關于小水電站電氣自動化應用問題的探究

陳杰宏

【摘要】新中國成立以來，我國經濟、文化的高速發展，電力已經成為我國人民日常生活中不可缺少的能源，相對于火力發電與核能發電對環境的影響，水力發電運用水能作為動力進行發電工作，是綠色環保再生能源，對自然環境的影響較少。因此，水力發電在我國電力生產中占據較為重要的地位。小水電站電氣自動化技術的應用，可以提高小水電站的安全運行穩定性和小水電站的總體效益，對小水電站的發展和管理有著重要的意義。本文對小水電站電氣自動化技術的應用、意義以及在建設和使用中要注意的問題進行研究，探討。

【關鍵詞】小水電站；電氣自動化；應用

引言

水電資源作為我國能源中的重要組成部分，其具有無污染以及可再生、運行維護管理費用低等優點，在實際的運行過程中容易進行電力調峰。在我國當前能源越發缺乏的背景下，水電資源的開發利用顯得十分重要。而且，小水電有利于平衡我國的能源結構和提高水資源的社會經濟綜合效益以及資源利用率。我國地源廣闊，小水電資源十分豐富，經過多年來的建設，小水電站的建設已經形成一定的規模，在電力生產中的地位越來越重要。但我國的小水電站很多建成時間較早，建設時由于受到資金、技術施工和制造條件的限制，很多都沒有應用電氣自動化技術，而且后期投入資金較少，沒能及時進行技術更新改造，造成小水電站的安全運行穩定性不高、電氣自動化應用程度低和使用運行工作人員過多的現象，嚴重影響小水電站的整體效益。而小水電站電氣自動化技術的應用可以滿足小水電站的發展需求，解決我國小水電站現狀。

一、小水電站電氣自動化的內容。

1、實現小水電站的一鍵式（遠程）自動操作。

小水電站電氣自動化的應用可以一鍵式（遠程）自動操控，實現從供電、機組啟動、并網、發電、機組解列、停機、停電等全自動化操作，并且水、電、氣、油等輔助系統都可實現自動化操控。小水電站通過應用電氣自動化，可以完全實行自動化操作與控制（包括遠程）運行，實現無人化值守安全運行。

2、自動監測和控制小電站水輪發電機組和配套設備的運行狀況

信息技術的準確性與及時性使得信息技術迅速的普及，電氣自動化技術便是信息技術的延伸，同樣電氣自動化技術具備了信息技術的準確性與及時性。因此，水電站電氣自動化技術的應用，可以及時的、準確的對水電站運行數據進行計算，其中控制設備、監測設備、控制節點是水電站水輪發電機組和配套設備運行狀況自動檢測和監視的基礎，計算機接受水輪發電機組和配套設備的運行數據，最終對水輪機組和配套設備的運行狀況進行分析和判斷，從而發出指令進行操作和控制，保證水輪發電機組和配套設備在最佳狀態下運行。

3、對水輪發電機組和相關配套設備進行實時自動保護

當水輪發電機組和相關配套設備（變壓器、開關、母線、輸電線路、互感器等）出現事故（故障）時，電氣自動化系統能及時發出相應指令，把事故（故障）機組自動關停、斷開事故（故障）變壓器、開關、母線、輸電線路、互感器等設備的電源，對相應的水、電、氣、油等輔助系統進行保護關閉，并發出事故（故障）警報，實時自動記錄事故（故障）的情況和數據，便于管理人員分析和排除事故（故障）。

二、水電站電氣自動化應用的重要意義

1、提高水電站安全運行的可靠性

小水電站電氣自動化應用訶以減少人為誤操作和惡劣天氣在室外操作發生的安全管理事故，當水輪發電機組、主要設備（變壓器、開關、母線、輸電線等）運行出現異常時能及時自動報警，提醒運行人員進行及時處置，發生事故（故障）時自動保護能動作關停機組、斷開設備電源，降低機組和設備的損壞機率。水電站電氣自動化可以準確、及時的對水電站運行系統進行有效的監控，從而保障水電站供電的穩定性與電能的質量。同時各個系統的運行數據還能夠被自動控制系統準確記錄，對于異常數據該裝置可進行自動報警，進而保證水電站運行故障的迅速排除。因此，電氣自動化技術不僅可以預防發電機組的故障，還能阻止水電站設備發生故障時所帶來的安全事故。讓水電站的發電運行更加的安全、可靠。同時各個系統的運行數據還能夠被自動控制系統準確記錄，對于異常數據該裝置可進行自動報警，進而保證水電站運行故障的迅速排除。

2、保證供電電網的穩定和發電質量。

當小水電站的水輪發電機組和相關設備發生事故（故障）時，電氣自動化系統能及時動作，把事故機組關停，把事故設備切斷電源與供電電網斷開，保證供電電網的安全穩定。在發電運行過程中，能根據實時監測發電機組的運行數據，及進調節發電機的有功功率和無功功率的配比，保證在規范以內運行，保證發電質量。

3、提高水電站運行的經濟性

水電站電氣自動化的應用可以縮短開機拼網發電的時間，減少浪費水的現象，提高發電效益，通過自動開機、拼網、解列、停機等一系列的自運化操控，避免和減少人為誤操作對水輪電機組和電氣設備的損害。發生事故時保護能及時動作，及時關停機組和斷開設備電源，減少機組和設備的損壞機率，降低水電站的運行維修和養護費用。水電站故障的維修成本較高，水電站的日常故障檢測是必不可少的，而人工的檢測耗時時間長，漏洞過大等缺點，在使用電氣自動化技術進行檢測可以做到完好的彌補。電氣自動化技術還可以實時的監控小水電站各個設備，保障小水電站設備的安全穩定運行。當水電站具有多個機組時，要提升運行經濟性還要依據各臺機組的效率特性和水電站的具體情況確定機組最佳運行狀態，通過最佳運行機組數量的確定實現發電效率的最大限度提升。從而極大的提升水電站運行的經濟性。

4、提高小水電站勞動生產率整體效益

傳統的水電站運行、監測工作需要較多的人力去完成，而現在電氣自動化技術的應用，可以極大的降低人力資源，用極少的人就可以對電氣設備進行全面的運行、監測和控制，而且可借助無線通信網絡實現遠程操作、控制、監測，實現無人值守運行，大大節約了人員成本。這種條件下的小水電站安全運行、管理水平也獲得了大幅提升。這樣水電站的電能生產與運行成本得到了極大的節省，使得水電站的整體效益現在的提高。

三、總結

電氣自動化技術在水電站中的應用還有很多優勢，為了我國環境的保護，充分利用和開發水資源，提高水電站的安全運行可靠性、穩定性、管理水平和總體經濟效益。小水電站的電氣電動化應用必不可少，因此，小水電行業還需要不斷的對水電站技術進行革新，進一步提高小水電站電氣自動化的可靠性、穩定性、準備性和經濟性，提高小水電站安全運行管理和整體效益，從而進一步推動我國小水電事業的發展，為我國的經濟建設作貢獻。

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