水电站电气自动化应用问题的探讨
发表时间：2018-09-10T10:16:14.860Z 来源：《基层建设》2018年第19期作者：王瑜
[导读] 摘要：随着水电事业的不断发展，电气自动化在水电站中得到了广泛应用，并且发挥着重要的作用。
黄河水电光伏产业技术有限公司青海西宁 810000
摘要：随着水电事业的不断发展，电气自动化在水电站中得到了广泛应用，并且发挥着重要的作用。
水电站电气自动化不仅能提高水电站工作的可靠性和运行的经济性，保证电能质量，而且能提高生产效率，改善劳动条件，已成为当前保证电力系统电能质量的重要技术手段。
分析电气自动化在水电站中的应用，对于保障变电站的健康稳定运行有着重要的现实意义。
关键词：水电站；电气自动化；应用研究
1水电站电气系统综合自动化的优越性与可行性
1、电气设备进入综合自动化系统后，取消了常规的强电控制平台及大量的常规表计和光字牌，所有断路器的控制操作均可在操作员工站上实现软手操，降低劳动强度且节省投资；
2、发电机系统可实现由零起升速、升压到并网带初始负荷的程序控制和软手操控制；
3、易于实现发电厂电气系统防误闭锁功能，减少误操作；
4、系统软件为电气各子系统提供结构清晰的系统图。
系统软件具有数据处理和统计、事故报警记录和追忆、画面生成和显示、报表生成和打印等诸多后台功能。
对于继电保护和其他电气专用自动装置以及电气程序控制，系统软件提供专用操作窗口；
5、实现对所有电气设备的测量、保护、控制、监测和信息管理。
电气综合自动化系统与电厂DCS系统之间采用网络通信方式，二者交换的信息量不受限制，并可节省大量控制电缆和变送器，改变了只有少数重要电气量才接入DCS的状况，提高了水电厂的自动化水平。
2水电站采用电气自动化的目的
1、使得水电站工作的可靠性得到提升
确保电能的生产以及安全输送是水电站的主要任务。
水电站的电气自动化系统能够实时对水电站的相关设备进行监控、记录，并能在发生故障时及时报警，不仅可以避免危险事故的发生，而且可以防止设备受到严重的损坏，因此保证了水电站工作的可靠性。
此外，通过自动装置对水电站进行操作和控制不仅可以有效降低由于工作人员的操作失误而引起的事故，而且还可以在发生严重事故的情况下，对水轮机组进行强制停止的操作，以确保水电站安全稳定运行以及正常输送电能。
2、使得电能的质量得到保证
水电站输出电能质量的关键就在于水电站的自动化水平。
评价电能质量的两个标准是电压以及频率，但是则无功和有功功率影响着整个电网的电压与频率。
因此，水电站自动化就需要及时且准确地对运行机组的有功以及无功功率进行调节，将水电站输出电能的电压与频率保持在规定范围内，从而确保电能质量。
3、确保水电站运行的经济性
水电站电气自动化可以合理运用自动控制装置，操控水轮机组的运作，通过综合分析水电站的实际情况以及供电电网对水电站的电能需求，计算出最佳的水轮机运行机组数，然后利用自动控制装置将最少的水轮机机组投入生产，获得最大的收益，以确保水电站运行经济性的目的。
3分析水电站自动化的内容
1、完成对水轮发电机组运行方式的自动控制
一方面，实现开停机和并列、发电转调相和调相转发电等的自动化，使得上述各项操作按设定的程序自动完成；另一方面，自动维持水轮发电机组的经济运行，根据系统要求和电站的具体条件自动选择最佳运行机组数，在机组间实现负荷的经济分配，根据系统负荷变化自动调节机组的有功和无功功率等。
此外，在工作机组发生事故或电力系统频率降低时，可自动起动并投入备用机组；系统频率过高时，则可自动切除部分机组。
2、完成对水轮发电机组及其辅助设备运行工况的监视
如对发电机定子和转子回路各电量的监视，对发动机定子绕组和铁芯以及各部轴承温度的监视，对机组润滑和冷却系统工作的监视，对机组调速系统工作的监视等。
出现不正常工作状态或发生事故时。
迅速而自动地采取相应的保护措施，如发出信号或紧急停机。
3、完成对辅助设备的自动控制
