水电站电气二次设备技术改造研究

周磊

（中国能建水电工程局电力安装公司 广西南宁市 530000）

水电站电气二次设备技术改造研究

周磊

（中国能建水电工程局电力安装公司 广西南宁市 530000）

电力行业作为我国的支柱型产业，有利于促进我国整体经济建设发展目标的顺利完成。近几年，伴随着我国国内社会经济的快速发展，电力行业也在不断的进行着自身的发展与变革，逐渐成为了我国经济建设发展的推动力。本文主要探讨了水电站的二次电气设备技术的改造情况，从而尽可能的保证水电站得以安全运行。

水电站；电气；技术改造

引言

二次设备的技术改造是水电站运行中的重要环节。因此，尽可能的保证水电站的安全运行是我国电力部门最为重视的事情，也是必须要解决的事情。

1 水电站概述

水电站是指将水能转换为电能的场所。水电站主要是利用水能转换为电能来建设一系列的建筑物和设备的统称。在水电站的运行过程中，主要是利用新建的建筑设备和运行设备之间进行相互的转换，从而实现水能和电能之间的转换。同时通过水电站将水能进行集中，并使用运行设备将水流流向调整到合适的大小和相应的位置上去。水能与电能之间的转换，首先要将水库里高水位的水通过引水系统的引导进入水房之中，然后输送到水轮机设备中，然后通过水轮机与动力发电机之间的相互作用使其转换为电能。最后，将转换得到的电能通过开关系统、变压器和输电线路等设备输送到电网内。

水利枢纽工程主要由挡水建筑物（壅水）、泄水建筑物、进水建筑物以及必要的水电站厂房、通航、过鱼、过木等专门性水工建筑物组成，如图1所示。

图1

2 水电站二次设备改造技术

水电站是我国主要的发电场所，有效的保障了我国社会经济建设的可持续发展，水电站的设备安装一般被分为一次设备安装和二次设备安装。一次设备安装指主要指安装水电站运行过程中必不可少的硬件设备，二次设备安装则是对水电站运行过程中的参数控制、运行机组调节和运行安全监控等一系列的设备保护装置进行安装，二次设备安装会对电能转换质量产生直接的影响，直接对水电站的经济效益产生影响。因此，水电站的二次设备改造在水电站设备的安装中尤为重要。此外，水电站的二次设备安装对水电站一次设备运行工程起到了重要的监控、调节以及信号收集的作用。

2.1 水电站二次设备的运行现状

伴随着我国社会经济的快速发展，以及我国国内的各项科技的快速发展，水电站的自动化设备的运行能力和运行性能越来越高。现代水电站的运行模式已经由传统的值班模式转变为无人值班或少人值班的模式，同时采用了高科技的计算机来对水电站完整的运行过程进行远程的监控。伴随着水电站的发展，如果在水电站的运行过程中出现突发情况则可以采用手动控制的模式来及时制止运行过程中出现的失误等情况。水电站的二次运行设备采用的都是太网分层的系统结构，同时水电站的网络运输采用了最先进的光纤传输来作为媒介，从而达到保证网络稳定运行的目的。同时，水电站的二次设备的运行一般由另外一台主控计算机来进行工作。另外，为了保证水电站设备的的运行安全以及顺应时代科技的发展，水电站额外的设立了一个电气维护工程师工作站。这个工作站主要是在服务器的信号发出之后，通过路由器系统来对电力进行调整，并通过光纤线路的方式来向计算机终端及时的传送信号，再由工作人员设置指令返回，从而智能化的控制信号的传播。

2.2 二次电气设备的改造技术措施

水电站的二次电气设备可以有效的保证水电站的安全运行，通过电力行业与水电站的相关人员对多年实际经验的分析研究，总结出了一系列的水电站二次设备进行改造的技术措施。

2.2.1 实例说明

某水电站在2010年正式的投入了第一台发电机组进行运营，在2011年6月将水电站的4台发电机都正式的投入了生产。由于这个水电站的设备都属于刚刚开始的投放运营之中，因此，在设备的稳定性和安全性上还存在了许多的不足，且短期之内设备的发电质量十分的不稳定。在这种情况之下，这个水电站的工作人员对二次设备进行了改造，从而大幅度提升了二次设备的运行技能，保证了水电站的经济效益。

