《水力发电厂测量装置配置设计规范》

ICSxxxx

Pxx

备案号：NB

中华人民共和国能源行业标准

PNB/Txxxxx-201x

水力发电厂测量装置配置设计规范

Codeforconfigurationanddesignof

measuringdeviceofhydraulicpowerplant

（征求意见稿）

20xx-xx-xx发布20xx-xx-xx实施

国家能源局发布

前言

本规范是根据《国家能源局关于下达2013年第二批能源领域行业标准

制（修）订计划的通知》（国能科技[2016]238号）的要求，由中国电建

集团西北勘测设计研究院有限公司会同有关单位共同修订完成。

《水力发电厂测量装置配置设计规范》DL/T5413-2009由中国水电顾问

集团西北勘测设计研究院于2009年编写完成，由中华人民共和国国家能源

局于2009年发布实施。规范颁布至今已经10年。近年来国内外水电厂运

行管理经验的积累以及电网反事故措施的颁布进一步明确了水力发电厂测

量装置的测量要求。为使规范在设计工作中起到指导作用，对原规范进行

修编是十分必要的。

本规范共分5章。主要技术内容包括总则，术语和定义，电气测量及

电能计量，非电量测量，测量仪表装置安装条件。

本规范修订的主要内容包括：

－－按现行国家法律、法规、标准、行业标准修订部分参数及要求。

－－电气测量及电能计量章节增加抽水蓄能机组静止变频起动装置

（SFC）的电气测量要求。

－－电气测量及电能计量章节增加角形接线、柴油发电机组及不间断

电源系统的电气测量要求。

－－非电量测量章节增加抽水蓄能机组静止变频起动装置（SFC）的非

电量测量要求。

－－非电量测量章节增加生态放水流量、防水淹厂房、调压井水位、

封闭母线、柴油发电机组等非电量测量要求。

本规范由水电水利规划设计总院提出。

本规范由国家能源局负责管理，由能源行业水电电气设计标准化委员

会归口并负责解释。

1

本规范主编单位、参编单位、主要起草人员和主要审查人员

本规范主编单位：中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司

本规范参编单位：中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司

中国长江三峡集团有限公司

本规范主要起草人员：

本规范主要审查人员：

执行过程中如有意见或建议，请寄送水电水利规划设计总院(地址：北

京市西城区六铺炕北小街2号，邮编：100120)。

2

目次

1总则.................................................................................................1

2术语.................................................................................................2

3电气测量及电能计量.........................................................................4

3.1水轮发电机/发电电动机的电气测量及电能计量................4

3.2升压及送出系统的电气测量及电能计量.............................5

3.3厂用电系统的电气测量及电能计量.....................................6

3.4直流系统电气测量.................................................................7

3.5不间断电源系统（UPS）电气测量.......................................7

3.6常测电气测量仪表、电能计量仪表.....................................8

3.7电气测量二次接线...............................................................14

4非电量测量.......................................................................................17

4.1水轮发电机/发电电动机的非电量测量.............................17

4.2机组附属设备、全厂公用设备非电量测量.......................18

4.3高压电气设备的非电量测量...............................................25

4.4闸门控制系统非电量检测...................................................26

4.5全厂水力监测.......................................................................26

4.6非电量测量二次接线...........................................................28

5测量仪表装置安装条件...................................................................30

3

附录A水轮发电机/发电电动机非电量测量项目.............................31

本规范用词说明.....................................................................................45

引用标准名录.........................................................................................46

条文说明.................................................................................................48

4

Contents

1Generalprovisions...............................................................................1

2Terms....................................................................................................2

3Electricalmeasuringandenergymetering..........................................4

3.1Hydro-generatorandgenerator-motor......................................4

3.2Equipmentfortransmissionlineandsubstation.......................5

3.3Auxiliarypowersystem............................................................6

3.4DCsystem.................................................................................7

3.5UPSsystem...............................................................................7

3.6Generalelectricalmeasuringandenergymeteringmeter........8

3.7Electricalsecondarywiring....................................................14

4Non-electricalmeasuring...................................................................17

4.1Hydro-generatorandgenerator-motor....................................17

4.2Unitauxiliaryequipmenttandcommonequipmentofhydraulic

powerplant.......................................................................................19

4.3Highvoltageelectricequipment.............................................25

4.4Gatecontrolsystem................................................................26

4.5Hydraulicmonitoringofhydraulicpowerplant.....................27

4.6Non-electricalsecondarywiring.............................................28

5Installationconditionsofmeasuringdevice......................................30

AppendixANon-electricalmeasuringitemsofHydro-generatorand

generator-motor........................................................................................30

Explanationofwordinginthiscode........................................................46

Listofquotedstandards...........................................................................47

Addition:Explanationofprovisions........................................................49

