中华人民共和国电力行业标准

P DL/T 5137-2001

电测量及电能计量装置

设计技术规程

Technical code for designing electrical measuring and energy metering device

主编部门：国家电力公司西南电力设计院

批准部门：中华人民共和国国家经济贸易委员会

批准文号：国家经济贸易委员会公告二○○一年第31号

中国电力出版社

2001   北京

前言

原水利电力部标准SDJ 9-1987《电测量仪表装置设计技术规程》自颁布实施以来，在加快电力建设提高电力工程电测量及电能计量设计质量和标准化方面，起到了积极作用，收到了良好效果。

随着我国改革的深入和技术的进步，大机组、高电压设备日益增多，电气测量技术发展迅速，对电测量及电能计量装置的精度和准确性的要求不断提高，特别是电力建设管理体制改革和电力商业化运营，对电能计量提出了新的更高的要求。因此，根据国家经贸电力公司《关于确认1999年度电力行业标准制定、修订计划项目的通知》[2000]22号中第37项的安排，由西南电力设计院会同成绩勘测设计研究院和中南电力设计院共同对《电测量仪表装置设计技术规程》进行修订。

本次修订执行了国家的有关技术经济政策，结合我国目前电测量及电能计量装置工程设计和制造的情况，考虑计算机在电气测量中的应用，推广电测量及电能计量方面成熟的经验、新技术、新产品，以促进电气测量技术的进步和规范设计的标准，满足电力系统安全经济运行和电力商业化运营的需要。

本次修订规程名称改为《电测量及电能计量装置设计技术规程》，规程内容增加了计算机监测（控）系统的测量、直流换流站的电气测量以及电量变送器及测量用电流、电压互感器等章节，对原规程部分条文作了修改、补充和调整，并对附录中测量图表也作了适当的调整和补充。