2.2.2 调速二次设备的改造技术措施

①水电站的工作人员将机组的开机模式调整为自动开机之前先向计算机的主控制系统发出开机自动化信号的方式来改善开机程度，如果在机组开机之前没有发出自动化信号则会使主机系统的叶片自动关闭，进而导致机组停止运行。水电站的工作人员修改了机组的开机系统，采用微机编程的方式改变了开机程度，改变了调速器的参数，从而最大程度的实现数据之间的转换。此外，设备的微调设备可以避开开机指令信号环节，提高了开机时设备的稳定运行。②水电站的工作人员改造了自动水头的回路系统。一般情况之下，水电在进行水能的收集时也会收集到大量的泥沙。因此，在水电站运行过程中，十分容易因泥沙的积累而导致测压管道的堵塞问题，这就极易造成机组在运行过程中出现调节器的参数值错误的现象，使得水电站各个机器设备在同一阶段的运行过程中出现不同的参数值，进而严重的制约了机组的运行机能和水电站的经济效益。于是工作人员改造了自动水头的回路，将之前使用的自动水头回路改为可以进行水位集中测量的净水头输出装置，并以侧水位装置自动水头回路设备作为改造基础，将调整器水头回路传递到机组，这就有效的提高了回路的稳定，提高了水电站的经济效益。③水电站的工作人员在之前的机组设备的基础上另外加设了高频功能来促进电网的稳定，并通过设置内部参数来有效的提高网络的整体稳定。

2.3 计算机监控系统的改造技术措施

水电站的二次设备中最重要的组成元素是计算机监控系统，同时，计算机监控系统可以有效的保证水电站的安全稳定运行。另外，工作人员为了最大限度的保证计算机的监控系统的有效运行，还对计算机的监控系统从计算机设备、自动化无件系统、计算机调度系统、计算机控制装置系统、计算机人机交换系统、计算机口令系统、计算机界面系统和计算机操作系统等方面进行了调整和技术改造。另外，在对计算机的监控系统进行改造时，要科学合理的使用相关的专业技术，从而保证计算机监控系统合理稳定运行。在对计算机的监控设备进行改造的同时，首先要考虑计算机监控设备中各级CPU的运行承载能力、对特殊数据的复杂容错能力、通道线路的传输能力、对异常情况的控制及恢复能力等重要指标。并且以结合分散与集中为原则，彻底的对传统水电站中计算机监控系统中的缺陷进行解决。工作人员还采用了CPU双网结构并存的形式来提高计算机监控系统中LCU操作界面的可操作性和监控系统的监控反馈的能力。

2.4 提高二次设备使用寿命的措施

电气的二次设备技术改造的目的是为了提高二次设备的使用寿命，通过对系统设计进行优化可以有效的对电气二次设备进行技术改造，从而延长二次设备的使用寿命。设计人员对电气设备进行改造前，首先要了解相关的理论知识，然后根据工程的实际情况来进行创新，从而有效的提高工程质量及寿命。首先对设备的性能和型号进行充分的考虑，根据设备的性能、插板“三防”及技术参数来选择合适的设备型号，避免设备维护和检修方面的麻烦；选择技术优良、绿色环保以及性能稳定的新型智能设备，不仅可以有效的延长设备的使用时间还可以有效的保证设备使用过程的耐久性，节约设备资金。技术人员在进行二次系统的设计时要尽可能的对线路进行简化，使二次接线的距离最短化，从而减小或避免电磁兼容导致的干扰情况，增加设备的使用时间。同时要对二次设计采用接地、防雷、抗干扰措施方法，比如敏感电子装置的工作接地不可以混接到安全地及保护地上去，要在敏感电子装置的通信通道上安装防雷设施设备，微机型继电保护装置的二次回路都要使用屏蔽电缆等。此外，要对二次设备的使用环境不断的进行改良和完善，比如变电场所的继电保护和自动化设备的工作地点的环境温度要保证控制在5～30℃之间，可以采用安装空调等温控设备和其他恒温措施来满足要求，并同步监控场所内的湿度，防止出现湿度过大的情况。

3 结束语

水电站的二次电气设备技术改造有利于促进水电站设备的安全运行。因此，要按照实际的情况来对水电站进行二次设备的改造，并根据设备自身的特点和运行机能来进行合理的技术改造，从而保证水电站二次设备运行的安全和稳定。

[1]王思良，任保瑞，李波.水电站电气二次设备技术改造刍议[J].水电与新能源，2014（11）：10～12.

[2]张文银.水电站电气二次设备技改安装过程控制[J].工业b，2015（16）：43.

[3]赵阳.水电站电气二次设备技术改造探讨[J].城市建设理论研究：电子版，2013（15）：16～17.

TV734

A

1004-7344（2016）23-0059-02

2016-6-2

周磊（1988-），男，汉族，广西南宁人，助理工程师，本科，主要从事水电站机电安装、检修工作。