5

1总则

1.0.1为了规范水力发电厂测量仪表装置的设计，以满足水力发电

厂安全经济运行为目标，保证准确可靠、技术先进、便于运行维护、

经济适用，制定本规范。

1.0.2水力发电厂测量仪表装置的设计应认真总结我国水电厂的

设计、施工和运行经验，结合仪器仪表装置的发展水平，积极采用

和推广已通过鉴定的新技术和新产品。

1.0.3水力发电厂测量仪表装置的设计应符合电厂主管部门以及

电网主管部门颁发的反事故措施要求，应符合电力系统调度自动化

设计对厂站端信息采集量和信息采集方式的要求。

1.0.4水力发电厂测量仪表装置设计应避免当一个电测量仪表或

一个电能量计量仪表发生故障而不能正确测量或计量时出现监视盲

区。

1.0.5本规范适用新建、扩建和改建的常规水力发电厂和抽水蓄能

电厂测量装置配置的设计。

1.0.6本规范规定了水力发电厂测量仪表装置配置的基本原则、接

线要求和安装条件。

1.0.7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

国家和行业现行有关规程规范以及标准的规定。

1

2术语

2.0.1电气测量electricalmeasuring

指使用电的方式对电气实时参数进行测量。

2.0.2电能计量energymetering

指使用电的方式对电能参数进行计量。

2.0.3常用测量仪表generalelectricalmeasuringmeter

指水力发电厂经常使用的指针式仪表、数字式仪表等。

2.0.4指针式仪表pointer-typemeter

按指针与标度尺之间的关系指示被测量的仪表。

2.0.5数字式仪表digital-typemeter

指在显示器上能用数字直接显示被测量值的仪表。

2.0.6电能表watt-hourmeter

电能表是积算仪表的一种。计量有功（无功）电能数的一种仪器。

2.0.7交流采样电量综合测量仪表intelligentACsamplingdevice

指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。

2.0.8电能关口计量点energytariffpoint

指水电厂与电网经营企业之间进行电能结算的计量点。

2.0.9变送器transducers

指被测量转换为直流电流、直流电压或数字信号的装置。

2.0.10仪表准确度等级measuringinstrumentaccuracyclass

满足旨在保证允许误差和改变量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。

2.0.11自动化元件（装置）automaticcontrolcomponents(devices)

2

是指机组开机、运行、停机、备用、工况转换、事故停机及事故

报警所用的自动化装置。主要指温度、转速、液位、物位、压力、

液流等非电量的监测、转换、操作所使用的控制装置和显示仪表及

轴电流信号装置等。

2.0.12模拟量analogvariable

是指在时间上或数值上都是连续的物理量。

2.0.13开关量digitalvariable

是指接通或者断开所对应的值。

2.0.14非电气测量non-electricalmeasuring

当被测量值是非电量时，例如温度、流量、位移、速度、压力、

应变、浓度等，采用传感器将这些非电量转换成电量，通过对电量

的测量，实现非电量实时参数的测量。

3

3电气测量及电能计量

3.1水轮发电机/发电电动机的电气测量及电能计量

3.1.1水轮发电机/发电电动机应测量如下项目：

1定子回路三相电流。

2定子回路三个线电压、三相电压。

3发电机有功功率、无功功率。

4功率因数。

5发电机频率。

6励磁电流、励磁电压。

3.1.2水轮发电机/发电电动机静止变频启动装置（SFC）应测量如

下项目：

1输入、输出回路三相电流。

2输入回路三相电压。

3输入回路有功功率、无功功率。

3.1.2水轮发电机/发电电动机应计量有功电能和无功电能。对于有

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。

3.1.3水轮发电机/发电电动机应测量有功功率和无功功率。对于

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

运行的水轮发电机应测量双方向无功功率；发电电动机应测量双方

向有功功率和双方向无功功率。

3.1.4当存在着进相运行的方式且系统有要求时，应测量发电机内

功角。

4

3.2升压及送出系统的电气测量及电能计量

3.2.1主变压器应测量如下项目：

1当变压器为双绕组时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当变压器为三绕组（或自耦变压器）时应测量三侧三相电流、

有功功率、无功功率，应计量三侧有功电能、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且发电机有出口断路器时应测量低压

侧线电压和三相电压。

4联络变压器的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对有可能送电、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。

