高水頭水電廠電氣制動技術應用探討

汪大慶

摘 要：在我國的能源供應結構中，水力發電一直占有相當重要的比重。隨著我國經濟發展速度的加快，對能源的需求越來越高，這也對水力發電廠提出了新的要求。在現代科學技術的條件下，高水頭發電廠的建設也在國內起步了。如何將以往水電廠的電氣制動技術應用到新的高水頭水電廠中，是每一個水力發電工作者面臨的新問題。本文即對高水頭水電廠中的電氣制動技術應用做初步的探討。

【關鍵詞】高水頭水電廠 電氣制動技術 技術應用

2010年年底，由某水電開發有限責任公司負責建設的某水利樞紐工程正式完工，這標志著亞洲第二高水頭水電廠的建成。在這項水利樞紐工程投入運行的五年時間里，運用最先進的科學技術，保證這一高水頭水電廠的正常運行，使其發揮出應有的作用，是水電廠管理者應盡的責任和義務。在實際工作中，電氣制動技術得到了比較好的應用，但由于高水頭水電廠的特殊性，這一技術在應用的工作中出現了一些問題。

1 電氣制動技術在高水頭水電廠中出現一些問題及原因探究

1.1 高水頭水電廠的自我調節能力較低，導致電氣制動技術不能完全的發揮出其應有的效果

高水頭水電廠，一般在河流上游的高山地區興建，在河流的上流位置便決定了水電廠的功能有限，只能是引水式或混合式水電站。也就是說，高水頭水電廠往往自身并不具備水位調節能力或水位調節能力很低的，這是因為河流上流的水流量一般比較小，且河流上游的水文情況比較復雜，水中攜帶的可能不只是泥沙等攜帶物，而有可能會是比較復雜的鵝卵石。因此，這種處在河流上流的高水頭水電廠一般不具有綜合利用效益。雖然它的功能有限，但由于這種水電廠處于河流的上游，因此它的地位是十分突出的，尤其是如果高水頭水電廠處在河流上流的干流上，會對整個河流的中下游的水文情況產生巨大的影響。因此，對高水頭水電廠的管理工作就顯得尤為重要。

在河流的上游地區，水位一般相對穩定，水流量的變化幅度因此也相對不大，在這種水文條件下，高水頭水電廠的出水量和發電量基本上取決于上流地區的來水量。但在我國的大部分河流中，來水量具有十分明顯的季節因素。這給高水頭水電廠的機組技術，尤其是供水系統提出了非常高的要求。如果在冬季時間，上流來水量不足，供水系統又沒有足夠的水量供應，那么整個高水頭水電廠甚至可能會處于停止運行的階段。這給電氣制動技術帶來了相當大的難題。

1.2 電氣制動技術的運行相當復雜，在實際操作中缺乏高水平的一線控制人員

電氣制動技術，是指發利用發電廠中的同步發電機，產生電樞反應，從而更好的使發電廠運行的一種高新科學技術。其具體的工作原理，是在發電廠周圍的電網和電機解列的時候，發電機會在一定的時間內減緩工作的速度，發電機中的定子會出現部分的短路，這種短路會給發電機的轉子提供一定的能量，這種情況下發電機的轉速會迅速下降為零，最終形成電機之間的制動。處在河流下游的一般發電廠中，電氣制動技術經常使用的水輪機進行驅動，這是一種機械的減速方式，操作起來非常的簡便，對工作人員的技術素養要求比較低。在河流上流的高水頭發電廠中，則會采用氣壓或油壓的方式進行進行驅動，這種電氣制動技術要求水電廠的工作人員具備非常良好的專業素養。但由于在河流上流的高水頭水電廠建設得比較少，這種技術的應用還處在初期階段，國家在這方面儲備的人才數量還不夠。在保證高水頭水電廠正常運行的前提下，便不得不聘請一些只具備初步掌控電氣制動技術的人員，這在很大程度上影響了電氣制動技術在高水頭水電廠中的應用。

2 電氣制動技術在高水頭水電廠中進行應用的有效策略分析

2.1 在高水頭水電廠中采用自動減壓閥，解決河流上游的水電廠供水系統的問題

由于河流上游的水流量比較小，而且季節性表現得尤為明顯，因此解決高水頭水電廠的供水系統問題，是保證電氣制動技術在水電廠中應用的前提。在這種情況下，國內的高水頭水電廠需要采取減壓措施，一般會采用一種新型的自動減壓閥。這種減壓閥是一種雙閥盤結構，擁有自動控制系統，能夠保證供水系統的正常減壓。在水壓超過允許標準壓力時，能夠自動調節供水壓力。在引進這種自動減壓閥之后，電氣制動技術才有可能被高水頭水電廠廣泛的運行。而在電氣制動設備運行的過程中，電氣制動技術每一個步驟的展開，都需要水電廠整個系統在正常地運行。引進自動減壓閥，是在高水頭水電廠中不得不另行購置的一項設備，這是由高水頭水電廠處在河流上流的獨特地理位置所決定的。

2.2 加強對一線操作人員專業素養的培養，使其能夠科學合理的運用相關的電氣制動設備

高水頭水電廠在國內的建設還處在起步的階段，而且由于高水頭水電廠獨特的地理環境，導致高水頭水電廠中的一線操作人員還達不到高標準的工作要求。高水頭水電廠的電氣制動設備雖然在工作原理上，和其他水電廠的電氣制動設備一致，但在驅動方式上會采用對技術要求比較高的氣壓或者油壓的方式，這對工作人員的素養提出了新的要求。也就是說，在高水頭水電廠的電氣制動設備中，為了合理的解決電氣制動設備運行過程中出現的突發問題，就需要一線的操作人員對高水頭水電廠的電氣制動技術不斷的進行研究，探索出相關的工作經驗，尤其要具備一定的問題解決能力，只有在這樣的素養之下，才能按照實際工作需要合理地使用電氣制動設備，保障高水頭水電廠可以安全、有序的進行。

3 小結

電氣制動技術是在水電廠的電動機系統中廣泛應用的一項高新科學技術，而隨著水電廠的增多，高水頭水電廠也建設了起來，并投入了運營。但在高水頭水電廠中應用電氣制動技術還存在著一些問題，例如高水頭水電廠的自我調節能力較低，導致電氣制動技術不能完全的發揮出其應有的效果；電氣制動技術的運行相當復雜，在實際操作中缺乏高水平的一線控制人員等問題。在高水頭水電廠中，一般會采用自動減壓閥，解決河流上游的水電廠供水系統的問題，而針對一線操作人員問題，管理部門和整個社會都在努力加強對一線操作人員專業素養的培養，使其能夠科學合理的運用相關的電氣制動設備。在這些問題得到良好的解決之后，電氣制動技術在高水頭水電廠的應用會取得事半功倍的效果。

參考文獻

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作者單位

新疆烏魯瓦提水利樞紐管理局 新疆維吾爾自治區和田地區 848000