据进行传输。

　　将电网中的电流、电压、频率、功率、功率因数等电参量，经隔离变送成线性的直流模拟信号或数字信号的装置。

　　可选择测量相电压、线电压、电流、有功/无功功率、有功/无功电能、频率、功率因数等电参量，可选RS485/Modbus-RTU接口、模拟量数据转换、开关量输入/输出等功能。

　　电流、电压0.5级频率0.05Hz；有功功率、电能0.5级；无功功率、电能1.0级

　　三相电流、线电压/三相相电压、有功/无功功率、分时电能、有功/无功电能、需量、功率因数、频率、谐波畸变率，RS485/Modbus-RTU接口。

　　三相电流、线电压/三相相电压、双方向有功/无功功率、分时双方向有功/无功电能、需量、功率因数、频率、谐波畸变率、电压合格率统计，RS485/Modbus-RTU接口

　　三相电流、线电压/三相相电压、有功/无功功率、有功/无功电能、功率因数、频率、剩余电流、4路温度，RS485/Modbus-RTU接口。

　　3.7电气测量及电能计量二次接线系统关口电能表应配置专用的电流、电压互感器或互感器专用二次绕组， 并不得接入与电能计量无关的设备。

　　3.7.2系统关口电能表用电流互感器准确度等级选择应按照本规范第3.6.9条第 7款执行。

　　3.7.3 110 kV及以上的配电装置，100 MW及以上的水轮发电机和发电电动机宜选用额定二次电流为：1A的电流互感器。

　　3.7.4电流互感器二次绕组中所接入的实际负荷应保证在25 %~100 %额定二次负荷范围内。

　　3.7.5电压互感器的主二次绕组额定二次线电压互感器二次绕组中所接入的实际负荷应保证在25 %~100 %额定二次负荷范围内。

　　3.7.7系统关口电能表用电流互感器的二次接线应采用分相接线方式。发电机出口电能表及其他电能表采用三相四絞电能表时，电流互感器可采用星形接线方式；釆用三相三线电能表时，电流互感器可釆用不完全星形接线当几种测量仪表接在电流互感器的同一个二次绕组时，仪表接线的先后顺序宜为电能计量仪表、指示或显示仪表、交流采样电量综合测量仪、电量变送器。当电流互感器二次接线釆用星形或不完全星形接线方式时，星形的连接点不应在仪表的接线端子形成后引岀至端子排，应将各相电流引出至端子排，在端子排上组成星形。

　　3.7.9对于电能表专用的电流互感器二次绕组以及专用的电压互感器二次回路，在接入电能表接线端子前应经试验接线盒，方便现场带负荷校表和带负荷换表。

　　3.7.10屯压互感器二次侧宜安装低压断路器，当二次侧以分支路引出时，各支路应独立安装。

　　3.7.11电流互感器的二次回路应有且只能有一个接地点；当电流互感器为电气测量或电能计量专用时，应在配电装置处经过端子排一点接地；如与其他设备共 用电流互感器时，互感器接地方式应符合现行行业标准《水力发电厂二次接线电压互感器星形接线的二次绕组应采用中性点一点接地方式，中性点接地线中不应串接有可能断开的设备；当电压互感器为电气测量或电能计量专用时，宜在配电装置处经端子排一点接地；如与其他设备共用电压互感器时，互感器接地方式应符合现行行业标准《水力发电厂二次接线电流互感器二次电流回路的电缆芯线截面，应按电流互感器的额定二次 负荷计算。当二次电流为5A时，电缆芯线电压互感器二次回路的电缆芯线截面允许电斥降选择应符合下列规定：

　　2接入有交流采样电量综合测量仪、数显仪表及电量变送器的电压降不应大于额定二次电压的0.5%。

　　3接入0.5级及以上准确度等级电能汁量仪表的电压降不应大于额定二次电压的0.2%。

　　4允许电压降所反映的误差，应包含电压互感泰二次村路导线引起的比差和角差的合成误差，不应仅是单一的比差。

　　4.1.1水轮发电机组及水泵水轮机/发电电动机组自动化元件及其系统的设计应符合现行国家标准《水轮发电机组自动化元件（装置）及其系统基本技术条件》GB/T 11805的有关规定。