3.2.2线路应测量如下项目：

16.3kV～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。

235kV、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。

3110kV及以上线路应测量三相电流、有功功率、无功功率。

46.3kV及以上线路应计量有功电能、无功电能。

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。

7当系统有要求时，升压站线路应测量线路功角。

5

3.2.3母线应测量如下项目：

16.3kV及以上发电机母线（扩大单元接线）以及35kV、66kV

母线应测量母线线电压及频率，同时应测量三相电压。

2110kV及以上母线应测量三个线电压和频率。

36.3kV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。

4断路器3/2接线、4/3接线和角型接线的各断路器回路应测量

三相电流。

5旁路断路器、母联（或分段）兼旁路断路器以及35kV及以

上外桥断路器、角形接线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。

3.2.4110kV及以上并联电抗器组应测量三相电流及无功功率，并

计量无功电能。6.3kV～66kV并联电抗器回路应测量交流电流。

3.3厂用电系统的电气测量及电能计量

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

量三个线电压和单相电压。

3.3.3厂区供电线路应测量交流电流，根据电能计量需要可测量有

功电能。

3.3.450kVA及以上的动力照明变压器应测量三相电流及有功功

率。

3.3.555kW及以上的电动机回路应至少测量单相电流。

6

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。

3.3.7发电机励磁变高压侧应测量三相电流、有功功率及无功功

率。

3.3.8柴油发电机接至低压保安段进线的回路应测量三相电流、电

压、有功功率及有功电能。

3.4直流系统电气测量

3.4.1直流系统应测量如下项目：

1无降压装置时的直流系统母线电压。

2有降压装置的直流系统合闸母线电压和控制母线电压。

3充电装置输出电压和电流。

4蓄电池组电压和电流。

3.4.2蓄电池回路宜测量浮充电电流。

3.4.3当采用阀控式密封铅酸蓄电池时，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电压,。

3.4.5直流母线绝缘检测应符合DL/T5044的规定。

3.4.6直流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。

3.5不间断电源系统（UPS）电气测量

3.5.1UPS主机宜测量如下项目：

1输出电压。

2输出频率。

3输出功率或电流。

3.5.2UPS主配电柜宜测量进线电流、母线电压和频率。

3.5.3UPS分配电柜宜测量母线电压。

7

3.6常测电气测量仪表、电能计量仪表

3.6.1电气测量仪表设置的一般要求

1应配置能以数据通信方式或模拟量输入方式传送电气参数

的基础电气测量仪表，包括交流采样电量综合测量仪表、电量变送

器等。

2无论采用哪种方式的基础电气测量仪表，能够测量并能传送

的电量数据应能满足本规程对运行参数的测量要求。

3水轮发电机、发电电动机、双绕组主变压器高压侧、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采样

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，也可利用保护测控单元的测量功能。

3.6.2模拟屏常测仪表设置

1计算机监控系统不设模拟屏时，控制室常测仪表宜取消。当

计算机监控系统设模拟屏时，模拟屏上的常测仪表应精简，并可采

用计算机驱动的数字式仪表。

2模拟屏上宜装设以下电气测量仪表：

1）水轮发电机和发电电动机的有功功率表、无功功率表。

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以下电压线路的有功功率表。

3）35kV及以上母线、角形和桥形接线结点的单相电压表、

频率表。

4）全厂总有功功率表、总无功功率表，主要高压母线的频

率和电压，水位。

5）对于有可能进相或调相运行的水轮发电机配置双方向无

功功率表；发电电动机、有可能送受电运行的线路，配置双

8

方向的有功功率表及无功功率表。

6）其他测量仪表。

3.6.3机组现地控制单元电气测量仪表配置

1当选定现地控制单元退出工作不考虑机组继续运行的方式

时，可不配置常规的电气测量仪表，通过现地控制单元屏幕显示器

予以显示。

2当选定现地控制单元退出工作时，考虑机组继续运行的方式

时，应设置以下不经过现地控制单元的常规测量仪表：交流采样电