包括对各种油泵、水泵和空压机等的控制，并发生事故时自动地投入备用的辅助设备。
4、完成对主要电气设备(如变压器、母线及输电线路等)的控制、监视和保护。
5、完成对水工建筑物运行工况的控制和监视。
如闸门工作状态的控制和监视，拦污栅是否堵塞的监视，上下游水位的测量监视，引水压力管的保护(指引水式电站)等。
4水电站自动化应用的问题
1、部分水电站电气自动化水平不高
虽然水电站电气自动化的作用已经被广泛承认，但是在很多小型水电站中，仍存在着自动化程度不高的问题。
这种状况造成了小型水电站的产能低下，严重影响了小型水电站对于效益的实现。
2、部分水电站电气自动化管理水平低
很多企业虽然意识到了水电站电气自动化的重要作用，但是因其自身技术开发能力低，只是从表面上引进来，并欣喜于自动化带来的成果和效益，忽略了对于电气自动化的管理。
同时在引进之时并没有长远的规划制度，这就导致设备不能得到及时的维护和检修。
电气自动化没有依据水电站的实际情况进行设定和调试，在之后的生产过程中也没有进行妥善的维护和检修，这些可能都加剧了电气自动化的损耗。
5解决水电站自动化应用问题的措施
1、在意识上增强对于自动化优势的认识
要充分利用电气自动化来提高生产效率、节约成本，就要明确电气自动化的优势。
部分企业只看重眼前的利益，而没有长远目光，这
可能就导致发电事业的停滞不前，长此以往下去，行动跟不上最新的形势，效益得不到保障，就会面临被淘汰的风险。
2、在管理上改进落后的制度
在管理上，要培养一支素质过硬、责任心强的队伍，并对电气自动化实现专人专员的责任划分制度。
定期对管理队伍进行最新培训，让他们能站在水电站电气自动化的最前沿，依据企业的实际状况和发展水平调试好设施并做好保护工作，并即时监控。
同时也要定期对管理人员进行考核，监督其对电气自动化的维护工作。
6关于电气自动化在水电站中的应用
1、自动化检测的应用
自动化检测是电气自动化应用的前提。
电气自动化相关技术设备在水电站中的顺利运行，需要精确、有效的运行参数作基础。
水电站自动化能对各项设备和参数进行自动检查、确定最值、全程监视及记录与显示工作状态，使其按照设定的程序自动运行。
水电站自动化还可以对转角转速、水量、温度、压力、电流、电压、频率、电能和功率及功率因数等各项参数进行检测，当出现异常情况，可以完成相关保护，提高安全系数。
2、自动化操作的应用
水电站自动化运行过程中，对通讯、报警系统以及开关站设备需要进行全厂性基本操作，对于首部机组取水口闸门、溢洪闸门和一阵阀门的操作需要采用水工建筑物设备的自动操作；对于排水、乐缩空气和供电系统需要采用电纳公用设备的自动操作；对于开停机、发电转调相、发电转抽水等采用机器自动操作，让脉冲自动按照规定的程序完成不同的操作。
3、自动化控制的应用
水电站自动化利用自动化装置对水电站的运行过程进行自动化控制。
在水电站机组的启停、发动机的调相等工作中，通过控制脉冲，使设备在预先设定程序的指引下自主运行。
当发电机组运行的频率降低或者出现故障时，自动投入备用设备，或者将原有的设备切断。
通过自动化控制和分析水电站实际的运行条件、状况及发电系统的需求，能够为电机组设定最佳的工作参数，使水电站实现低能耗、高效率的运行。
7结束语
综上所述，可以得知，自动化技术在电力工程建设中起到了至关重要的作用，更是我国电力行业可持续发展的有效保障。
因此，我国电力行业应该高度重视自动化技术问题，在实际的电力工程建设过程中，加大对自动化技术的应用，通过先进高效的自动化技术，逐步提高电力系统的使用性能，使其真正符合现代社会发展需求，充分发挥自动化技术自身的重要作用与价值，从而促进自动化技术在电力工程中的可持续发展。
参考文献
[1]王李杨.浅析无功补偿技术在电气自动化中的应用[J].价值工程，2011（06）.
[2]沈云康，施国方，潘清.刍议楼宇智能化中电气自动化的应用[J].科技与企业，2013（11）。