　　4.1.2水轮发电机组及水泵水轮机/发电电动机组非电量测量项目应符合本规范附录A的规定。

　　1闸门开度测量应配置闸门开度传感器，传感器宜选择绝对值型旋转编码器；配置相应的开度显示仪，在现地显示闸门开度，能输出4 mA~20 mA DC闸门开度模拟量信号及闸门位置升关量接点，对于有任意升度要求的闸门，开度显示仪还应具有闸门开度预置的功能；对于闸门现地控制系统由自动控制器完成，且设有人机界面时，也可不设开度显示仪，开度传感器的输出信号可直接送入现地控制系统的自动控制器，闸门开度预置的功能可通过人机界面完成；另外应配置闸门开度机械限位装置，该机械限位装置应送出2个独立无源接点信号分别代 表闸门上、下开度限位值。

　　5现地检测元件与监测装置之间的数据传输通道应根据距离远近、通道实施的难易程度等具体条件进行选择，可选择的通道主要包括电缆通道、光纤通道和无线通道。当坝区与厂房区之间距离超过3km且无法敷设专用光缆时，可选择电站通信用光缆的独立光芯作为传输通道，此时全厂水力监测系统在坝区需配制相应的光传输设备。若电站调压室与电站厂房之间难以实现有线全厂水力监测系统的主要性能应符合下列规定:

　　比如水轮发电机组及水泵水轮机/发电电动机组非电量测量项目数据比较多，包括轴水导轴瓦、水导油槽、定子绕组、定子铁芯、励磁变绕组等温度，机组转速、震动，进出水压力、流量，润滑油油位油温等等，这些非电量的测量均为模拟量和开关量，采集信号为4-20mA模拟量信号和开关量信号，这些信号主要由配置的机组现地控制单元(LCU)采集并进行相应的告警和控制，数据可上传水电厂管理系统。

　　采用了限压、限流、隔离等措施，防止危险能量从本安端子进入危险现场，提高系统的本安防爆性能，增加了系统的抗干扰能力。输入4-20mA、0-5V、PT100/0-10kΩ等信号，输出4-20mA、0-5V等信号。

　　对电流、电压等电量参数或温度、电阻等非电量参数进行快速测量，经隔离转换成标准的模拟信号输出。既可以直接与指针表、数显表相接，也可以与自控仪表（如PLC）、各种A/D转换器以及计算机系统等设备配接。

　　8路4-20mA/0-5V采集和4路4-20mA/0-5V输出，RS485/Modbus-RTU接口。

　　Acrel-3000水电站厂用电管理系统针对水电站内水轮发电机组、升压变压器、出线回路、厂用变压器及厂用电低压部分、直流系统直流屏及蓄电池、现地控制单元(LCU)等部分的电气和非电量参数进行集中监测，还可以接入站内保护测控单元，实现电站的发、用电监控、设备管理和运维管理。

　　电站总览对电站基本信息，越限、变位等报警统计信息，负荷趋势、发电量，温湿度、压力、液位等环境监测信息、发电机运行状态、断路器状态、运行参数等进行集中显示。此外具备电气主接线图、厂用电接线图、油、水、气系统图、直流系统等。在这类画面上能实时显示出运行设备的实时状态及某些重要参数的实时值，必要时可通过窗口显示其它有关信息。

　　实时监视发电机、升压变压器的运行状态，采用模拟表盘、数字、曲线等可视化方式显示电压、电流、温度、功率、负荷率、转速、不平衡度等参数的动态变化和趋势。

　　查询选定回路选定的电流或电压、频率、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、电压、电流不平衡度、负荷率、温度变化趋势等某一运行参数，统计其*大、*小、平均值，支持导出图、表，并支持其历史逐日极值及发生时间统计。

　　当电站发生事故造成断路器跳闸、重合闸动作等情况时，监控系统响应并自动显示、记录事故名称及时间。

　　实时报警按严重、紧急、一般等级别分别刷新、显示、统计，支持按站所、时段、设备名称、事件类型、报警类型等组合筛选方式，支持用户事件确认。

　　此外，系统还具备蓄电池监控、视频监控、用户报告、文档管理等功能，可通过单线D图形、手机APP实时显示电站内各区域运行状态，使管理人员及时了解电站运行情况。