量综合测量仪表或有功功率表及无功功率表（经变送器或直接接

线）、发电机定子电压表（经变送器或直接接线）及发电机频率表

（经变送器或直接接线）。

3当采用交流采样电量综合测量仪表时，对于水轮发电机和发

电电动机，宜增加配置一台有功功率变送器、一台无功功率变送器

和一台定子电压变送器，用于机组的控制调节。

3.6.4机旁励磁屏电气测量仪表配置

1励磁屏应配置测量励磁电流、励磁电压的直流变送器，为计

算机监控系统提供模拟量输入信号。

2当发电机装设故障录波装置时，励磁屏应配置能反映发电机

励磁绕组的电流和电压暂态过程的直流电流、直流电压传感器，其

响应时间宜小于10ms。

3励磁屏上电气参数的指示应符合DL/T583的规定。

3.6.5电液调速系统电气测量仪表配置

电液调速系统电气测量仪表配置应符合DL/T563的规定。

3.6.6开关站、公用设备等现地控制单元电气测量仪表配置

开关站、公用设备等现地控制单元除设置交流采样电量综合测

量仪表及电量变送器外，可不设置其他常规电气测量仪表。

9

3.6.7厂用电系统开关柜电气测量仪表配置

1厂用电变压器高压侧开关柜。

1）应配置常规单相电流表，当计算机监控系统需要时应设

置交流采样电量综合测量仪表或单相交流电流变送器。

2）当厂用变压器高压侧开关柜实际负荷电流小于电流互感

器额定一次电流的30%时，常规电流表、交流采样电量综合

测量仪表或交流电流变送器可在厂用变低压侧开关柜内设

置。

2厂用电变压器低压侧开关柜。

当厂用变低压侧为0.4kV三相四线系统时，应设置常规三相电

流表，当计算机监控系统需要时应设置交流采样电量综合测量仪表

或单相交流电流变送器。

3厂用电系统母线电压互感器柜。

1）当为中性点非有效接地时，应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；当为中性点有效接地

时，宜设置一只切换开关和一只电压表测量三个线电压，也

可设置交流采样电量综合测量装置。

2）计算机监控系统需要时，设置一只测量母线电压的电压

变送器，如在厂用变低压侧已设置交流采样电量综合测量仪

表，也可不另外设置。

4厂用电系统馈线柜。

1）至下一级配电柜的馈线回路应设置一只电流表。

2）当下一级配电系统为单母线分段接线时，每段母线应设

置一只电压表；当计算机监控系统需要时，每段母线应设置

一只单相交流电压变送器或交流采样电量综合测量仪表；当

为单母线接线时，应设置一只电压表；当计算机监控系统需

10

要时，应设置一只交流电压变送器或交流采样电量综合测量

仪表。

3）馈线为50kVA及以上的照明变压器，应配置三只电流表

和一只有功功率表。

4）馈线为55kW及以上电动机，应配置一只电流表。

3.6.8柴油发电机控制柜

应设置交流采样电量综合测量仪表或三相交流电流变送器和三

相交流电压变送器。

3.6.9电能计量仪表配置

1下列设备应配置多功能电能表：

1）水轮发电机及发电电动机。

2）双绕组主变压器的高压侧及三绕组主变压器的三侧。

3）6.3kV及以上线路。

4）旁路断路器、母联兼旁路断路器。

5）厂用变压器的一侧。当测量级电流互感器安装在高压侧

且满足测量范围要求时，电能计量仪表配置在高压侧，否则

配置在低压侧。

6）外接保安电源的进线回路。

7）其他需要进行电能计量管理的设备。

2系统关口电能表的配置应遵守接入系统设计中的电网电能

计费系统终端的相关规定以及DL/T5137、DL/T5202的规定。

3.6.10常测电气测量仪表的选型及性能要求

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，其中功率测量应为三相三线的计算方式。

有功及无功功率变送器应为三相三线，电能计量可采用三相三线的

多功能电能表。

11

2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，电能计量应采用三相四

线的多功能电能表。

3常测电气测量仪表的准确度最低要求见表3.6.10-1。

表3.6.10-1常规电气测量仪表准确度最低要求

准确度最低准确度最低

仪表类型名称仪表类型名称

要求（级)要求（级）

交流电流、电压0.2指针式交流仪表1.5

交流采

指针式直流仪表

样电量有功、无功功率0.51.0

（经变送器）

综合测

功率因数0.5指针式直流仪表1.5

量仪表

频率0.2数字仪表0.5

注：当交流采样电量综合测量仪表用于厂用电系统交流电流、电压测量时，

其准确度最低要求为0.5级。

4电气测量用互感器、分流器准确度最低要求见表3.6.10-2。

5指针式测量仪表的测量范围，宜使电力设备额定值指示在仪

表标度尺的2/3左右。对功率值有可能双向的，应选用零刻度在标度

尺中间位置的指针式仪表。

6变送器输出标称值宜选用4mA～20mADC或4mA～12

mA～20mADC，标称值的上限宜代表被测量额定值的1.2～1.3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

