水電站維護自動化研究與實踐探討

譚品忠

【摘要】利用高科技手段將水電站的控制、維護等自動實施一直是我們的目標，隨著辦公、管理、控制系統等自動化實施成功后，維護自動化也提上日程。水電站的建設一直受到國家的重視，為了使水電站實施全方面自動化，我國加大了對水電站技術研究的投入，不斷的進行實踐，要在實施水電站控制自動化的同時，繼續實現維護自動化，從而更好的利用水電站，保證水電站優質的運行，讓我們的電力資源源源不斷。

【關鍵詞】水電站；高科技；維護自動化

【中圖分類號】TP27 【文獻標識碼】A 【文章編號】1672-5158（2013）04-0134-01

隨著經濟的不斷發展，人們生活質量越來越高，電力消耗越來越多，我國電力資源已經相對緊張。在利用自然資源轉化為電能方式中，水資源的利用得到了廣泛的認可及實施，水電站則是利用水資源發電的工程，水電站的建設逐年增加，像我們熟知的三峽大壩、葛洲壩，還有距離佛山較近的河源新豐江水電站等，都對我國電力行業起到了重要意義，隨著加大水電站的技術資金投入，水電站已經實施了控制自動化，并將繼續開展維護自動化的研究與實踐。

一、水電站設備檢修發展歷程

1.在最初階段，水電站的運用主要是為了節省人力，用機械的力量去代替人力，減輕了勞力付出，只需要人員正確的操縱方法使設備運行即可。雖然機械給水力發電帶來了極大的方便，但是也隨之面臨著維修，人累了需要休息，病了需要看病，設備也是如此。那時候設備的維修是靠人力的，一旦設備出現故障停止運轉，維修人員便找出原因，通過更換設備部件等方法修繕，維修技術也相當有限，對于一些過于嚴重的問題就只能通過更換設備來完成。而且機器運轉停止后，維修期間便需要停止工作，極大的降低了工作效率。

2.隨著科技的發展，水電站設備數量隨之增加，設備的檢修技術也進一步提高，為了保證設備的運行效率，制定了定期維修計劃，根據設備以往損壞的經驗分析，制定設備維修間隔，以固定的期限為維修時間，這樣可以在設備出現故障前進行維護，避免了故障發生的嚴重性，降低了安全隱患，進行有計劃的維修可以避免意外故障，可以及時的發出停電通知，以作準備，方便了人們生活，供電質量得到提高，但是也存在著一定的問題。

3.在以往的檢修實施中，研究人員綜合分析，吸取經驗教訓，進一步提高了維修技術，采用了預知檢測維修的方式。在設備出現故障前會有些征兆，研究人員去發掘這些征兆，然后記錄下來，在下一次出現故障前兆時便能及時的解決問題，將設備故障消滅在萌芽狀態。我們稱這種方式為狀態檢修，這種檢修方式不僅克服了維修浪費還能夠避免設備大型故障的發生，大大提高了設備的工作效率，使其正常運行，減少了意外停電。

二、我國水電站維護自動化的實施意義

在經濟、科技日益發展的環境下，水電站建設越來越多，水電站設備的控制實現了自動化，但是維護仍存在著問題，傳統的維護方式只是簡單的事后維修，這種簡單的事后維修有一定的滯后性，設備故障如果嚴重則直接造成巨大的經濟損失，對人來說也是一種安全隱患，許多大的事故都是因為發現故障太晚造成的，如果能夠實現水電站維護自動化就能避免這一問題，能夠及時的探測到故障發生的原因，有效的解決故障問題，雖然傳統的事后維修需要的技術不高，程序也不復雜，只是單純的修理工作，但是簡單的維修技術不能保證工作效率，雖然機械運行減輕了人力卻在維修方面耗費了大量的人力、財力，局限性太大，這種耗費將伴隨著設備的運行，相比之下，水電站的維護自動化實施起來更能制造長遠的利益，可謂是一勞永逸。

