論水電站電氣工程自動化技術分析及應用研究

史志君 青海雪玉水電有限責任公司

一、電氣工程自動化技術對水電站的重要意義

水電站中應用電氣工程自動化技術，可實時、準確監控設備的工作情況，并形成監控日志。如果其中某一設備或環節出現問題，系統會自動預警，甚至是明確故障方位及原因，以便及時快速的處理故障，提高水電站的運行可靠性。同時，自動監控的實施可有效防止和減少人為操縱失誤對設備的損害。電壓和工頻的穩定性是衡量水電站電能質量的主要標準，其分別受無功功率和有功功率的影響，由于電網負荷狀態的不穩定性，會對電能質量產生一定影響。因此通過自動化技術，自動調節發電機組，使電壓和工頻始終處于一個合理的水平，可保證電能質量。水電站中應用電氣工程自動化技術，可對水電站的負載及運行機組數量進行分析，從而進行合理調度，以確保以最低的投入獲得最大的效益。如果單純依靠人為操作不利于水電站運行的經濟性。一般而言，水電站選址大多比較偏僻，工作人員工作環境相對較差。而電氣自動化技術的應用，部分工作是由各種自動裝置按一定的程序完成，減輕了工作人員的工作量，降低了生產成本，提高了水電站的生產效率。

二、現階段水電站電氣自動化應用問題

（一）電氣自動化水平不高

目前，作為水利水電行業已經取得了理想的發展成果，水力資源基本得到利用，而且大部分水電站在實際建設的過程中都已經采用了電氣自動化，甚至信息化。然而，在實踐過程中，仍然存在水電站電氣自動化程度不高的問題。具體表現在系統運行需要人工操作，同時，系統本身的自動化程度不高，對于系統整體的穩定運行帶來了負面的影響，還會直接影響水電站的生產效率。

（二）電氣自動化管理水平不高

絕大部分水電站已經采用了電氣自動化的運行方式，然而實際效果并不理想。對其中的原因進行分析，由于發展中國家電氣自動化發展的時間不長，始終處于發展階段，尤其是中小型水電站受限于效益、資金以及人力資源等因素，能省就省。所以，管理水平也始終沒有提高。除此之外，大部分地區水電站建設忽視了電氣自動化的管理作用，所以，在完成施工作業以后管理工作開展不到位，對系統整體功能帶來了負面的影響。基于此，水電站建設規劃存在一定的問題，建設過程中規劃不合理，所以水電站布局以及設備的落后性明顯，對其自動化管理工作的開展帶來了嚴重的影響。

三、水電站自動化主要技術分析

（一）水電站的水輪機自動控制技術

保證水電站水輪系統正常運行的基礎，在此種技術下，水電站水輪機可以實現自動關閉，并合理調節自身發動機功率情況，對水電站的正常運行具有重要意義。與此同時，電氣自動化技術還可以采用流域電站集中調度控制系統，對多個水電站進行控制，保證各個水電站之間的運行效率，提高水電站的經濟效益，從而推動水電站實現快速發展。

（二）發電機系統是水電站正常運行的基礎

直接關系到水電站的供電情況，在水電站中使用自動化技術可以對水電站發電機和輔助操作系統進行監測管理工作。所以，相關人員需要在使用自動化技術對水電站發動機進行監測工作，對發電機中存在的問題及時進行解決。與此同時，相關人員還可以使用發電機系統對水電站發動機的溫度進行檢測，當發動機溫度過高時，需要及時對發電機進行維護工作，保證發電機系統的正常運行，為水電站的正常供電奠定堅實基礎。

四、水電站電氣工程自動化技術應用

（一）PLC控制系統在電站大壩應用

大壩閘門安裝PLC控制系統可通閘門成套安全裝置，過對大壩泄洪閘、沖砂閘、進水閘等閘門的狀態進行監測并進行控制，還可將大壩水位信號、自動清污機、大壩安全視頻監控、生態監控等信號通過通迅系統傳至電站監控后臺。電站運行人員可根據所接收到的狀態信號及視頻信號對大壩各閘門進行有效控制，以保證大壩安全。對大壩上進水口自動清污機可采用自動及遠方控制方式，保障發電進水量。

（二）PLC控制系統在油、氣、水的控制應用

油、氣、水系統是保證水電站穩定運行的基礎，對水電站設備的正常運行起到至關重要的作用。在水機技術供水管安裝壓力變送器、示流信號器可監控技術水運行狀態，安裝溫度測量器可通過供水溫度判斷機組冷卻系統運行狀態，各裝置信號送至機組技術供水PLC控制系統。在機組回油箱，高位油箱、油盆中設置油位變送器、油混水監測等裝置，各種信號通過PLC控制系統判斷后發出不同信號給運行人員，供運行人員檢查。對水泵、油泵、空壓機等長期運轉設備采用運行時間、投切次數等判斷方式對設備進行切換運行，提高設備使用壽命。采用電氣自動化技術對水電站油、氣、水系統進行自動控制工作，可有效保證水電站可靠運行。與此同時，相關人員還需要對水電站的自動化元件、水泵、油泵、空壓機、壓力罐等定期進行維修管理工作，保證設備的使用穩定及運行壽命，減輕水電站運行成本，提高水電站的經濟效益。

五、結束語

綜上所述，電氣工程自動化涉及領域眾多，具有機電結合、電工技術與電子技術結等眾多特點，在水電站中應用具有重要意義。不僅可以提高水電站工作可靠性，還可以保證水電站的勞動生產率，對水電站的快速發展具有重要意義。本文就對水電站電氣工程自動化技術應用的意義進行闡述，并提出具體的應用對策，以期推動水電站實現快速發展。