与校准的被测量应一致，接入的数字式仪表以及计算机监控系统模

入按此校准的被测量进行率定。

表3.6.10-2互感器、分流器准确度最低要求

仪表准确度等准确度最低要求（级）

级电流、电压互感器变送器分流器

0.2级0.20.20.2

0.5级0.50.50.5

12

1.0级0.50.50.5

1.5级1.00.50.5

2.5级1.00.50.5

7多功能电能表准确度最低要求见表3.6.10-3。

表3.6.10-3多功能电能表准确度最低要求

准确度最低要求（级）

电能计量仪表类型有功电无功电电压互电流互

能表能表感器感器

系统关口电能表。0.2S2.00.20.2S

300MW及以上发电机、发电电

动机、360MVA及以上主变压

0.2S2.00.20.2S

器、500kV及以上考核用电能

表

100MW～300MW发电机、发电

电动机、120MVA～360MVA主

0.5S2.00.20.2S

变压器的电能表。220kV～

500kV考核用电能表

100MW以下发电机，120MVA以

下主变压器、厂用变的电能

0.5S2.00.50.5S

表。10kV～220kV考核用电能

表

其他厂内需电能计量设备1.02.00.50.5S

8多功能电能表应有失压记录和失压计时功能。当多功能电能

表采用辅助电源，辅助电源失电后，应有失电次数及其日期记录。

9输出及通信接口的要求如下：

1）电量变送器除了具有模拟量输出外，也可同时具有数据

通信接口的输出方式，通信的物理连接及通信规约应满足计

算机监控系统的要求。

2）交流采样电量综合测量仪表应具有数据通信接口的输出

13

方式，通信的物理连接及通信规约应满足计算机监控系统的

要求。当调度自动化系统要求远动工作站的信息直采直送

时，交流采样电量综合测量仪表应另外增加一个通信接口，

通信的物理连接和通信规约应满足远动工作站的要求。

3）多功能电能表应具有脉冲输出及数据通信接口输出两种

输出方式，脉冲输出可为一组，当调度自动化系统要求数据

采集直采直送时，数据通信接口应设置两个，并均应各自满

足计算机监控系统和远动工作站的通信物理连接和通信规

约的要求。

10变送器、交流采样电量综合测量仪、多功能电能表（当需

要辅助电源时），以及数字显示仪表的辅助电源宜优先采用直流电

源或UPS电源。

3.7电气测量二次接线

3.7.1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。其他电气测量、

电能计量仪表应配置专用的电流、电压互感器或互感器专用二次绕

组。

3.7.2发电机、主变压器、厂用电变压器的额定电流，线路按设计

输送功率的计算电流应不小于电流互感器额定一次电流的30%（对S

级为20％），也可选用较小变比或二次绕组带抽头的电流互感器。

3.7.3系统关口电能表，应选用0.2S级的电流互感器。

3.7.4110kV及以上的配电装置，100MW及以上的水轮发电机及

发电电动机宜选用二次电流为1A的电流互感器，其余设置可选1A，

也可选5A。

3.7.5电流互感器二次绕组中所接入的实际负荷（包括测量仪表，

电能计量仪表，连接导线及接触电阻等）应保证在25％～100％额定

14

二次负荷范围内。

3.7.6电压互感器的主二次绕组额定二次线电压为100V，对于国

外工程，也可选用110V。

3.7.7电压互感器二次绕组中所接入的实际负荷（包括测量仪表，

电能计量仪表，连接导线及接触电阻等），应保证在专用互感器或

专用二次绕组最高精度等级下25％～100％额定二次负荷范围内，额

定二次负荷功率因数与实际二次负荷的功率因数（0.3～0.5）相接近。

当采用专用二次绕组时，还应校核其他二次绕组的实际负荷是否超

过该绕组规定的额定二次负荷。

3.7.8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，发电关口电能表及其他电能表用电流互感器可以采用星形（三

相四线电能表）或不完全星形（三相三线电能表）接线方式。

3.7.9当几种测量仪表接在电流互感器的同一个二次绕组时，接线

的先后顺序依次是电能计量仪表、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采用星形（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

