水电站电气自动化应用的分析

水电站电气自动化应用的分析

葛敬华

中国水利水电第四工程局有限公司 青海西宁 810000

摘要:针对大多数大型水电站运行安全管理的工作过程,其中所需要应用的电站自动化安全控制管理技术能够提升其所对应电站运行管理效率和服务质量,因此这对于进行水电站中的运行安全管理工作来说也就具有非常重要的指导意义。如何充分结合我国水电站实际技术工作环境状况,找出我国水电站进行电气安全自动化技术应用的问题所在,具体地对问题进行具体分析，这是所本文论述的一个重点,通过分析水电站进行电气安全自动化的技术和主要作用,结合实际技术工作环境背景和市场环境,分析研究我国水电站进行电气安全自动化工作可能或普遍出现的一些核心技术的应用问题,以利于找到可能解决的方案,使我国水电站电气可以实现正常高效的安全运行。

关键词:水电站:电气自动化;问题:分析

引言

电气工程自动化的应用程度是衡量水电站工业现代化水平的重要标志，也是保证水电站安全生产和经济运行的一项重要技术手段。 水电自动化设备的设计选型和管理是我国水电设备正常运行的技术基础。 结合我国电机化自动化设备应用的相关理论和实践背景及实际需要，分析了我国水电站在运行管理过程中可能出现的一些问题，以及如何使水电站得到有序、健康的发展。 这有利于提高整个水电站正常运行的安全性和可靠性，确保电站电能的使用质量，有效控制发电成本。

一、水电站电气自动化应用的主要内容

1.1电气设备自动化对大型水轮机发电运行方式控制的影响

在水力发电机组电站中，通过采取各种相应的措施实现了水力发电系统的自动控制。 因此,对水力发电机组的自动化运行进行控制是非常必要的。通过自动检测,电气设备的自动测量技术可以得到广泛的应用，如果一套备用发电机组的设备出现严重故障，该机组可自动转移到另一个备用机组进行正常运行。 保证了水电站的正常运行，间接有效地提高了水电站的运行效率。

1.2 水电站控制方式

根据监控和移动方式的分类，可将其细分为远程集中总线监控、远程移动控制和现场总线远程监控三种方式。

集中式系统监控和处理模式集中化，是指在同一数据处理器上收集每个监控功能并集中处理的集中系统。 单核到多核处理器的正常处理速度受系统处理量的影响。 同样,其他的网络辅助通信设备也直接包括在网络监控对象的范围内，监控对象越多，相应增加的电缆数量就越大，影响了控制管理系统的网络稳定性和网络安全性。

集中式安全监控管理模式的工作成本相对较低，设计简单，但很难准确确定安全事故发生地点，增加了安全控制中心系统日常维护的人力和物力成本，给日常维修工作带来困难。 远程有线监控无线模式系统具有多个节点的cpu，在发生电缆事故时可以有效地避免另一个位置或影响整个系统的正常状态。 与传统的集中式远程监控方式相比，该方法更准确、合理节省大量的电缆维修材料。 但其总线结构的设计严重影响了网络通信的传输速度。

现场总线网络的监控模式主要是指通过总线、局域网、以太网等技术实现对计算机无线网络的控制。 现场防水监测系统模型的设计充分考虑了大型水电站的现状，以防水间隔系统设计为技术基础，可以有效地减少模拟换流器的使用量，隔离高聚物水电工程设备，直接与水电通信线路连接，节省大量电缆。 在这种运行方式下，各控制装置的所有功能都必须独立，提高了系统的可靠性。 根据用户的具体情况和不同的发电性能指标，设计出适合的电力监控管理系统。

二、水电站自动化的类别

水电站自动化的内容应结合电站的类型、容量和配置来考虑。

2.1自动动力学检查

自动化测试是指对水电站基本运行设备基本参数的测试过程。 待测设备主要有：公用设施设备、电站机组、液压楼、开关柜、其他辅助设备和操作设备。 测试设备的参数主要有：非电：水容量、压力、角速度、温度、速率、波势、振动等。：电量：电流、电压、功率因数、频率、电能。 测试结束后，应记录测试结果，记录方式有时间记录和连续记录两种，以便以后参考。

