水電站電氣自動化應用不足點分析及解決措施

孫景林

摘 ? 要：隨著科技的不斷進步，我國水電站不斷向智能化、自動化發(fā)展。就目前而言，電氣自動化水平已經成為衡量水電站現(xiàn)代化水平的重要指標。而想要提升水電站的電氣自動化水平，除了要有效監(jiān)控管理動力設備外，還應注重提升輔助設備的運行效率。本文將簡述水電站電氣自動化的主要內容，分析水電站電氣自動化應用的不足之處，并提出相應解決措施。

關鍵詞：水電站 ?電氣自動化 ?應用不足點 ?解決措施

中圖分類號：TV734 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）07（c）-0002-02

1 ?水電站電氣自動化的主要內容

1.1 自動監(jiān)測水電站輔助設備運行狀態(tài)

水電站設備的運行狀態(tài)是實現(xiàn)水電站自動化的關鍵，對設備運行參數(shù)的監(jiān)測管理顯得尤為重要。監(jiān)測系統(tǒng)主要有水電站公用設備、動力設備、變電站開關設備等。其中，動力設備就是指發(fā)電機組及其輔助設備（油系統(tǒng)、水系統(tǒng)、氣系統(tǒng)等）。而想要對變電站輔助系統(tǒng)進行自動檢測則需要利用監(jiān)測設備、控制節(jié)點以及控制設備為接收機組提供可靠數(shù)據(jù)，同時，利用數(shù)據(jù)庫計算機監(jiān)測輔助設備的運行情況，如電流、電壓、溫度等。自動監(jiān)測數(shù)據(jù)是提高水電站安全性能，保證動力設備完成自動操作、自動保護以及自動控制的重要依據(jù)。一旦，出現(xiàn)運行異常問題，自動監(jiān)測系統(tǒng)會立即采取應急措施，使設備停機，并對工作人員示警，保障設備故障能夠在第一時間得到有效處理。

1.2 自動監(jiān)測和控制水電站水輪發(fā)電機組運行狀況

水電站的電氣系統(tǒng)中，有很大一部分設備都具有閉環(huán)屬性，例如調速器、勵磁調節(jié)器等。調速器用于調整發(fā)電機組轉速，勵磁調節(jié)器用于調整發(fā)電機組電壓，他們都屬于動力系統(tǒng)中的最為基本的自動控制裝置。機組自動監(jiān)控設備可以監(jiān)測、控制水電站發(fā)動機組的工作狀況。通過監(jiān)測設備獲得機組運行數(shù)據(jù)，并根據(jù)實際運行情況自動控制發(fā)電機組的開關、并列運行、機組數(shù)以及發(fā)電與調相之間的轉換等。同時，還可以根據(jù)負載，自動調節(jié)發(fā)電機組的功率。

1.3 監(jiān)測、控制、保護水電站主要電氣設備

水電站的電氣設備主要有變壓器、母線以及輸電線路等，而實現(xiàn)水電站電氣設備自動化就是要對這些電氣設備的運行參數(shù)進行自動管控，以便當故障出現(xiàn)時，發(fā)揮自動保護功能，并有目的、有針對性地排查故障，及時開展故障處理。設備自動保護主要有兩個方面，其一，因發(fā)電機油壓過低、轉速過高、機械過速等緊急停車;其二，因電氣故障，如冷卻水中斷、軸承高溫、頂蓋水位超標等緊急停車。

2 ?水電站電氣自動化應用的意義

水電站的工作原理主要是將水能轉換成為電能，因此，電氣設備的運行情況是水電站正常工作的關鍵。水電站的主要電氣設備，如圖1所示。隨著水電站的不斷發(fā)展，應用的電氣設備種類越來越多，水電站電氣電動化的水平也得到了大幅度提升。比如說，計算機信息技術在水電站監(jiān)控系統(tǒng)中的應用，實現(xiàn)了對水輪發(fā)動機以及其他輔助動力系統(tǒng)的運行情況進行自動監(jiān)控與管理，一旦出現(xiàn)運行故障，系統(tǒng)會自動報警，并采取緊急應對措施，及時止損，避免事態(tài)進一步惡化。電氣自動化系統(tǒng)有助于提升水電站的可靠性、穩(wěn)定性，使其向智能化、自動化發(fā)展，在減少人工工作量的同時，還能提高水電站的經濟性、社會性。可見，電氣自動化是水電站向前發(fā)展的核心技術支撐，對其應用效果進行分析研究具有非常重要的現(xiàn)實意義。