而后引出至端子排，而应该将各相电流引出至端子排，在端子排上

组成星形。

3.7.10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，以方便

现场带负荷校表和带负荷换表。

3.7.11110kV及以上电压互感器二次侧应安装快速熔断器或快速

低压断路器，当二次侧以分支路引出时，各支路应独立安装。35kV

及以下电压互感器二次侧不允许安装熔断器。

3.7.12电流互感器的二次回路必须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

15

一点接地；如与其他设备共用电流互感器时，应符合有关二次接线

的规定。

3.7.13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，应符合有关二次接线的规定。

3.7.14电流互感器二次电流回路的电缆芯线截面，应按电流互感

器的额定二次负荷来计算，电缆芯线的最小截面不应小于4mm2。

3.7.15电压互感器的二次回路的电缆芯线截面应按允许电压降选

择：

1仅接入指针式仪表的不大于额定二次电压的1.5%；

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

不大于额定二次电压的0.5%；

3接入系统关口电能表、100MW及以上发电机和发电电动机、

120MVA及以上主变压器以及110kV及以上线路电能表的不大于额

定二次电压的0.2％；

4接入100MW以下发电机，110kV以下线路，厂用变电能表

的不大于额定二次电压的0.5%。

5允许电压降所反映的误差，应包含电压互感器二次回路导线

引起的比差和角差（弧度）的合成误差，不应仅是单一的比差。

6电缆芯线的最小截面不应小于4mm2。

16

4非电量测量

4.1水轮发电机/发电电动机的非电量测量

4.1.1水轮发电机自动化元件（装置）及其系统的设计应满足GB/T

11805的规定要求。

4.1.2水轮发电机非电量测量范围包括机组流道、水轮机、发电机、

机组状态监测以及机组辅助油气水等。主要测量项目见附录A水轮

发电机非电量测量项目。

4.1.3测量仪表选型、配置及性能要求：

1温度检测元件宜选用分度号为Pt100的铂热电阻，用于检测

定子绕组、定子铁心的检测元件时间常数不宜大于10S，其余部位不

宜大于60S。温度检测元件的配置数量应符合GB/T7894的规定。温

度检测元件的精度应不低于0.5级。

2对于有温度保护要求的部位，如各轴承轴瓦、定子铁芯和绕

组等，应配置双检测元件。

3温度测量和温度保护检测的系统误差不应大于±1%。当要求

有更小的测量系统误差时，各种测量仪表或装置应有对温度检测元

件非线性特性的补偿算法功能。各种测量仪表或装置还应有对温度

检测元件连线电阻自动校正功能、温度检测元件接线断线和短路的

报警功能。

4温度测量仪表或装置应至少具有2对温度报警开关量节点，

其中1对接点用于温度高报警，另外1对节点用于温度过高停机，

同时应具备4～20mA模拟量输出功能。对于具有独立水力机械保护

回路的机组，温度测量仪表或装置宜具备3对温度报警开关量接点，

其中1对接点用于温度高报警，另外2对节点用于温度过高停机。

5转速测量信号源应采自机端电压互感器和齿盘传感器，或者

17

由相互独立的齿盘传感器提供脉冲信号，信号源应不少于2个，转

速信号装置应能实现两路信号源的自动切换。

6转速测量宜由专用的转速信号装置完成。转速信号应包括零

转速触点、机组蠕动、机组顺序控制所需要的各种转速以及机组过

速保护转速等。

7转速测量的数字量测量精度宜不低于0.1级，测量零转速（5%

及以下额定转速）及机组蠕动的响应时间不大于2s。转速信号装置

应有4～20mADC模拟量输出，精度宜为0.2级。

8转速信号开关量的动作误差不大于整定值的±0.5%。

9当机组采用超声波流量测量装置时仍应配置压差流量测量

装置。

10调速器与监控系统应分别配置独立的导叶位移变送器（4～

20mADC模拟量输出）。对于具有独立水力机械保护回路的机组，

导叶位置应具有不少于6对可调整的开关量接点输出信号。对于冲

击式机组，喷嘴和折向器位置宜均具有2路输出信号，分别提供至

调速器及监控系统。

11制动器制动与复归位置开关宜采用二常开二常闭接点输出

的元件。导叶接力器锁定位置开关宜采用二常开二常闭接点输出的

元件。

12宜配置专用的水电站机组状态监测系统。当配置专用的机

组状态监测系统时，机组振动、主轴摆动、发电机气隙、水轮机空

化、轴位移、键相、压力脉动、主轴密封磨损、绕组局部放电等传

感器应根据机组配置要求进行选择，并随系统成套提供。

4.2机组附属设备、全厂公用设备非电量测量

4.2.1油压系统

1应设置以下开关量测量项目：

18

1）压力油罐油压开关量信号：油压低报警、油压高报警、

事故低油压停机（宜双重化设置）、启动工作泵油压、启动

备用泵油压、停泵油压。

2）压力油罐油位开关量信号：油位偏低报警、油位偏高报

警、事故低油位停机(宜双重化配置)、油位正常范围上限、

油位正常范围下限。

3）回油箱油位开关量信号：油位偏低及油混水报警。

4）漏油箱油位开关量信号：油位偏高报警、启动漏油泵油

位、停漏油泵油位及油混水报警。

2应设置以下模拟量测量项目：

1）压力油罐油压。

2）压力油罐油位。

3宜设置以下模拟量测量项目：

1）回油箱油位。

2）回油箱温度。

3）漏油箱油位。

4其它需测量的项目。

4.2.2技术供水系统

1应设置以下开关量测量项目：

