淺談水電站電氣工程自動化技術(shù)及其應用

李宇辰

摘要：我國科學技術(shù)水平的不斷提升，為我國水電站的自動化技術(shù)和發(fā)展提供了更加方便的條件?？茖W技術(shù)水平的不斷提升，使我們能夠采用更加自動化的運行系統(tǒng)，能夠更好地保證水電站的安全高效運行。水利發(fā)電作為當前我國能源供應的重要組成成分，在經(jīng)濟發(fā)展乃至整個社會的發(fā)展過程中都起著非常重要的作用。這篇文章通過對水電站自動化應用的分析，討論了當前水電站使用過程中所存在的問題和自動化的好處，能夠有效提升我們對水電站自動化的認識，為自身發(fā)展創(chuàng)造更好的機會。

關(guān)鍵詞：水電站 電氣工程 自動化 應用 提升

一、前言

隨著社會的不斷進步，各項生產(chǎn)事業(yè)的不斷發(fā)展，無論是從人們的正常社會活動還是人們的日常生活來看，都離不開電能的支持，社會的進步與發(fā)展需要電能事業(yè)的快速發(fā)展。因此，隨著我國整體對電能的需求量不斷增加，為了能夠有效滿足社會不斷發(fā)展進步的需要，各個發(fā)電企業(yè)也在快速的推動著發(fā)電事業(yè)的不斷向前發(fā)展。水利發(fā)電作為當前一種清潔與環(huán)保的發(fā)電方式，受到了越來越多人的關(guān)注。社會各界給予了這項工程更多的厚望，同時在實際運行的過程當中，人們對于該工程提出了更高的要求。水電站自動化這項技術(shù)的應用，對于水力發(fā)電過程中的生產(chǎn)和管理成本能夠做到有效降低，自動化水平能夠得到很大提升，從而促進整體的生產(chǎn)效率，符合當前可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求。

二、水電站自動化的作用

2.1提高工作可靠性

在水電站日常生產(chǎn)的管理過程當中，我們可以通過自動監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)的變化，并實時在線記錄下來作為監(jiān)控日志，讓運行過程中的可靠性能夠得到更好的保障，同時減少水電站生產(chǎn)運行中事故的發(fā)生。在日常的操作過程中，水電站運行的可靠性對于國家和地方的發(fā)展有著很大的影響，因此，提升它的自動化水平，能夠有效完善實時監(jiān)測的目的，如果發(fā)現(xiàn)異常情況能夠及時發(fā)出警報，降低整個發(fā)電過程中出現(xiàn)事故的概率，并且一旦出現(xiàn)事故能夠及時切斷，保證整個發(fā)電系統(tǒng)中運行的設備處于安全健康狀態(tài)。而且，自動化系統(tǒng)的應用還能夠減少值班員工的配備，用更少的人做更多的事，還能夠杜絕人工監(jiān)測有可能對潛在隱患的遺漏，提供更加穩(wěn)定的供電。

2.2保證電能質(zhì)量

在水電站的日常生產(chǎn)中，為了能夠有效保證電能質(zhì)量，提升供電水平，我們會對發(fā)電機進行控制，確保當前發(fā)電機組是在符合發(fā)電標準的范圍內(nèi)運行，并保證當前水電站輸出的電壓與頻率是穩(wěn)定且與電網(wǎng)保持一致。但要求達到這樣的控制水平，利用人工控制來完成是很難達到穩(wěn)定狀態(tài)的，特別是人工控制難免會有偏差乃至錯誤，這樣就會影響到輸出的電能質(zhì)量。因此，若我們通過自動化技術(shù)來進行控制的話，在電網(wǎng)出現(xiàn)波動的情況下，可以通過監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)令自動調(diào)節(jié)補償，維持發(fā)電穩(wěn)定，這樣就能夠有效避免手動控制有可能出現(xiàn)的各種不利于穩(wěn)定發(fā)電的局面，阻止人為差錯的出現(xiàn)。而且，在自動化系統(tǒng)的監(jiān)測下，能夠及時地發(fā)現(xiàn)故障并進行有效的隔離與處理，使整個系統(tǒng)能夠正常運行。

