電氣自動化技術(shù)在水電中的重要性

許 可

(思南縣水務(wù)局水利水電工程質(zhì)量監(jiān)督站，貴州思南565100)

電氣自動化技術(shù)在水電中的重要性

許 可

(思南縣水務(wù)局水利水電工程質(zhì)量監(jiān)督站，貴州思南565100)

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，全社會對于電力的需求越來越高。電力企業(yè)為了適應(yīng)現(xiàn)實的要求，逐漸實現(xiàn)自身的發(fā)展與轉(zhuǎn)變，其中一大轉(zhuǎn)折點就是電力系統(tǒng)實現(xiàn)自動化。水電站作為電力系統(tǒng)的一大組成部分，它也實現(xiàn)了轉(zhuǎn)變，應(yīng)用了自動化技術(shù)。研究推廣水電自動化技術(shù)將是我國水電發(fā)展的一大方向。因此，相關(guān)人員、單位應(yīng)該重視電氣自動化技術(shù)在水電中的重要性，掌握應(yīng)用的內(nèi)容，并嚴(yán)格把握發(fā)展方向。從而為水電實現(xiàn)自動化提供基礎(chǔ)，革新水電發(fā)展模式，促進水電更好的發(fā)展。

電氣自動化技術(shù);水電;重要性;作用

1 水電自動化內(nèi)涵

當(dāng)下，水電站的自動化程度是衡量水電站現(xiàn)代化水平的重要指標(biāo)。實現(xiàn)自動化主要是保證水電站生產(chǎn)中的一系列操作、控制等環(huán)節(jié)，在無人以及少人的直接參與下，依舊能夠保證水電站的正常生產(chǎn)。此外，水電站采用自動化技術(shù)也是實現(xiàn)水電站安全經(jīng)濟運行不可缺少的方法。電氣自動化在水電中的應(yīng)用能夠有效地提高生產(chǎn)可靠性、提高運營經(jīng)濟性。此外，還具有確保電能質(zhì)量、提高生產(chǎn)率、改善勞動條件等功能［1］。一般而言，水電站實施自動化需要涉及到大壩監(jiān)護、水庫調(diào)度和電站運行等方面。

2 水電自動化內(nèi)容

2.1 自動控制水輪發(fā)電機組運行方式

自動化技術(shù)對于水輪發(fā)電機組運行方式的控制主要包括2個方面:①實現(xiàn)自動開停機、發(fā)電轉(zhuǎn)調(diào)相以及調(diào)相轉(zhuǎn)發(fā)電等。專業(yè)人員實現(xiàn)對自動化裝置進行相應(yīng)的設(shè)置，使得他們能夠依照預(yù)設(shè)程序自動完成上述操作，減少了人力的高投入;②能夠依照水電站實際情況自動選擇經(jīng)濟的運行方式。自動化裝置會依據(jù)程序分析的現(xiàn)實情況，自動選擇最佳運行機組數(shù)，在機組間實現(xiàn)負(fù)荷的經(jīng)濟分配，根據(jù)系統(tǒng)負(fù)荷變化自動調(diào)節(jié)機組的有功和無功功率等［2］。另外，當(dāng)運行機組發(fā)生故障或電力系統(tǒng)頻率較低時，還可以自動開啟備用機組，保證機組的正常運行;當(dāng)頻率偏高，則會自動停止部分機組。

2.2 監(jiān)視水輪發(fā)電機組及其輔助設(shè)備運行工況

自動化裝置可以有效對水輪發(fā)電機組及其輔助設(shè)備的運行工況進行監(jiān)視。對各種設(shè)備運行工況的監(jiān)視是為了在發(fā)生故障時，能夠迅速作出反應(yīng)。因此，當(dāng)監(jiān)視這些設(shè)備運行不正常時，自動裝置會迅速、自動地采取相應(yīng)措施，例如發(fā)出信號或者緊急停機等。

2.3 自動控制輔助設(shè)備

包括對油壓裝置、技術(shù)供水裝置、集水井排水裝置和空氣壓縮裝置的自動控制［3］。技術(shù)供水裝置的用途主要是對水電站運行設(shè)備進行冷卻和潤滑。技術(shù)供水裝置的自動控制方式可以分為，技術(shù)供水系統(tǒng)采用水泵供水并設(shè)置蓄水池以及采用水泵供水并不設(shè)置蓄水池。前者的水泵電動機的控制方式為:自動啟動和停止工作水泵，維持蓄水池水位在規(guī)定的范圍內(nèi);當(dāng)工作水泵故障或用水量大增而使蓄水池水位下降到備用泵啟動水位時，自動啟動備用泵并報警。此外，技術(shù)供水系統(tǒng)采用水泵供水并不設(shè)置蓄水池時，水泵電動機的控制方式為:工作水泵隨著機組的啟動而自動啟動，并在機組運行期間保持運行;當(dāng)供水總管的水壓下降到備用泵啟動水壓時，自動啟動備用泵并報警;機組停機過程結(jié)束后，自動停止水泵;供水管路上的閥門應(yīng)隨機組的啟動和停止而自動啟動和停止。