1）当技术供水系统设置中间水池（或消防水池）时，对水

池应设置水位偏高和偏低报警开关量信号的测量。当水池由

水泵供水时，对水池应设置启工作泵水位、启备用泵水位、

停泵水位开关量信号的测量；当中间水池（或消防水池）采

取自流供水方式时，应设置打开/关闭取水电动阀门的水位

开关量信号。

2）机组（或其它单元）各冷却器分支管路应设置水流通、

19

断开关量信号。

3）各供水管路上的滤水器应设置其前后差压报警开关量信

号。

2应设置以下模拟量测量项目：

1）当采用集中供水方式时，集中供水总管（或备用供水总

管）水压测量；当采用单元供水总管分段方式时，每段管路

均应设置水压测量。

2）对中间水池（或消防水池）应设置其水位的测量。当中

间水池（或消防水池）采取自流供水方式时应设置其取水口

或减压阀进口侧水压的测量；当采取单元自流减压供水方式

时应设置其减压阀进水口侧水压的测量。

3）机组（或其它单元）的主供水管应设置水压的测量。

4）机组（或其它单元）的主供水管应设置水温的测量。

3宜设置以下模拟量测量项目：

1）机组（或其它单元）的冷却水总管宜设置冷却水流量的

测量。

2）集中供水冷却水总管宜设置水温的测量。

3）各冷却器分支管路宜设置水压的测量。

4）各冷却器分支管路宜设置水温的测量。

4其它需测量项目。

4.2.3排水系统

1应设置以下开关量测量项目：

1）当排水系统采取集水井方式时，集水井水位开关量信号：

启动工作泵水位、启动备用泵水位、停泵水位、水位偏高报

警。

2）当排水系统采取直接排水方式时，排水总管水压开关量

20

信号：启动工作泵水压、启动备用泵水压、停泵水压、水压

偏高报警。

3）当排水系统排水泵配置有润滑水管路时，在泵的润滑水

管路上及泵出口管路上应进行水流通断开关量信号的测量。

4）地下厂房进水报警信号。

2应设置以下模拟量测量项目：

1）集水井水位（当采用集水井方式时）。

2）排水总管水压（当采用直接排水方式时）。

3其它需测量项目。

4.2.4空气压缩系统

1应设置以下模拟量测量项目：

1）供气总管气压。

2）储气罐气压。

2空气压缩系统各空压机上所配用于空压机本体自动控制、保

护及监测用的非电量测量项目应根据各空压机的具体情况及相关厂

家资料进行设计。

3其它需测量的项目。

4.2.5进水阀系统

1应设置以下开关量测量项目：

1）进水阀全开、全关位置。

2）进水阀锁锭投入、退出位置。

3）旁通阀全开、全关位置。

2应设置以下模拟量测量项目：

1）进水阀前水压。

2）进水阀后水压。

3其它需测量的项目。

21

4.2.6生态放水系统

1宜设置以下模拟量测量项目：

1）当采用带闸门的流道进行生态放水时，宜测量模拟量包

括闸门开度和水流流速。

2）当采用引水管进行生态放水时，宜测量的模拟量包括引

水管压力和引水管流量。若引水管上装有阀门，还应测量阀

门的开度。

2其它需测量的项目。

4.2.7防水淹厂房系统

厂房最底层（含操作廊道）应设置不少于3套水位信号器。水位

信号器宜采用开关量信号输出，当同一位置设置多套水位信号器时，

可采用开关量型水位信号器与模拟量型水位信号器组合的方式。

4.2.8励磁系统

1应设置以下开关量测量项目：晶闸管整流桥停风。

2应设置以下模拟量测量项目：励磁变绕组温度。

3其它需测量的项目。

4.2.9直流系统

1宜设置以下模拟量测量项目：蓄电池组温度。

2其它需测量的项目。

4.2.10柴油发电机

1应设置以下开关量测量项目：

1）发动机过速开关量信号。

2）绕组温度过高开关量信号。

3）冷却液温度过高开关量信号。

2应设置以下模拟量测量项目：

1）润滑油压力。

22

2）冷却液温度。

3宜设置以下模拟量测量项目：

1）转速。

2）绕组温度。

3）油箱油位。

4）冷却液液位。

5）润滑油温度。

6）润滑油油位。

7）排气温度。

4其它需测量的项目。

4.2.11静止变频器（SFC）的非电量测量

1对于风冷却型SFC设备，功率柜与电抗器柜等配有风机的机

柜内应设置风压继电器以监视风机运行状态；电抗器柜内应设置温

度检测元件以监视电抗器温度，温度检测元件宜采用Pt100铂电阻。

2对于水冷却型SFC设备，功率柜内应设置温湿度传感器，水

循环管路上应设置压力、流量、温度及电导率传感器。压力传感器

用于循环水泵的控制与切换，流量、温度及电导率传感器用于监视

冷却水的状态。同时宜配置具有远程报警接点的循环水泄露检测元

件。

3其它需测量的项目。

4.2.12金属封闭母线

1共箱封闭母线的接头处或其他容易过热的部位可设置监测

导体、接头和外壳温度的测量装置。

2自然冷却离相封闭母线的接头处或其他容易过热的部位宜

设置监测导体、接头和外壳温度的测量装置。

3强迫冷却离相封闭母线和冷却系统上应装设有监测导体、外

23

壳温度，冷却器进、出口空气温度、湿度，空气流量、压力，冷却

器进出口水温及流量等参数的装置。

5其它需测量的项目

4.2.13非电量测量仪表的配置原则及选型要求

机组附属设备和全厂公用设备非电量测量仪表的配置和选型应

遵循以下原则和要求。

1配置原则：

1）对于为控制提供反馈量的同一非电量测量项目，开关量

测量和模拟量测量宜采用分别配置测量仪表的方式。

2）用于越限报警的测量项目，可选用开关量测量型仪表或

开关量加显示（指示）型仪表直接测量，也可通过模拟量测

量取值后经计算机监控系统对模拟量越限报警处理功能实

现。

3）模拟量的测量应选用相应变送器（压力、液位、温度、

流量等变送器）直接测量。

2选型要求：

1）非电量测量仪表应满足：

