水电站电气自动化应用问题的研究黄海

水电站电气自动化应用问题的研究黄海

黄海

（四川省紫坪铺开发有限责任公司四川成都610091）

摘要：基于现阶段科技水平，国内外发展中国家电力资源主要包括水电与火电两种类型。其中，水电是电力重要的提供者。基于经济建设的可持续发展，水电站运行对于电气自动化的需求不断增加，以期能够保证运行的安全性与可靠性。即便当前水电站的电气自动化应用效果理想，但是却始终存在一定的不足之处，必须要正确认知其中存在的问题，及时采取有针对性的解决对策，才能够确保水电站运行的更加稳定。

关键词：水电站；电气自动化；应用；问题

一、水电站电气自动化的主要内容

1.1对水电站水轮发电机组运行状况的自动监测和控制

水电站有很多控制是属于闭环性质，比如：调速器属于发电机组转速的闭环系统；励磁调节器属于发电机组电压的闭环控系统，这两个调节器是发电机组中最基本、最简单的自动控制装置。水电站发电机组运行状况的监测和控制主要通过机组监控设备来实现，监控设备及时将机组的监控数据传送到控制室计算机，计算机通过预先设定的运行程序来判断发电机组的运行情况，根据实际情况向控制设备发出相关的指令，从而实现发电机组调相转发电和发电转调相、机组的并列和开关机等自动化控制。同时，计算机要根据发电机组的运行情况不断调整机组运行数据，选择最佳的运行机组数。还要根据系统的负荷变化，调节发电机组的有功效率和无功功率。

1.2对水电站辅助设备运行状况的自动检测与监视

对水电站运行设备各项参数的检测是实现水电站自动化技术的基础，水电站需要检测的运行设备主要包括：发电机组与其辅助设备、水工建筑物与其操作设备、发电站的公用设备、变电站开关设备等，发电机组的辅助设备主要由操作系统及其油、气、水系统组成。水电站辅助设备运行状况的自动检测与监视主要通过控制设备、监测设备、控制节点，将机组辅助设备的运行数据及时地发送到计算机，同时，计算机通过数据库对辅助设备的运行数据进行监测，从而判断辅助设备的工作状态以及控制辅助设备的电流。自动检测是水电站安全运行的重要基础，它能够实现发电机组及其辅助设备的自动控制、自动操作、自动保护。如果发生事故或者有不正常的工作状态出现，就能够立即启动报警系统或者紧急停机，及时排查故障原因，从而确保发电机组的安全运行。

1.3对水电站主要电气设备的监视、控制、保护

水电站的电气设备主要包括：母线、变压器、输电线路等。水电站电气自动化也包括对这些电气设备的自动监视、控制、保护，并根据它们的运行数据来判断变压器工作是否正常、母线运行是否正常、输电线路是否正常。如果出现安全事故，就能及时排除电气设备故障，确保供电安全。自动保护主要由以下两点：

（1）出现不会立即危害发电机组的不正常情况，比如：发电机组的冷却水源中断、发电机的温度超限、油槽油面过高与过低、导轴承或者推力轴承温度升高等，自动保护就会发出警告；

（2）自动保护可以快速关闭进水闸门，对于出现发电机组过速并且调速器失灵、压力钢管爆破、导水叶剪断等，自动保护不但会跳开断路器并停机，还会关闭发电机组的进水闸门或关闭发生动作事故的配压阀。

二、水电站电气自动化应用中存在的问题

2.1水电站电气自动化程度低

近年来随着我国水利行业的不断发展，我国大多数的水电站在建设的过程中均应用了电气自动化，但是在实际的运行中发现大多数的水电站电气自动化程度并不高，自动化的程度普遍较低。其主要的表现为：系统在运行过程中离不开人工操作，并且因为系统的自动化程度低，影响到了整个系统日常运行的稳定性，甚至已经对水电站的生产效率产生了一定的影响。

2.2水电站电气自动化管理水平较低

尽管目前大多数的水电站都已经应用了电气自动化，但是其取得的效果并不算好。目前大多数的水电站电气自动化管理水平均不高，究其原因是因为我国电气自动化的发展较晚，目前还处于发展阶段，因此管理水平也就一直不高。在加上很多区域的水电站在建设的过程中对于水电站电气自动化的管理认识不足，认为电气自动化仅仅是技术上的因素，不需要进行管理，导致了水电站在完成了电气自动化施工以后在管理上不到位，影响了系统的功能。还有就是水电站的建设规划不到位，在进行水电站的建设时因为缺少科学的规划导致了水电站的布局、设备等均比较落后，影响了水电站的自动化管理。

三、提高水电站电气自动化应用的策略

3.1构建完善的电气控制系统

纵观诸多的水电站电气自动化工作，计算机是主要的电气控制设备，其控制方式为将以太网控制与各终端设备进行连接，通过具体的监控对象，确保系统具有分散性、开放性与灵活性，并为其设置相应的配套系统，以满足不同工作的需求。同时在监控系统进行数据的收集与处理的过程中，计算机会对设备的运行情况进行自动的记录，保证了水电站的管理与运行具有时效性，为水电站的电气自动化设备的维修提供可靠的依据，及时的帮助检修人员对电气自动化设备进行排障工作，使电气自动化设备发挥出其应有的作用。

3.2对水轮发电机组实现自动控制

若想使电气自动化设备在实际的应用过程中实现自动开关机的目标，相关的工作人员必须根据水电站的实际运行条件与工作环境对机组的数量进行最优的选择，以此来确保电气自动化设备能够按照设定的程序进行有效的运转，并维护水电站的正常运营。除此之外，若想提升机组之间负荷分配的经济性能，工作人员必须对电气自动化设备进行全面的了解与掌握，按照其实际情况进行调节。同时，还必须配备备用的电气自动化设备，以此来替换出现故障的设备，提高自动化设备的可靠性，以促使水电站获得较高的经济收益。

3.3提升管理人员的管理素质

就目前的水电站的电气自动化的运行情况而言，之所以设备频繁的出现故障，正是由于设备管理人员缺乏专业的管理知识与技能，为此必须提升管理人员的管理水平与管理素质，主要从几下几个方面入手:首先，对于不同岗位的管理人员开展互助学习，加强其相互的交流。其次，对于新入职的员工必须安排老员工对其进行岗前培训，使其尽快熟知电气自动化设备的相关操作规则。除此之外，单位内部还应定期开展培训工作，对所有的员工的专业技能进行提升，确保每位员工能按照规定进行设备的操作。再次，对于岗位人员实行轮换培训，使工作人员掌握多方面技能，变成复合型人才，为水电站的发展提供坚实的人才基础。

四、结语

随着科技的不断发展，经济发展速度的不断提升，电气自动化现已成为衡量国家工业化高低的标准之一。科技发展进程不断加快，电气自动化发展进入了一个崭新的时代，促进我国经济大发展。但在电气自动化发展的进程中，我们要不断的提高相应的软件平台，进行更为先进的技术优化服务，遵循环保经济发展战略，提倡可持续性发展战略。本文通过对水电站电气自动化应用进行研究探讨，对水电站自动化应用提出建议，望对我国水电事业的发展提供帮助。

参考文献：

[1]贺佰圭.关于水电站电气自动化应用问题的探讨[J].广东科技,2012,13:113-114.

[2]刘青.关于水电站电气自动化应用问题的探讨[J].建材与装饰,2015,47:264-265.

[3]夏江庭.关于水电站电气自动化应用问题的探讨[J].电子技术与软件工程,2015,22:147-148.

[4]王福健.探究电气自动化技术在水电站中的应用[J].才智,2013,26:235.