本规程实施后代替SDJ9-1987。

本规程由电力行业电力规划设计标准化技术委员会提出并归口管理。

本规程由国家电力公司西南电力设计院主编，参编单位有成都勘测设计研究院、中南电力设计院、广东中山市和泰机电厂。

本规程主要编写人：钟信义、翟代贤、陈东。

本规程由电力行业规划设计标准化技术委员会负责解释。

目次

前言

1   范围   1

2   引用标准   2

3   总则   3

4   符号、术语   4

4.1   符号   4

4.2   术语   4

5   常用测量仪表   6

5.1   一般规定   6

5.2   电流测量   7

5.3   电压测量和绝缘监测   9

5.4   功率测量   10

5.5   频率测量   11

5.6   同步并列测量   11

5.7   全厂（所）公用电气测量   12

5.8   静止补偿装置的测量   12

5.9   公用电网谐波的监测   13

6   电能计算   14

6.1   一般规定   14

6.2   有功、无功电能的计量   16

7   直流换流站的电气测量   18

7.1   一般规定   18

7.2   直流参数监测   18

7.3   交流参数监测   19

7.4   谐波参数监测   19

7.5   电气参数记录   20

7.6   电能计量   20

8   计算机监测（控）系统的测量   21

8.1   一般规定   21

8.2   计算机监测（控）的数据采集   21

8.3   计算机监测时常测仪表   21

8.4   计算机监控时常测仪表   22

9   电测量变送器   23

10   测量用电流、电压互感器   24

10.1   电流互感器   24

10.2   电压互感器   24

11   测量二次接线   25

11.1   交流电流回路   25

11.2   交流电压回路   26

11.3   二次测量回路   26

12   仪表装置安装条件   28

附录A   （标准的附录）本规程用词说明   29

附录B（提示的附录） 二次测量仪表满刻度值的计算   30

附录C（提示的附录）   电测量变送器校准值的计算   32

附录D（提示的附录）   测量用电流、电压互感器的误差限值34

附录E（提示的附录）电测量及电能计量的测量图表   36

E.1   图表用符号及说明   36

E.2   电测量及电能计量的测量图表   37

E.2.1   火力发电厂发电机励磁系统的测量图表   37

E.2.2   火力发电厂发电机及发电机一变压器组的测量图表   38

E.2.3   水力发电厂发电机励磁系统的测量图表   39

E.2.4   水力发电厂发电机及发电机-变压器组的测量图表   39

E.2.5   发电厂双绕组及三绕组变压器组的测量图表   40

E.2.6   变电所双绕组及三绕组变压器组的测量图表   40

E.2.7   发电厂、变电所线路的测量图表   41

E.2.8   发电厂、变电所母线设备路的测量图表   42

E.2.9   变电所无功补偿装置的测量图表   43

E.2.10   直流换流站直流部分的测量图表   43

E.2.11   火力发电厂厂用高、低压电源的测量图表   44

E.2.12   水力发电厂厂用高、低压电源的测量图表   45

E.2.13   发电厂厂用高、低压电动机的测量图表   46

E.2.14   变电所所用电源及电动机的测量图表   46

E.2.15   发电厂、变电所直流电源及电动机的测量图表   47

E.2.16   发电厂、变电所公用部分的测量图表   47

条文说明   49

1   范围

1.0.1   本规程规定了发电厂、变电所电测量及电能计量装置设计的基本原则、内容和要求。但不包括电气试验室的试验仪表装置。

1.0.2   本规程适用于新建或扩建的汽轮发电机及燃气轮机单机容量为50MW及以上的火力发电厂，水轮发电机单机容量为10MW及以上的水力发电厂，发电/电动机组单机容量为10MW及以上的抽水蓄能发电厂以及交流额定电压为35kV~500kV的变电所和直流额定电压为100kV~500kV的直流换流站。

凡不符合上述容量和电压等级的新建或扩建发电厂、变电所和直流换流站可参照执行。

1.0.3   本规程仅规定计算机监测（控）系统电测量及电能计量数据的采集范围，以及采用计算机监测（控）时常测仪表的配置。对于发电厂、变电所计算机监测（控）系统、远动遥测及电量计费系统的设置及功能，应执行相关的规程和规定。

  

2   引用标准

下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。

GB J 163-1990   电力装置的电测量仪表装置设计规范

GB 1207-1997   电压互感器

GB 1208-197   电流互感器

GB 3102.5-1993   量和单位

GB/T 13850-1998   交流电量转换为模拟量或数字信号的电测量变送器。

GB/T 14549-1993   电能质量公司电网谐波

DL/T 448-2000   电能计算装置管理规程

DL 5014-1992   （330~500）kV变电所无功补偿装置设计技术规定

DL/T 5065-1996   水力发电厂计算机监控系统设计规定

DL/T 5136-2001   火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程

SDGJ 17-1988   火力发电厂厂用电设计技术规定

中华人民共和国电力工业部令第8号《供电营业规则》

3   总则

3.0.1   电测量及电能计量装置的设计，必须执行国家的有关技术经济政策，并应做到技术先进、经济合理、准确可靠、监视方便，以满足电力系统安全经济运行和电力商业化运营的需要。

3.0.2   电测量及电能计量装置的设计，除应执行本规程的规定外，还应符合现行的有关国家标准和行业标准的规定。对用户供电线路的电能计量的设计，还应遵照《供电营业规则》和DL/T448的有关规定。

3.0.3   本规则中附录B   二次测量仪表满刻度值的计算、附录C 电测量变送器校准值的计算、附录E   电测量及电能计量的测量图表，可参照执行。

4 符号、术语

4.1   符号

本规程所用符号见表4.1。

表4.1   电测量符号表

序号	量的名称	量的符号	单位名称	单位符号
1	电阻	R	欧[姆]	Ω
2	电抗	X	欧[姆]	Ω
3	阻抗	Z	欧[姆]	Ω
4	电流	I	安[培]	A
5	电压	U	伏[特]	V
6	有功功率	P	瓦[特]	W
7	无功功率	Q	乏	var
8	视在功率	S	伏[特]安[培]	VA
9	有功电能[量]	W	瓦[特]安[培]	VA
10	无功电能[量]	WQ	乏[小]时	varh
11	功率因数	Λ(cosφ)	－	－
12	频率	f	赫[兹]	Hz

