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、自動化發展。就目前而言，電氣自動化水平已經成為衡量水電站現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 自動監測水電站輔助設備運行狀態

水電站設備的運行狀態是實現水電站自動化的關鍵，對設備運行參數的監測管理顯得尤為重要。監測系統主要有水電站公用設備、動力設備、變電站開關設備等。其中，動力設備就是指發電機組及其輔助設備（油系統、水系統、氣系統等）。而想要對變電站輔助系統進行自動檢測則需要利用監測設備、控制節點以及控制設備為接收機組提供可靠數據，同時，利用數據庫計算機監測輔助設備的運行情況，如電流、電壓、溫度等。自動監測數據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。一旦，出現運行異常問題，自動監測系統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 自動監測和控制水電站水輪發電機組運行狀況

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

1.3 監測、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進行自動管控，以便當故障出現時，發揮自動保護功能，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控系統中的應用，實現了對水輪發動機以及其他輔助動力系統的運行情況進行自動監控與管理，一旦出現運行故障，系統會自動報警，并采取緊急應對措施，及時止損，避免事態進一步惡化。電氣自動化系統有助于提升水電站的可靠性、穩定性，使其向智能化、自動化發展，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的很多功能無法實現。

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的穩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 自動控制水輪發電組

電氣自動化設備實現自動啟動、停機，必須以水電站的運行環境為基礎，進行機組配置最優化選擇，以保障在特定程度設置下，電氣自動化設備能夠平穩、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 優化電氣自動化控制系統

計算機作為實現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的開放性、靈活性、聯動性等運行需求。與此同時，還具有明確監控對象，收集加工監控數據，記錄設備運行參數等職能。這為水電站電氣自動化系統的維護保養、故障排查等提供極大便利。因此，站內工作人員應積極優化電氣自動化控制系統，加大設備狀態監控力度，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

經研究發現，水電站電氣自動化系統故障因自身設備原因導致的安全故障不是很多，而大多數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，為可持續發展提供人才支撐。

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，引入現代管理理念，優化電氣自動化控制設計，合理配置動力系統，使其滿足開放性、發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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