電氣自動化技術在水電中的重要性

許 可

(思南縣水務局水利水電工程質量監督站，貴州思南565100)

電氣自動化技術在水電中的重要性

許 可

(思南縣水務局水利水電工程質量監督站，貴州思南565100)

隨著經濟的發展，全社會對于電力的需求越來越高。電力企業為了適應現實的要求，逐漸實現自身的發展與轉變，其中一大轉折點就是電力系統實現自動化。水電站作為電力系統的一大組成部分，它也實現了轉變，應用了自動化技術。研究推廣水電自動化技術將是我國水電發展的一大方向。因此，相關人員、單位應該重視電氣自動化技術在水電中的重要性，掌握應用的內容，并嚴格把握發展方向。從而為水電實現自動化提供基礎，革新水電發展模式，促進水電更好的發展。

電氣自動化技術;水電;重要性;作用

1 水電自動化內涵

當下，水電站的自動化程度是衡量水電站現代化水平的重要指標。實現自動化主要是保證水電站生產中的一系列操作、控制等環節，在無人以及少人的直接參與下，依舊能夠保證水電站的正常生產。此外，水電站采用自動化技術也是實現水電站安全經濟運行不可缺少的方法。電氣自動化在水電中的應用能夠有效地提高生產可靠性、提高運營經濟性。此外，還具有確保電能質量、提高生產率、改善勞動條件等功能［1］。一般而言，水電站實施自動化需要涉及到大壩監護、水庫調度和電站運行等方面。

2 水電自動化內容

2.1 自動控制水輪發電機組運行方式

自動化技術對于水輪發電機組運行方式的控制主要包括2個方面:①實現自動開停機、發電轉調相以及調相轉發電等。專業人員實現對自動化裝置進行相應的設置，使得他們能夠依照預設程序自動完成上述操作，減少了人力的高投入;②能夠依照水電站實際情況自動選擇經濟的運行方式。自動化裝置會依據程序分析的現實情況，自動選擇最佳運行機組數，在機組間實現負荷的經濟分配，根據系統負荷變化自動調節機組的有功和無功功率等［2］。另外，當運行機組發生故障或電力系統頻率較低時，還可以自動開啟備用機組，保證機組的正常運行;當頻率偏高，則會自動停止部分機組。

2.2 監視水輪發電機組及其輔助設備運行工況

自動化裝置可以有效對水輪發電機組及其輔助設備的運行工況進行監視。對各種設備運行工況的監視是為了在發生故障時，能夠迅速作出反應。因此，當監視這些設備運行不正常時，自動裝置會迅速、自動地采取相應措施，例如發出信號或者緊急停機等。

2.3 自動控制輔助設備

包括對油壓裝置、技術供水裝置、集水井排水裝置和空氣壓縮裝置的自動控制［3］。技術供水裝置的用途主要是對水電站運行設備進行冷卻和潤滑。技術供水裝置的自動控制方式可以分為，技術供水系統采用水泵供水并設置蓄水池以及采用水泵供水并不設置蓄水池。前者的水泵電動機的控制方式為:自動啟動和停止工作水泵，維持蓄水池水位在規定的范圍內;當工作水泵故障或用水量大增而使蓄水池水位下降到備用泵啟動水位時，自動啟動備用泵并報警。此外，技術供水系統采用水泵供水并不設置蓄水池時，水泵電動機的控制方式為:工作水泵隨著機組的啟動而自動啟動，并在機組運行期間保持運行;當供水總管的水壓下降到備用泵啟動水壓時，自動啟動備用泵并報警;機組停機過程結束后，自動停止水泵;供水管路上的閥門應隨機組的啟動和停止而自動啟動和停止。