4.2   术语

4.2.1   电测量和电能计量   electrical measuring and energy metering

指使用电的方法对电气实时参数进行测量和电能参数进行计量。

4.2.2   常用测量仪表   general measuring meter

指电力部门经常使用的指针式仪表、数字式仪表和记录型仪表等。

4.2.3   指针式仪表   pointer-type meter

按指针与标度尺之间的关系指示被测量的仪表。

4.2.4   数字式仪表   digital-type meter

指在显示器上能用数字直接显示被测量值的仪表。

4.2.5   电能表   watthour meter

积算仪表的一种。计量有功（无功）电能数的一种仪器。

4.2.6   脉冲式电能表   impulse watthour meter

电能测量部件和脉冲装置的组合。它记录、积累、显示电能，并输出与电能成比例的脉冲信号。

4.2.7   多功能电能表   multifunction watthour meter

由测量单元和数据处理单元等组成，除计量有功（无功）电能外，还具有分时、分方向需量等两种以上功能，并能显示、储存和输出数据的电能表。

4.2.8   电压失压计时器   voltage loss time counter

积算并显示电能表电压回路失压时间的专用仪器。

4.2.9   电能关口计量点   energy tariff point

指发电企业、电网经营企业以及用电企业之间进行电能结算的计量点。

4.2.10   电测量变送器   electrical measuring transducers

将被测量转换为直流电流、直流电压或数字信号的装置。

4.2.11   变送器校准值   calibration value for transducers

根据用户具体需要，通过调整来改变变送器标称值而得到的某一量的值。

4.2.12   仪表准确度等级   measuring instrument accuracy class

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。

4.2.13   仪表基本误差   measuring instrument intrinsic error

仪表和/或附件在参比条件下的误差，一般用输入量程的正、负百分数来表示。

4.2.14   测量综合误差   total measuring error

测量仪表、互感器及其测量二次回路等所引起的合成误差，通常用输入量程的正、负百分数来表示。

5   常用测量仪表

5.1   一般规定

5.1.1   常用测量仪表的配置应能正确反映电力装置的电气运行参数和绝缘状况。

5.1.2   常用测量仪表指装设在屏、台、柜上的电测量表计，包括指针式仪表、数字式仪表、记录型仪表及仪表的附件和配件等。

5.1.3   常用测量仪表可采用直接仪表测量、一次仪表测量和二次仪表测量方式。

5.1.4   常用测量仪表的准确度最低要求见表5.1.4。

表5.1.4   常用测量仪表的准确度最低要求

仪表类型名称	准确度最低要求级
指针式交流仪表	1.5
指针式直流仪表	1.0（经变送器二次测量）
指针式直流仪表	1.5
数字式仪表	0.5
记录型仪表	应满足测量对象的准确度要求

5.1.5   仪表用电流、电压互感器及附件、配件的准确度最低要求见表5.1.5。

表5.1.5   仪表用电流、电压互感器及附件、配件的准确度最低要求

仪表准确度等级	准确度最低要求级
	电流、电压互感器	变送器	分流器	中间互感器
0.5	0.5	0.5	0.5	0.2
1.0	0.5	0.5	0.5	0.2
1.5	1.0	0.5	0.5	0.2
2.5	1.0	0.5	0.5	0.5
注：0.5级指数字式仪表的准确度等级。

5.1.6   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。对于有可能过负荷运行的电力设备和回路，测量仪表宜选用过负荷仪表。