3 ?水電站電氣自動化應用的不足點分析

3.1 電氣自動化管理水平低

雖然，電氣自動化在我國水電站得到了廣泛應用，但實際應用效果卻是良莠不齊。對于大型水電而言，設備先進、資金充足，大體上能夠解決需要大量人員值班值守的問題。而對于中小型水電站而言，因為規(guī)模不大、資金短缺、人員流失大等，電氣自動化應用效果不甚理想。更有一些水電站，在建設初期，就忽視了電氣自動化的重要性，自動化管理水平不高，導致電氣自動化系統(tǒng)的很多功能無法實現(xiàn)。

3.2 電氣自動化水平不高

近些年，隨著社會的不斷進步，對于電力以及水資源的需求量不斷升高，這為水電站的自動化發(fā)展提供了良好的契機。但是，仍然有部分水電站還采用人工操作，電氣自動化水平不高，對水電站自動控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運行造成不良影響，從而降低了電力資源的輸出效率。

4 ?提高水電站電氣自動化水平的解決措施

4.1 自動控制水輪發(fā)電組

電氣自動化設備實現(xiàn)自動啟動、停機，必須以水電站的運行環(huán)境為基礎，進行機組配置最優(yōu)化選擇，以保障在特定程度設置下，電氣自動化設備能夠平穩(wěn)、安全地運行，促進水電站整體運行效益的提升。同時，相關工作人員應該熟知電氣自動化設備的工作原理以及運行特性，避免設備閑置，提高資源使用效益。此外，水電站通常要求持續(xù)運行，因此，應配備備用動力設備，有效避免因設備故障導致的經濟損失。

4.2 優(yōu)化電氣自動化控制系統(tǒng)

計算機作為實現(xiàn)水電站電氣自動化的核心控制設備，主要是通過以太網在各個終端設備間建立通訊鏈路，從而滿足水電站電氣自動化系統(tǒng)的開放性、靈活性、聯(lián)動性等運行需求。與此同時，還具有明確監(jiān)控對象，收集加工監(jiān)控數(shù)據(jù)，記錄設備運行參數(shù)等職能。這為水電站電氣自動化系統(tǒng)的維護保養(yǎng)、故障排查等提供極大便利。因此，站內工作人員應積極優(yōu)化電氣自動化控制系統(tǒng)，加大設備狀態(tài)監(jiān)控力度，以便促進水電站經濟性的整體提升。

4.3 提高管理人員素質水平

經研究發(fā)現(xiàn)，水電站電氣自動化系統(tǒng)故障因自身設備原因導致的安全故障不是很多，而大多數(shù)是因為人為操作不當或者管理疏忽引起的。因此，水電站管理層應積極進行內部整頓，加強績效考核。對于表現(xiàn)突出的員工，要給予認可，可以考慮設置一定額度的物質獎勵，樹立典型，發(fā)揮榜樣力量。對于新入職員工，要加強培訓管理，并采用師徒制，為新人員的快速成長提供良好空間。最后，要引入現(xiàn)代管理理念，提高員工的綜合素質，可以鼓勵員工輪崗，全面了解并掌握水電站電氣自動化設備，為可持續(xù)發(fā)展提供人才支撐。

5 ?結語

總之，隨著電氣自動化水平的提升，我國水電站的穩(wěn)定性與安全性得到了較大進步。電氣設備的自動化水平是提高水電站生產效益的關鍵所在。因此，水電站管理人員應重視自動化水平的重要性，引入現(xiàn)代管理理念，優(yōu)化電氣自動化控制設計，合理配置動力系統(tǒng)，使其滿足開放性、發(fā)散性以及靈活性等運行需求，不斷提升水電站的整體經濟性能。

參考文獻

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