2.2自动运行

根据不同的对象，其自动化操作主要包括以下四种：第一部分：移动式远程通信系统、报警信号系统和水电站调频站设备的操作；第二部分为引水式水电站第一单元、泄水闸和一组阀门。

2.3自动控制

自动控制主要是指闭环操作和闭环控制。 水电站的自动控制装置主要是一种励磁调节器。 自动控制是指通过改变励磁调节器的值来控制机组的无功输出，然后通过调整调谐值实现机组每天的主动输出。

2.4自动保护

自动化保护主要有三个层次，说明如下：

1.警报：当水电站机组运行出现故障时，如：导轴承温升机组冷却水供应突然中断、气温异常、油位异常等，一旦出现异常情况，自动保护将发出警报信号，提醒职工注意，及时处理。

2.如果遇到突发的紧急情况，例如机组速度、调速器故障、高压铜管爆破等，在紧急情况发生时，自动保护将并关闭入口。

3.故障停机时间：当出现影响设备正常运行的非正常情况时，如：导轨轴承温度异常、机组推力轴承不正常、压油装置机油异常等，自动保护将使故障停止。

三、PLC自动化技术的应用

plc编程水电逻辑控制器，从电力到计算机控制技术逐渐成熟，plc电气自动化控制已成为现代水电工业电气过程自动化技术的重要组成部分，也是一项高端且普遍发展的关键技术，用于数字过程信息、多维自动控制系统，作为一种可编程的水电特殊数据存储系统，为其设备的正常运行提供技术支持，并将控制基以设置先进性、逻辑性操作、工业过程等方面。

3.1PLC在水库式电站稳压器中的应用

根据实际情况，水库电站的设计和运行在水头开度上有很大的变化，这主要是基于大型水轮机组设计与运行。 但也可能有特殊用途。 如果遇到高压站的出流压力降低或汽轮机不能在低压头正常工作的特殊情况，则需要通过改变开压指示器中的液压芯片或电阻元件来判断调整器的启动和开启是否增加。 由于同样的原因，当一个电站的电源头的更换量小于一个设计电源头时，必须及时更换芯片或拆除一个串联的水阻。 如果只有plcl可编程电源控制器可以通过修改其工作规程参数来改变电源启动阀的开度，以确保其正常工作。

3.2在高速轴流螺旋桨式高速水冷涡轮机三轴调速器中应用plc的综合应用

轴流式涡轮螺旋桨式电动水轮机旋转叶片水轮将随转头转速的变化而变化，并对导水叶片进行横向旋转动作，以便在运行过程中极大地扩大水头的整体运动范围，从而实现大型水电工程水驱的自动调整。 但是，由于水电站中上游与下游之间的实际水位变化困难、可控性和动态变化，电站开发的新型水轮机不能保证机组的通用传动参数与实际运行中的水位达到良好的匹配，因此协调联动的动力不能及时达到最佳的动态运行状态。 plc水电站自动化具有可编程控制功能，但它不仅能实时有效地调节自动调速器的速度，使协调联动的工作速度曲线始终处于合理的调节状态，而且能保证发电机组正常运行与大型电站水位自动变化管理之间的一致性。 在试运行前的工艺实践中和今后各机组运行中，可以根据不同的水头工况获得最佳的气压计曲线，然后将耦合器曲线的输入使plc机组处于最佳运行状态。

结语：

在当前的现代水电监测系统中，针对电器设备的安全等级，自动化程度是衡量水电站工业现代化发展水平的重要指标之一。 同时，如何实现整个水电站的正常工作电控自动化也是保证发电安全、正常运行的重要技术手段。 在我国水电站建设和开发过程中，对电力技术更新的要求越来越高，电力设备自动化管理技术得到广泛应用，提高了设备运行和管理效率，实现了安全可靠的运行，经济合理的利用。 这样就需要理论联系实际的工作条件，合理布局，选择合适的项目管理模式，监控项目管理，充分发挥水电项目自动化在大型水电站建设中的重要作用。 发展水电自动化是当前工业形势的基本要求，也是大型民用水电企业实现可持续发展的关键。

参考文献

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