3 水電站自動化的作用

3.1 提高效率

在設(shè)備方面，通過自動裝置的控制以及監(jiān)視，可以有效、及時地監(jiān)測到系統(tǒng)中的故障以及異常狀況，并迅速報警通知工作人員。在如此迅速、靈敏的裝置之下，工作人員可以及時掌握系統(tǒng)動態(tài)，如遇異?；蚬收锨闆r可以及時地采取措施。從而避免異常狀態(tài)轉(zhuǎn)化為故障，或者是小故障造成安全事故的現(xiàn)象，防止設(shè)備嚴(yán)重?fù)p壞。此外，避免了人為疏忽帶來的運行事故。水電站實現(xiàn)自動化后，通常是利用一系列的自動裝置來實現(xiàn)。一般而言，工作人員會事先設(shè)置程序等，令這些裝置自動完成水電站的一系列操作和控制工作。這樣，可以減少人為誤操作帶來的隱患，還可以提高應(yīng)對事故的效率。通過事先的設(shè)置，當(dāng)系統(tǒng)中出現(xiàn)某一設(shè)備故障，則自動裝置會及時采取相應(yīng)的措施，縮小事故影響的范圍，盡可能的擴大供電范圍。

3.2 提高運行的經(jīng)濟性

在人工操作的水電系統(tǒng)中，往往由于掌握信息的限制、水平的不足等因素，造成水浪費、電能浪費，這與當(dāng)下倡導(dǎo)綠色生活的主題是不相符的。水電中利用電氣自動化技術(shù)則可以有效避免浪費的現(xiàn)象。一般而言，實現(xiàn)自動化之后，水電站可以按照系統(tǒng)分配的負(fù)荷以及水電站的實際情況，進行合理的電能調(diào)度。不僅保證可靠運行，同時也合理地選擇開機臺數(shù)，使機組運行達到最高效率。這樣既避免了浪費，也使得機組在較為經(jīng)濟的條件下運行，提高了水電系統(tǒng)的經(jīng)濟效益。這種合理調(diào)度，充分利用水資源，防止造成不必要的棄水、費電，這些對于整個水電系是非常重要的，尤其是對于梯級水電站。另外，水電站是水力資源綜合利用的一個重要部分，它的功能可以涵蓋到電力系統(tǒng)、灌溉、防洪等多個方面，這種多功能必然面臨著多要求。在這種復(fù)雜的環(huán)境下，僅靠人工控制是難以有效完成工作的。因此，實現(xiàn)自動化是一項重要的措施，它能夠幫助完成水電站經(jīng)濟運行任務(wù)。而且對于一些具有調(diào)節(jié)能力的水電站，應(yīng)用自動化技術(shù)不僅能夠?qū)λ畮靵硭M行預(yù)報，更可以綜合水位、流量以及各機組參數(shù)等信息，按經(jīng)濟運行程序進行自動控制，大大提高運行的經(jīng)濟性。

3.3 保證電能質(zhì)量

通常而言，電壓以及頻率是評價電能質(zhì)量好壞的基礎(chǔ)指標(biāo)。正常的情況下，電壓偏移≤額定值的±5%，頻率偏移≤額定值的±0.2～0.5 Hz。而這兩個指標(biāo)是否穩(wěn)定主要受到電力系統(tǒng)中無功功率以及有功功率的影響。所以，為了保證電能質(zhì)量，維持系統(tǒng)的電壓以及頻率范圍，就需要及時、精準(zhǔn)地對發(fā)電機組發(fā)出的有功以及無功功率進行調(diào)節(jié)。但是這個工作僅憑人工操作是無法滿足速度及精度要求的。因此，在這一方面，自動化裝置顯得尤為重要。特別是在事故狀態(tài)下，優(yōu)勢更加凸顯。因此，提高水電站的自動化水平，是保證電力系統(tǒng)電能質(zhì)量的重要方法之一。

3.4 提高勞動生產(chǎn)率改善勞動條件

經(jīng)過分析中可以發(fā)現(xiàn)，水電站大多地處偏僻山區(qū)。傳統(tǒng)的運行模式下，工作人員必須長期生活在此類環(huán)境之中。但是實現(xiàn)自動化以后，一般性的工作可以通過自動裝置依照一定的程序來完成。這種用自動化系統(tǒng)取代人工操作的方式，大大地減少了工作人員的工作量，使他們從繁雜、艱苦的工作環(huán)境中解脫出來。這種現(xiàn)代化的系統(tǒng)，既可以減少運行人員，提高勞動生產(chǎn)率，還可以降低成本，提高運行管理水平。

4 結(jié)語

水電實現(xiàn)自動化是當(dāng)前形勢的要求所使，同時也是水電實現(xiàn)自身發(fā)展的一大關(guān)鍵點。在眾多水電工作者的努力之下，電氣自動化技術(shù)在水電中的優(yōu)勢已日趨明顯。在市場經(jīng)濟日趨激烈的社會環(huán)境下，水電系統(tǒng)更應(yīng)該加強自動化技術(shù)的研究工作，進一步推動電氣自動化技術(shù)在水電中的應(yīng)用，將水電系統(tǒng)的生產(chǎn)運行水平推向一個新的高度。

［1］李愛民.電氣自動化的發(fā)展趨勢以及在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用［J］.科技資訊，2012(27):131.

［2］劉四聰.電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展［J］.沿海企業(yè)與科技，2012(08):84-86.

［3］任杰.電氣自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的運用淺談［J］.科技傳播，2012(06):31-32.

TM76

B

1007-7596(2014)05-0231-02

2013-11-09

許可(1974-)，男，貴州思南人，土家族，工程師，從事水電站施工方面等工作。