水电站电气自动化应用不足点分析及解决措施

孙景林

摘   要：随着科技的不断进步，我国水电站不断向智能化、自动化发展。就目前而言，电气自动化水平已经成为衡量水电站现代化水平的重要指标。而想要提升水电站的电气自动化水平，除了要有效监控管理动力设备外，还应注重提升辅助设备的运行效率。本文将简述水电站电气自动化的主要内容，分析水电站电气自动化应用的不足之处，并提出相应解决措施。

关键词：水电站  电气自动化  应用不足点  解决措施

中图分类号：TV734                                 文献标识码：A                       文章编号：1674-098X（2019）07（c）-0002-02

1  水电站电气自动化的主要内容

1.1 自动监测水电站辅助设备运行状态

水电站设备的运行状态是实现水电站自动化的关键，对设备运行参数的监测管理显得尤为重要。监测系统主要有水电站公用设备、动力设备、变电站开关设备等。其中，动力设备就是指发电机组及其辅助设备（油系统、水系统、气系统等）。而想要对变电站辅助系统进行自动检测则需要利用监测设备、控制节点以及控制设备为接收机组提供可靠数据，同时，利用数据库计算机监测辅助设备的运行情况，如电流、电压、温度等。自动监测数据是提高水电站安全性能，保证动力设备完成自动操作、自动保护以及自动控制的重要依据。一旦，出现运行异常问题，自动监测系统会立即采取应急措施，使设备停机，并对工作人员示警，保障设备故障能够在第一时间得到有效处理。

1.2 自动监测和控制水电站水轮发电机组运行状况

水电站的电气系统中，有很大一部分设备都具有闭环属性，例如调速器、励磁调节器等。调速器用于调整发电机组转速，励磁调节器用于调整发电机组电压，他们都属于动力系统中的最为基本的自动控制装置。机组自动监控设备可以监测、控制水电站发动机组的工作状况。通过监测设备获得机组运行数据，并根据实际运行情况自动控制发电机组的开关、并列运行、机组数以及发电与调相之间的转换等。同时，还可以根据负载，自动调节发电机组的功率。

1.3 监测、控制、保护水电站主要电气设备

水电站的电气设备主要有变压器、母线以及输电线路等，而实现水电站电气设备自动化就是要对这些电气设备的运行参数进行自动管控，以便当故障出现时，发挥自动保护功能，并有目的、有针对性地排查故障，及时开展故障处理。设备自动保护主要有两个方面，其一，因发电机油压过低、转速过高、机械过速等紧急停车;其二，因电气故障，如冷却水中断、轴承高温、顶盖水位超标等紧急停车。

2  水电站电气自动化应用的意义

水电站的工作原理主要是将水能转换成为电能，因此，电气设备的运行情况是水电站正常工作的关键。水电站的主要电气设备，如图1所示。随着水电站的不断发展，应用的电气设备种类越来越多，水电站电气电动化的水平也得到了大幅度提升。比如说，计算机信息技术在水电站监控系统中的应用，实现了对水轮发动机以及其他辅助动力系统的运行情况进行自动监控与管理，一旦出现运行故障，系统会自动报警，并采取紧急应对措施，及时止损，避免事态进一步恶化。电气自动化系统有助于提升水电站的可靠性、稳定性，使其向智能化、自动化发展，在减少人工工作量的同时，还能提高水电站的经济性、社会性。可见，电气自动化是水电站向前发展的核心技术支撑，对其应用效果进行分析研究具有非常重要的现实意义。

3  水电站电气自动化应用的不足点分析

3.1 电气自动化管理水平低

虽然，电气自动化在我国水电站得到了广泛应用，但实际应用效果却是良莠不齐。对于大型水电而言，设备先进、资金充足，大体上能够解决需要大量人员值班值守的问题。而对于中小型水电站而言，因为规模不大、资金短缺、人员流失大等，电气自动化应用效果不甚理想。更有一些水电站，在建设初期，就忽视了电气自动化的重要性，自动化管理水平不高，导致电气自动化系统的很多功能无法实现。

3.2 电气自动化水平不高

近些年，随着社会的不断进步，对于电力以及水资源的需求量不断升高，这为水电站的自动化发展提供了良好的契机。但是，仍然有部分水电站还采用人工操作，电气自动化水平不高，对水电站自动控制系统的稳定运行造成不良影响，从而降低了电力资源的输出效率。

4  提高水电站电气自动化水平的解决措施

4.1 自动控制水轮发电组

电气自动化设备实现自动启动、停机，必须以水电站的运行环境为基础，进行机组配置最优化选择，以保障在特定程度设置下，电气自动化设备能够平稳、安全地运行，促进水电站整体运行效益的提升。同时，相关工作人员应该熟知电气自动化设备的工作原理以及运行特性，避免设备闲置，提高资源使用效益。此外，水电站通常要求持续运行，因此，应配备备用动力设备，有效避免因设备故障导致的经济损失。

4.2 优化电气自动化控制系统

计算机作为实现水电站电气自动化的核心控制设备，主要是通过以太网在各个终端设备间建立通讯链路，从而满足水电站电气自动化系统的开放性、灵活性、联动性等运行需求。与此同时，还具有明确监控对象，收集加工监控数据，记录设备运行参数等职能。这为水电站电气自动化系统的维护保养、故障排查等提供极大便利。因此，站内工作人员应积极优化电气自动化控制系统，加大设备状态监控力度，以便促进水电站经济性的整体提升。

4.3 提高管理人员素质水平

经研究发现，水电站电气自动化系统故障因自身设备原因导致的安全故障不是很多，而大多数是因为人为操作不当或者管理疏忽引起的。因此，水电站管理层应积极进行内部整顿，加强绩效考核。对于表现突出的员工，要给予认可，可以考虑设置一定额度的物质奖励，树立典型，发挥榜样力量。对于新入职员工，要加强培训管理，并采用师徒制，为新人员的快速成长提供良好空间。最后，要引入现代管理理念，提高员工的综合素质，可以鼓励员工轮岗，全面了解并掌握水电站电气自动化设备，为可持续发展提供人才支撑。

5  结语

总之，随着电气自动化水平的提升，我国水电站的稳定性与安全性得到了较大进步。电气设备的自动化水平是提高水电站生产效益的关键所在。因此，水电站管理人员应重视自动化水平的重要性，引入现代管理理念，优化电气自动化控制设计，合理配置动力系统，使其满足开放性、发散性以及灵活性等运行需求，不断提升水电站的整体经济性能。

参考文献

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