5.1.7   对多个同类型电力设备和回路可采用选择测量。根据生产工艺和运行监视的要求，可采用变送器、切换装置和公用二次仪表组成的选测接线。

5.1.8   经变送器的二次测量宜采用磁电系列直流仪表，其满刻度值应与变送器的校准值相匹配，可参照附录B（提示的附录）、附录C（提示的附录）计算。

5.1.9   对双向电流的直流回路和双向功率的交流回路，应采用具有双向标度尺的电流表和功率表。对有极性的直流电流、电压回路，应采用具有极性的仪表。

5.1.10   对重载起动的电动机以及有可能出现短时冲击电流的电力设备和回路，宜采用具有过负荷标度尺的电流表。

5.1.11   当发电厂和变电所装设有远动遥测、计算机监测（控）系统时，二次测量仪表、计算机、远动遥测三者宜共用一套变送器。

5.2   电流测量

5.2.1   下列回路，应测量交流电流：

1   同步发电机和发电/电动机的定子回路。

2   主变压器：双绕组变压器的一侧；三绕组变压器（或自耦变压器）的三侧，以及自耦变压器公共绕组回路。

3   厂（所）用变压器：双绕组变压器的一侧及各厂用分支回路；三绕组变压器的三侧。

4   柴油发电机接至低压保安段进线及交流不停电电源的进线回路。

5   10kV及以上的输配电线路和用电线路，以及6kV及以下供电、配电和用电网络的总干线路。

6   220kV~500kV一个半断路器接线，各串的三个断路器回路。

7   母线联络断路器，母线分段断路器、旁路断路器和桥断路器回路。

8   330kV~500kV并联电抗器组以及10kV~66kV并联电抗器和并联电容器回路。

9   50kVA及以上的照明变压器和消弧线圈回路。

10   55kW及以上的电动机、55kW以下易过负荷电动机及生产工艺要求需要监视的电动机。

11   根据生产工艺的要求，需要监视交流电流的其他回路。

5.2.2   下列回路，应测量三相交流电流：

一次仪表测量方式应采用三个电流表测量三相电流；二次仪表测量方式可采用一个电流表和切换开关选测三相电流。

1   汽轮发电机的定子回路。

2   220kV~500kV输电线路和变压器220kV及以上电压侧回路。

3   330kV~500kV并联电抗器组和变压器低压侧装有无功补偿装置的回路。

4   照明变压器、照明与动力共用的变压器以及照明负荷占15%及以上的动力与照明混合供电的3kV以下的线路。

5.2.3   下列回路，宜测量负序电流：

1   承受负序电流过负荷能力较小（A<10或I2<0.1Ic）的大容量汽轮发电机。

2   向显著不平衡负荷（如电气机车和冶炼电炉等，负荷不平衡率超0.1Ie者）供电的汽轮发电机。

3   向显著不平衡负荷（负荷不平衡率超过0.1Ie者）送电的3kV及以上线路和用电线路。

对负序电流的测量，可采用指针式或数字式负序电流表，或者负序电序记录表。仪表测量的准确度应不低于2.5级。

5.2.4   下列回路应测量直流电流：

1   同步发电机、发电/电动机和同步电动机的励磁回路，自动及手动调整励磁的输出回路。

2   直流发电机和直流电动机。

3   蓄电池组和充电及浮充电整流装置的直流输出回路。

4   重要电力整流装置的直流输出回路。

5   根据生产工艺的要求，需要监视直流电流的其他回路。

5.3   电压测量和绝缘监测

5.3.1   下列回路，应测量交流电压：

1   同步发电机和发电/电动机的定子回路。

2   各段电压等级的交流主母线。

3   330kV~500kV系统联络线路（线路侧）。

4   根据生产工艺的要求，需要监视交流电压的其他回路。

对电力系统电压监视点的高压或中压母线，和容量为50MW及以上的汽轮发电机电压母线，还应记录母线电压。

5.3.2   下列回路，应监测交流系统的绝缘：

1   同步发电机和电动/发电机的定子回路。

2   中性点非有效接地系统的母线和回路。

5.3.3   中性点有效接地系统的发电厂和变电所的主母线，应测量母线的三个线电压，也可用一只电压表和切换开关选测母线的三个线电压。对于一个半断路器接线的主母线和6kV以下的配电母线，可只测量一个线电压。

5.3.4   中性点非有效接地系统的发电厂和变电所的主母线，宜测量母线的一个线电压和监测绝缘的三个相电压，或者使用一只电压表和切换开关选测母线的一个线电压和三个相电压。

5.3.5   发电机定子回路的绝缘监测装置，可用一只电压表和按钮测量发电机电压互感器辅助二次绕组的零序电压，或者用一只电压表和切换开关选测发电机的三个相电压来监视发电机的绝缘状况。

5.3.6   下列回路，应测量直流电压：

1   同步发电机和发电/电动机的励磁回路和自动及手动调整励磁的输出回路。

2   同步电动机的励磁回路。

3   直流发电机回路。

4   直流系统的主母线以及蓄电池组，充电及浮充电整流装置的直流输出回路。

5   重要电力整流装置的输出回路。

6   根据生产工艺的要求，需要监视直流电压的其他回路。

5.3.7   下列回路，应监测直流系统的绝缘：

1   同步发电机和发电/电动机的励磁回路。

2   同步电动机的励磁回路。

3   直流系统的主母线和重要的直流回路。

4   重要电力整流装置的输出回路。

5.3.8   直流系统应装设专用的并能直接测量绝缘电阻值的绝缘监测装置或微机型直流绝缘检测装置，也可装设简易的绝缘监测装置。直流系统绝缘监测装置的测量准确度不应低于1.5级。

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