3 水電站自動化的作用

3.1 提高效率

在設備方面，通過自動裝置的控制以及監視，可以有效、及時地監測到系統中的故障以及異常狀況，并迅速報警通知工作人員。在如此迅速、靈敏的裝置之下，工作人員可以及時掌握系統動態，如遇異常或故障情況可以及時地采取措施。從而避免異常狀態轉化為故障，或者是小故障造成安全事故的現象，防止設備嚴重損壞。此外，避免了人為疏忽帶來的運行事故。水電站實現自動化后，通常是利用一系列的自動裝置來實現。一般而言，工作人員會事先設置程序等，令這些裝置自動完成水電站的一系列操作和控制工作。這樣，可以減少人為誤操作帶來的隱患，還可以提高應對事故的效率。通過事先的設置，當系統中出現某一設備故障，則自動裝置會及時采取相應的措施，縮小事故影響的范圍，盡可能的擴大供電范圍。

3.2 提高運行的經濟性

在人工操作的水電系統中，往往由于掌握信息的限制、水平的不足等因素，造成水浪費、電能浪費，這與當下倡導綠色生活的主題是不相符的。水電中利用電氣自動化技術則可以有效避免浪費的現象。一般而言，實現自動化之后，水電站可以按照系統分配的負荷以及水電站的實際情況，進行合理的電能調度。不僅保證可靠運行，同時也合理地選擇開機臺數，使機組運行達到最高效率。這樣既避免了浪費，也使得機組在較為經濟的條件下運行，提高了水電系統的經濟效益。這種合理調度，充分利用水資源，防止造成不必要的棄水、費電，這些對于整個水電系是非常重要的，尤其是對于梯級水電站。另外，水電站是水力資源綜合利用的一個重要部分，它的功能可以涵蓋到電力系統、灌溉、防洪等多個方面，這種多功能必然面臨著多要求。在這種復雜的環境下，僅靠人工控制是難以有效完成工作的。因此，實現自動化是一項重要的措施，它能夠幫助完成水電站經濟運行任務。而且對于一些具有調節能力的水電站，應用自動化技術不僅能夠對水庫來水進行預報，更可以綜合水位、流量以及各機組參數等信息，按經濟運行程序進行自動控制，大大提高運行的經濟性。

3.3 保證電能質量

通常而言，電壓以及頻率是評價電能質量好壞的基礎指標。正常的情況下，電壓偏移≤額定值的±5%，頻率偏移≤額定值的±0.2～0.5 Hz。而這兩個指標是否穩定主要受到電力系統中無功功率以及有功功率的影響。所以，為了保證電能質量，維持系統的電壓以及頻率范圍，就需要及時、精準地對發電機組發出的有功以及無功功率進行調節。但是這個工作僅憑人工操作是無法滿足速度及精度要求的。因此，在這一方面，自動化裝置顯得尤為重要。特別是在事故狀態下，優勢更加凸顯。因此，提高水電站的自動化水平，是保證電力系統電能質量的重要方法之一。

3.4 提高勞動生產率改善勞動條件

經過分析中可以發現，水電站大多地處偏僻山區。傳統的運行模式下，工作人員必須長期生活在此類環境之中。但是實現自動化以后，一般性的工作可以通過自動裝置依照一定的程序來完成。這種用自動化系統取代人工操作的方式，大大地減少了工作人員的工作量，使他們從繁雜、艱苦的工作環境中解脫出來。這種現代化的系統，既可以減少運行人員，提高勞動生產率，還可以降低成本，提高運行管理水平。

4 結語

水電實現自動化是當前形勢的要求所使，同時也是水電實現自身發展的一大關鍵點。在眾多水電工作者的努力之下，電氣自動化技術在水電中的優勢已日趨明顯。在市場經濟日趨激烈的社會環境下，水電系統更應該加強自動化技術的研究工作，進一步推動電氣自動化技術在水電中的應用，將水電系統的生產運行水平推向一個新的高度。

［1］李愛民.電氣自動化的發展趨勢以及在電力系統中的應用［J］.科技資訊，2012(27):131.

［2］劉四聰.電力系統自動化技術的應用和發展［J］.沿海企業與科技，2012(08):84-86.

［3］任杰.電氣自動化技術在電力系統中的運用淺談［J］.科技傳播，2012(06):31-32.

TM76

B

1007-7596(2014)05-0231-02

2013-11-09

許可(1974-)，男，貴州思南人，土家族，工程師，從事水電站施工方面等工作。