三、水電站電氣工程自動化技術(shù)的應用

3.1PLC對渦輪螺旋槳調(diào)速中的作用

轉(zhuǎn)槳式水輪機在發(fā)電過程中被廣泛應用在低水頭電站中，由于其本身的協(xié)調(diào)作用，能夠有效提升工作效率，為電廠創(chuàng)造出更多的經(jīng)濟效益。通過對水輪機渦輪葉片和葉片角頭的調(diào)整，能夠?qū)崿F(xiàn)對葉片之間的轉(zhuǎn)速進行調(diào)整。但是由于實際生產(chǎn)中水位和水頭的變化，相同的導葉開度帶動水輪發(fā)電機組所輸出的發(fā)電效率是不同的，必須依照廠家提供的基本參數(shù)進行調(diào)整，這樣才能使其運行時處于最佳狀態(tài)。所以對這些部分進行調(diào)節(jié)可利用可編輯邏輯控制器PLC來完成，在機組發(fā)電過程當中，PLC自動計算出在當前水頭下滿足發(fā)電功率的最佳導葉開度，并發(fā)令執(zhí)行，讓螺旋槳處于最佳的狀態(tài)。

3.2PLC應用在水庫水電站調(diào)速器上

水庫式電站在發(fā)電過程中的水頭變化區(qū)間比較大，如果在水下運行的液壓調(diào)節(jié)器無法進行正常、及時的工作，會直接影響到整體工作的穩(wěn)定性能。將PLC應用到這項設備當中，能夠有效的改善此問題。PLC可以通過調(diào)速器對水輪機轉(zhuǎn)速進行檢測，當水頭出現(xiàn)變化時，PLC將發(fā)令控制調(diào)速器自動調(diào)節(jié)通過水輪機的流量，及時調(diào)整轉(zhuǎn)速的大小，使得水輪機轉(zhuǎn)速保持或者接近設定值，從而保證發(fā)電機穩(wěn)定發(fā)電。

3.3油、氣、水的控制

在水電站運行的過程當中，也要密切注意對油氣水系統(tǒng)的自動化控制。為了能夠保證整個系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運行下去，運用一些自動化設備對油、氣、水進行合理的監(jiān)測控制也是非常重要的。例如對各個油氣水設備的開關(guān)運行以及監(jiān)測，出現(xiàn)故障時能夠發(fā)出報警并切斷故障設備。對使用的管道進行流量監(jiān)測控制，當流量不足時能夠及時報警。對各壓力氣罐和油罐進行監(jiān)測并實現(xiàn)自動控制，壓力過低時打壓，壓力過高時泄壓等。通過上述控制，能夠使得整個系統(tǒng)正常運行，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并能有效提升泵組的工作效率，使它們的工作壽命得到延長，節(jié)省設備的花費。最后，需要指出的是，自動化發(fā)展的許多工作都需要細致進行，通過PLC自動控制遠比人工控制更加準確與高效。

結(jié)束語：水電站供電被看作是當前處于非常重要地位的一項供電系統(tǒng)，它的運行效率和質(zhì)量對我國國民生產(chǎn)總值有著很大的影響，影響我們國家和地方經(jīng)濟的發(fā)展，所以水利發(fā)電系統(tǒng)的安全高效運行發(fā)展具有重要意義。當前，在我國科學技術(shù)和經(jīng)濟發(fā)展速度都不斷加速的條件下，新型技術(shù)的應用拓展到了各種各樣的領(lǐng)域，在水電站當中也有很大的使用，水電站生產(chǎn)的自動化通過計算機系統(tǒng)來完成整個控制內(nèi)容，是當前水電站發(fā)展的必然趨勢。自動化系統(tǒng)在水電工程當中的使用，不僅能夠提升經(jīng)濟效益，還能夠節(jié)省成本的花費，創(chuàng)造出更大的經(jīng)濟效益，更多地帶動地方的經(jīng)濟發(fā)展。

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