抗震动性能5g（25Hz～200Hz）

抗冲击性能35g（60Hz～2000Hz）

防护等级不低于IP67

2）非电量变送器输出信号宜选择4～20mADC型式，在输

出4～20mADC信号时其负载电阻不应小于500Ω（不宜小

于750Ω），测量精度宜不小于0.2级。

3）开关量测量仪表输出宜选择继电器接点输出型，开关量

信号动作变差宜不大于1%，切换差宜不大于3%。

24

4.3高压电气设备的非电量测量

4.3.1对于干式变压器，低压线圈端部每相引出线附近设置温度测

量装置，测温电阻宜采用PT100铂电阻，测温装置应具有现地显示

功能以及对外的报警输出接点。

4.3.2对于油浸式变压器,应设置变压器油温和绕组温度的测量装

置，测点根据变压器的结构特点进行配置，测温电阻宜采用PT100

铂电阻，测温装置应具有现地显示功能以及对外的报警输出接点。

4.3.3对于0.4MVA及以上的油浸式变压器还应设置瓦斯测量装置。

4.3.4对于8MVA及以上的油浸式变压器还应设置油箱压力和油位

测量装置。

4.3.5对于带有冷却器装置的变压器，冷却器应装设泄露检测装置，

与每台油泵连接的冷却器油路中均应装设油流检测装置、压力检测

装置、温度检测装置等，并带有对外输出接点。对于采用强迫油循

环水冷的变压器，冷却器的出水口应装设水流检测装置、压力检测

装置、温度检测装置等，并带有对外输出接点。

4.3.6变压器的气体监测及油色谱分析，应满足GB/T7252的要求。

4.3.7对于GIS电气设备，按每个气隔应配置压力测量装置，并满足

断路器、隔离开关和接地开关的正常操作和相关闭锁要求。压力测

量装置应具有现地显示功能，同时具有向外输出报警接点的功能。

4.3.8对于GIS室的SF6泄漏，应配置泄漏检测装置，泄漏检测装

置应采用微机型的检测装置并具有显示、报警功能和输出接点；有

条件时可选用定量式产品。

4.3.9对于GIL电气设备，应配置按气隔要求的压力测量装置，宜配

置沿GIL布置线路敷设的温度检测设备。压力测量、温度检测装置

宜具有现地显示、报警功能和对外输出接点。

4.3.10对于SFC电气设备，宜配置温度、湿度测量装置，温度、湿

25

度测量装置宜具备现地显示、报警功能。

4.4闸门控制系统非电量检测

4.4.1固定式卷扬启闭机应设置以下测量项目：

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4～20mADC闸门开度模拟量信号及闸门位置开关量接点，

对于有任意开度要求的闸门，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（如PLC）完成，且设

有人机界面（触摸屏）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

械限位装置须送出2个独立空接点信号分别代表闸门上、下开度限

位值。

2启闭机荷重测量。应配置荷重传感器，荷重传感器的数量可

根据闸门的吊点数量确定，荷重传感器的输出信号可送入荷重仪也

可直接送入现地控制系统的自动控制器。

4.4.2液压启闭机应设置以下测量项目：

1闸门开度测量。参照本标准4.4.1的1执行。

2闸门平压测量。对于有平压提门要求的应进行闸门前后平压

测量，并输出平压接点。

3对液压启闭机液压系统的泵站及其液压管路应进行压力、温

度、液位等非电量信号的检测，以满足液压启闭机自动控制和实时

监测的要求，液压启闭机泵站及其液压管路系统的非电量检测应根

据各自的具体情况和厂家资料进行设计。

4.5全厂水力监测

4.5.1测量项目

26

1上游水位（上库水位）。

2下游水位（下库水位）。

3电厂水头（毛水头）。

4栏污栅前、后压差。

5上游调压室水位。

6下游调压室水位。

7水库水温（可选）。

4.5.2技术要求

1全厂水力监测系统的主要性能要求如下：

1）上、下游水位测量分辨率优于1cm。

2）上、下游水位测量误差不大于0.2%；其他水位测量不大

于0.5%。

3）温度测量误差宜不大于±0.5℃。

4）调压室水位测量频率影响范围应满足调压室水位暂态过

程的要求。

2设备配置及选型要求如下：

1）上游水库、下游尾水的每个水位测点宜采取码盘传感器

和投入式压力变送器各选一套的双重检测方式以提高可靠

性；拦污栅栅后以及调压室的每个水位测点可选数字式码盘

传感器或投入式压力变送器中的一种检测方式。

2）当实际水位变幅不大于10m时，码盘传感器和压力变送

器的测量方式可任选一种；当实际水位变幅大于10m时，应

选择码盘传感器的测量方式。

3）调压室水位测点的测量检测元件不宜选用浮子传动式码

盘传感器，宜选用非接触式传感器或其它型式的变送器。

4）单独设置的集中监测装置应选用工控机或PLC作为系统

27

主机，并配置人机联系终端设备（CRT或触摸屏）。集中监

测装置输出的水位、水头模拟量信号的数量和型式应满足电

站计算监控系统、电站其他自动化设备以及水情调度远动设

备的要求。

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而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传输，可采用无线数据传输通道。

4.6非电量测量二次接线

4.6.1非电量变送器接线

1当输出信号为4～20mADC时，负载电阻能力为500Ω，应

仅接入一个负载元件；负载电阻能力为750Ω，应最多只接入2个负

载元件。每个负载元件的电阻应不大于250Ω。包括电缆芯线在内的

接线电阻应不大于100Ω