水电站电气自动化应用问题的分析

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　　【摘 要】近年来，随着我国社会经济的不断发展，自动化技术得到了普遍应用，而水电站对人们的日常生活用电有着十分重要的作用，通过对电气自动化的应用进行分析，可以有效提高工作效率。但是在实际的应用过程中还存在多方面的问题，本文就对水电站应用电气自动化的问题进行深入探讨，为提高水电站电气自动化应用能力提出相应的对策。
　　【关键词】水电站;电气;自动化;应用
　　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，水电是电力主要的提供者。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，以其能够保证运行的安全性与理想性。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。
　　1、水电站电气自动化的主要内容
　　1.1对水电站辅助设备的监控
　　在水电站运行过程中电气自动化装置要能够对水电站内各项设备的工作状况进行及时的检测，这就需要对辅助设备的全面监控，通过监控水电站各发电机组以及各种辅助设备，来对水电站工作过程中发现问题进行及时的改正。具体而言就是监控水电站发电机组和辅助设备的运行状态和情况，在监视过程中，一旦发生异常或者设备出现故障时，电气自动化系统能迅速做出反应，对故障情况进行记录，然后迅速的采取自动保护措施，情况非常危急时，发出报警信号甚至紧急停机。
　　1.2自动监测和控制水电站水轮发电机组运行状况
　　在水电站中很多设备都是闭环性质，如调速器和励磁调节器。励磁调节器是发动机组电压的闭环控制系统;而调速器属于发电机组转速的闭环系统，这两个调节器在发动机组的自动控制装置中属于最简单、最基本的装置。使用机组监控设备可以实现对水电站发电机组运行状态的控制和监测。机组的相关运行数据可以通过监控自动化设备及时进行传递，使用预先设定的运行程序，计算机可以对发电机的运行状态进行判断，并依据实际情况将相关指令发送给控制设备，从而实现远方自动开停发电机组、机组的并列、发电机工况调整。此外，发电机组运行状况的不同计算机需要不断对机组运行数据进行调整，从而选择最佳的运行方式;在系统负荷变化情况下，计算机需要自动调节好发电机组的无功功率和有功功率。
　　1.3监测、控制、保护水电站主要电气设备
　　电气设备主要有输电线路、母线和变压器、发电机等，而电气自动化需要实现对这些设备的控制、调节、保护和监测，根据这些设备的运行数据分析这些设备是否处于正常工作状态。若有安全事故发生，可及时排出电气设备的故障，使供电安全得到保障。对设备的自动保护包括两点。常见的事故中，发电机过速、115%Ne+主配拒动、机械过速、事故低油压等应启动紧急停机流程;发电机电气事故、轴承温度过高、顶盖水位高、冷却水中断应启动事故停机流程。
　　2、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，智能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，甚至己经对水电站的安全生产效益产生了一定的影响。
　　2.2自动化管理水平过低
　　就目前而言，越来越多的企业已经认识到水电站电气自动化的现实意义，但是在整体运行过程中，仍然会存在管理方面的问题，其中电气自动化管理问题产生的主要原因是国内电气自动化的实际应用情况比较落后，因起步比较晚，在技术方面存在缺陷与不足，所以导致自动化管理水平过低。从另外一个角度分析，因缺乏对电气自动化管理的重视，没有从本质上提高管理水平与质量，这样一来在整个电气自动化管理中易受到主客观因素的影响，还有一点便是企业并没有根据实际的发展情况，针对水电站电气自动化制定完善的管理措施，长此久往，在水电站的运行过程中，因为自身的设备比较落后，易发生故障问题，对电气自动化的整体应用产生影响。
　　3、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护提供可靠的依据，及时的帮助运维人员对电气自动化设备进行排查工作，使电气自动化设备发挥出其应有的作用。
　　3.2实现自动控制水轮发电组
　　想要在实际应用中保障电气自动化设备可以实现自动开停机，工作人员需要考虑到水电站的工作环境和实际运行條件，选择最优的机组数量，从而保证在设定的程序下电气自动化设备可以实现有效运转，使水电站的正常运营得到维护。与此同时，企业想要将机组之间负荷分配的经济性能得到提升，需要工作人员全面了解和掌握电气自动化设备，根据运行的实际情况进行调节。除此之外，水电站还需要配备有备用的电气自动化设备，若设备出现故障，可以及时使用备用设备进行替换，防止发电机组非停现象的发生，从而保证水电站的经济效益。
　　3.3提升人员素养与专业能力
　　大多数水电站建设在比较偏僻的山区，这在一定程度上对人员工作造成影响，导致成本增加，除此之外，工作人员的工作环境比较差，对其积极性造成打击与制约，然而将电气自动化技术应用其中，可以实现无人管理，不仅减少了工作人员的数量，并且还可通过自动控制与自动监测的方式，减轻工作强度，提高工作质量，从另外一个角度分析，自动化系统可以降低管理成本，提高工作效率，符合当前社会发展的基本要求。 　　3.4优化电力运作
　　在水电站各个机组运行的过程中，要從根本上保证电压与频率处于标准数值范围之内，所以必要的时候需要对自动化技术进行检测与监控，真正做到自主反馈，保护机组的正常运行。从其他角度分析，自动化技术的应用还可优化电能质量，对电网运行的有功功率无功功率之间的平衡加以调整，实现水电站工作的稳定性。当然，自动化控制装置可实现动态监测，做好记录与报警，尤其是在面对突发事件的时候，可及时记录与解决，发出警告，避免因故障引发突发事件，提高发电效益指标与供电的可靠性。
　　4、电气自动化控制技术的发展
　　4.1电气自动化系统的通用性
　　实现电气自动化系统的通用性发展有利于系统工作效率的提升;有利于电气自动化发展的数据化;有利于促进资源共享。借助网络平台达到更为有效的控制发展，实现办公环境从生产、控制等全方位数据的共享。
　　4.2电气自动化系统呈现市场化的发展趋势
　　在时代发展的快节奏之下，企业应该紧跟时代发展的步伐，加强对于电气自动化的技术提升，升华改造，形成自身独有的特点，促进市场大繁荣。企业还可以通过市场外包等方式，带动相应的零配件生产集约化，逐步提升企业市场适应能力。产品市场化有效提升了资源配置的效率，同时促进了产业的跨越式发展。
　　5、结束语
　　综上所述，新时期背景下，科学技术发展速度不断加快，而水电站电气自动化应用也更加普及，被当作水电站电气建设工作的重要方式。通过对电气自动化技术的合理运用，不仅可以实现水电站运行的稳定性，同时还能够提高其运行经济性，使得供电质量得以全面提升，以保证系统获得更为可观的经济效益。上文以水电站为研究对象，阐述了电气自动化在水电站中应用的问题，并提出了具有针对性的改进措施，主要的目的就是进一步推广电气自动化技术在水电站中的应用，与此同时，不断完善应用的效果，在实现水电站稳定运行的基础上获取最佳的收益，促进水电站自身的发展。
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　　（作者单位：苗尾功果桥水电厂）
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