現在有些水電站采用的是計劃性定期維修，這種計劃性的維修要求也不高，執行起來也簡單，但是仍然存在著問題，在機組中的設備維修間隔不一樣，有些部件維修比較頻繁，不能與統一制定的維修時間吻合，以至于設備維修時間常常被打亂，意外停電還是會發生。由于水電設備數量較多，所以維修起來也相當麻煩，固定的維修時間不能夠及時的解決問題，使得設備故障維修頻繁發生，甚至出現一些大的故障，導致意外事故，造成不可挽回的損失。有時設備運行正常，因為計劃性的維修需要，設備停止運行進行檢查，這樣既浪費了人力維修又降低了設備的運行效率。可見這種周期性檢查還是不能夠滿足水電站的發展。

為了進一步提高水電站的利用率，保證水電站的正常運行，節約維修成本，降低水電站設備故障的發生，我國進一步研究維護自動化系統，并得到了一定的進步。

三、我國水電站維護自動化的實施

隨著市場經濟的不斷發展，推動了水電站檢修技術的提高，使水電站綜合自動化邁進了一大步。我國部分水電站大力發展設備檢修，對原有的檢修技術進行改造，將在線監測提上日程，開發了比較有效的狀態監測系統，大力推動了水電站維護自動化。也有一些水電站打開市場，對外引進了先進的設備，利用先進技術提高了監測系統。

例如距離佛山地區較近的河源新豐江水電站，它不僅致力于發電還兼顧了防洪、航運等綜合效益，它不斷的加大技術投資，努力實現水電站的綜合自動化目標。它所實施的監測內容包括大壩安全、水庫調度及電廠運行等方面，在監測系統布置上采用分布式數據采集，從現場采集單元上傳感器傳輸到監測計算機等構成實時監測系統。主要監測正倒垂線監測、引張線監測、靜力水準監測、壩基壓力等關鍵數據。在現場傳感器采用先進儀器，由電纜連接，對現場進行實時監測，將數據傳遞到計算機系統，計算機將各項數據分析羅列，對監測做出相應響應。在監測點上做到了大體分散、局部集中的監測，對特殊點進行集中部署。

在一些重要的監測儀器上采用比較先進的設備，對故障地段進行實時報警，就水文自動監測系統來說，它包括降雨和水文信息自動采集，自動傳輸系統由遠程設備、遠程通道組成。自動通道微波載波、高頻、聲音和光通信和其他形式。遠程設備的功能分為遙測、遙信硬件邏輯電路，它是一個計算機化的遠程設備的前固定布線。通過對各項數據的監測及時反饋給計算機，實現無人監測和部分視頻監測，大大提高了監測準確度和監測效率，提高了效率。所有數據都要由中央控制設備來分析處理由一個專用服務器和若干客戶機主組成的監測局域網構成，在對一切數據進行處理都是通過專門的監測軟件實現的。

新豐江水電站利用先進設備，采用了在線監測，提高了設備的工作效率，為實現水電站維護自動化做出了突出的貢獻。為我國水電站自動化在線監測提供了很好的樣板工程實例。實現了無人監測、重點區域監測、長期數據采集庫儲存、水電站安全監測及發電、輸送監測等。在設備維護上，通過監測系統更好的查出故障點，快捷的排除故障點，比以往靠人工排查更直接更快捷。在設備維護上節省了維護費用，自動化也具有部分自我檢修分析的功能，為更好的處理故障點，提供了重要數據。自動化監測不僅在監測和維護上更好的為水電站的運行提供了很大的推動，也為面對一些不可抗拒的災難，提前通過數據庫的數據給予防范和預警。為水電站的安全運行保駕護航。

總結：

水電站的維護自動化是設定利用高科技手段設置維護系統，同時維護系統的設置在人的掌控范圍內，利用維護系統自動運行的方式來使水電站正常運行，不僅節省了勞力，使水電站在自動化模式下迅速的運行，還能夠便于工作人員及時的完成對水電站的狀況了解，既保證了效率又提高了質量。隨著水電站控制自動化的順利實施，也對維護自動化起了重要的推動作用，相信我們會不斷完善水電站維護自動化，使水電站發揮更大的作用。