高水头水电厂电气制动技术应用探讨

汪大庆

摘 要：在我国的能源供应结构中，水力发电一直占有相当重要的比重。随着我国经济发展速度的加快，对能源的需求越来越高，这也对水力发电厂提出了新的要求。在现代科学技术的条件下，高水头发电厂的建设也在国内起步了。如何将以往水电厂的电气制动技术应用到新的高水头水电厂中，是每一个水力发电工作者面临的新问题。本文即对高水头水电厂中的电气制动技术应用做初步的探讨。

【关键词】高水头水电厂 电气制动技术 技术应用

2010年年底，由某水电开发有限责任公司负责建设的某水利枢纽工程正式完工，这标志着亚洲第二高水头水电厂的建成。在这项水利枢纽工程投入运行的五年时间里，运用最先进的科学技术，保证这一高水头水电厂的正常运行，使其发挥出应有的作用，是水电厂管理者应尽的责任和义务。在实际工作中，电气制动技术得到了比较好的应用，但由于高水头水电厂的特殊性，这一技术在应用的工作中出现了一些问题。

1 电气制动技术在高水头水电厂中出现一些问题及原因探究

1.1 高水头水电厂的自我调节能力较低，导致电气制动技术不能完全的发挥出其应有的效果

高水头水电厂，一般在河流上游的高山地区兴建，在河流的上流位置便决定了水电厂的功能有限，只能是引水式或混合式水电站。也就是说，高水头水电厂往往自身并不具备水位调节能力或水位调节能力很低的，这是因为河流上流的水流量一般比较小，且河流上游的水文情况比较复杂，水中携带的可能不只是泥沙等携带物，而有可能会是比较复杂的鹅卵石。因此，这种处在河流上流的高水头水电厂一般不具有综合利用效益。虽然它的功能有限，但由于这种水电厂处于河流的上游，因此它的地位是十分突出的，尤其是如果高水头水电厂处在河流上流的干流上，会对整个河流的中下游的水文情况产生巨大的影响。因此，对高水头水电厂的管理工作就显得尤为重要。

在河流的上游地区，水位一般相对稳定，水流量的变化幅度因此也相对不大，在这种水文条件下，高水头水电厂的出水量和发电量基本上取决于上流地区的来水量。但在我国的大部分河流中，来水量具有十分明显的季节因素。这给高水头水电厂的机组技术，尤其是供水系统提出了非常高的要求。如果在冬季时间，上流来水量不足，供水系统又没有足够的水量供应，那么整个高水头水电厂甚至可能会处于停止运行的阶段。这给电气制动技术带来了相当大的难题。

1.2 电气制动技术的运行相当复杂，在实际操作中缺乏高水平的一线控制人员

电气制动技术，是指发利用发电厂中的同步发电机，产生电枢反应，从而更好的使发电厂运行的一种高新科学技术。其具体的工作原理，是在发电厂周围的电网和电机解列的时候，发电机会在一定的时间内减缓工作的速度，发电机中的定子会出现部分的短路，这种短路会给发电机的转子提供一定的能量，这种情况下发电机的转速会迅速下降为零，最终形成电机之间的制动。处在河流下游的一般发电厂中，电气制动技术经常使用的水轮机进行驱动，这是一种机械的减速方式，操作起来非常的简便，对工作人员的技术素养要求比较低。在河流上流的高水头发电厂中，则会采用气压或油压的方式进行进行驱动，这种电气制动技术要求水电厂的工作人员具备非常良好的专业素养。但由于在河流上流的高水头水电厂建设得比较少，这种技术的应用还处在初期阶段，国家在这方面储备的人才数量还不够。在保证高水头水电厂正常运行的前提下，便不得不聘请一些只具备初步掌控电气制动技术的人员，这在很大程度上影响了电气制动技术在高水头水电厂中的应用。

2 电气制动技术在高水头水电厂中进行应用的有效策略分析

2.1 在高水头水电厂中采用自动减压阀，解决河流上游的水电厂供水系统的问题

由于河流上游的水流量比较小，而且季节性表现得尤为明显，因此解决高水头水电厂的供水系统问题，是保证电气制动技术在水电厂中应用的前提。在这种情况下，国内的高水头水电厂需要采取减压措施，一般会采用一种新型的自动减压阀。这种减压阀是一种双阀盘结构，拥有自动控制系统，能够保证供水系统的正常减压。在水压超过允许标准压力时，能够自动调节供水压力。在引进这种自动减压阀之后，电气制动技术才有可能被高水头水电厂广泛的运行。而在电气制动设备运行的过程中，电气制动技术每一个步骤的展开，都需要水电厂整个系统在正常地运行。引进自动减压阀，是在高水头水电厂中不得不另行购置的一项设备，这是由高水头水电厂处在河流上流的独特地理位置所决定的。

2.2 加强对一线操作人员专业素养的培养，使其能够科学合理的运用相关的电气制动设备

高水头水电厂在国内的建设还处在起步的阶段，而且由于高水头水电厂独特的地理环境，导致高水头水电厂中的一线操作人员还达不到高标准的工作要求。高水头水电厂的电气制动设备虽然在工作原理上，和其他水电厂的电气制动设备一致，但在驱动方式上会采用对技术要求比较高的气压或者油压的方式，这对工作人员的素养提出了新的要求。也就是说，在高水头水电厂的电气制动设备中，为了合理的解决电气制动设备运行过程中出现的突发问题，就需要一线的操作人员对高水头水电厂的电气制动技术不断的进行研究，探索出相关的工作经验，尤其要具备一定的问题解决能力，只有在这样的素养之下，才能按照实际工作需要合理地使用电气制动设备，保障高水头水电厂可以安全、有序的进行。

3 小结

电气制动技术是在水电厂的电动机系统中广泛应用的一项高新科学技术，而随着水电厂的增多，高水头水电厂也建设了起来，并投入了运营。但在高水头水电厂中应用电气制动技术还存在着一些问题，例如高水头水电厂的自我调节能力较低，导致电气制动技术不能完全的发挥出其应有的效果；电气制动技术的运行相当复杂，在实际操作中缺乏高水平的一线控制人员等问题。在高水头水电厂中，一般会采用自动减压阀，解决河流上游的水电厂供水系统的问题，而针对一线操作人员问题，管理部门和整个社会都在努力加强对一线操作人员专业素养的培养，使其能够科学合理的运用相关的电气制动设备。在这些问题得到良好的解决之后，电气制动技术在高水头水电厂的应用会取得事半功倍的效果。

参考文献

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作者单位

新疆乌鲁瓦提水利枢纽管理局 新疆维吾尔自治区和田地区 848000