中小水電站“無人值班，少人值守”的應用探討

姚瓊

摘 要：詳細介紹了現階段國內“無人值班，少人值守”的應用情況和發展歷程；對“無人值班，少人值守”的軟硬件要求煩分別進行闡述和分析；以及實現“無人值班，少人值守”所采取的組織措施和技術措施。

關鍵詞：中小水電站；無人值班；少人值守；建設要求；技術措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.07.198

1 概述

“無人值班，少人值守”是指水電廠廠內不需要全天24小時內有人值班。機組開、停、調相等工況轉換操作、有功和無功功率的調整以及運行監視等工作，均通過遠程監視和控制來完成。目前有以下三種運行模式：

（1）集中監控模式。一廠多機組分散式電廠，通過通信技術將信息和數據送往總控室，進行集中監控。（2）小集控模式，分區分級管理和調度，將幾個相鄰的電廠集中起來進行集控。（3）調度端直接監控和調度模式。

2 水電站“無人值班，少人值守”建設發展歷程

1996年7月正式頒布試行《水電廠“無人值班”（少人值守）的若干規定》，該文件對“無人值班，少人值守”的定義、實現方式、條件以及相應的技術改造原則提出了明確的規定，對我國水電廠“無人值班，少人值守”的健康發展起到了很好的指導作用。截止到2008年上半年，我國已有42座水電廠通過正式驗收，約占全國大中型水電廠的34%，其中4個水電廠真正實現了“無人值班”。

3 水電站“無人值班，少人值守”建設要求分析

（1）實現“無人值班，少人值守”的前提條件。建設完善的綜合監控系統，是實現自動化控制的基礎。必須保證全站實現遙信、遙測、遙控、遙調和遙視功能。站內監控系統必須滿足雙網、雙機的冗余配置，確保通信、監視和控制的不間斷性。（2）對運行設備的可靠性要求。應當確保主設備（包括水輪機、發電機、主變壓器以及高壓配電裝置等設備）運行穩定，評級不能低于標準中的二類設備；其次是確保機組前進水閥、快速閥門、事故閘門等能夠可靠工作，確保機組和輸水管道以及水電站建筑物的安全。（3）對水電站遠動控制水平的要求。具備了穩定、可靠的站內綜合監控系統后，還必須將數據遠傳至監控和調度中心，這就要配備雙機雙網的遠動通信系統。有的設備運行狀態和技術參數都要能夠實時、準確的傳送到調度控制中心，由中心進行實時監控和相應的控制，這些都需要有暢通的數據通道作保障，可以說暢通的數據通道就是遍布整個電站的“血管”，“血管通暢，血液才能順暢流動”。（4）對系統運行維護人員的素質要求?！盁o人值班，少人值守”對人員的要求并沒有降低，反而提高了。因此，在實現 “無人值班，少人值守”硬件設施建設之后，更應當注重人員素質、值班安排等軟件設施的建設和完善。

4 提高水電站“無人值班，少人值守”的技術措施和組織措施

（1）完善工程設計，提高設備質量。水電站在建設或改造初期就應當確立“無人值班，少人值守”的設計思想，提高工程設計的質量。采用高穩定性、可靠性的一次設備和二次設備，監控系統和遠動系統均采用雙網雙機冗余配置，另外最重要的是站內監控系統和遠動系統，必須采用不間斷的UPS雙電源系統。

（2）完善抗干擾措施，確保自動化元件的可靠性。1）設備的屏蔽與接地為減少外界環境對自動控制設備的擾動，提高系統運行的穩定性，需要對核心設備和一些易受干擾的設備進行必要的保護和屏蔽。由于水電站發電設備及變電設備在工作中會產生強烈的輻射電磁場和感應電磁場，這些磁場的存在對于自動控制元件（例如各種傳感器）的正常工作是一種很大的威脅，因此，必須要對易產生電磁場的設備進行屏蔽，利用鐵網構成的圍墻進行屏蔽是最普遍也是最有效的措施。同時，也能夠防止動植物進入關鍵設施而導致事故。對電站監控系統應進行接地，并使用水電站的共用接地網系統，調度室中各設備外殼與接地引線連于一點，信號傳輸電纜的屏蔽層在信號端一點接地，應避免兩端接地。2）設備用電保證。為保證監控系統的正常運行，監控系統的供電系統應加裝備用電源自動投入裝置（BZT）。其交流UPS電源最好采用廠區內的直流蓄電池作為逆變電源，對逆變電源的輸入、輸出進行隔離，各種LCU設備應當采用交直流兩用電源。同時，為了便于供電系統的維護與運行，水電站用電系統的接線應當力求簡單、清晰，并保證至少有兩套供電系統以滿足“無人值守”電站對持續供電的要求。3）實施有效電氣隔離。電氣隔離是水電站各設備安全可靠運行的重要保障。LCU現場輸入方面有光電隔離，輸出方面有擴展繼電器隔離并配備電源隔離，上位機及網絡層與LCU之間則應采用通訊電纜和電源隔離。在遠距離的通信傳輸方面，應采用光纖光纜，每一個通信端口應當安裝電子避雷器，防止傳輸線的感應設備受雷電波侵襲。在水電站計算機的監控系統屏蔽框外部與其他子系統的連接電纜方面使用屏蔽電纜，能夠有效防止電磁場對輸入輸出接口的干擾。對于一些重要設備可以使用金屬外殼加以隔離，并且保證隔離層安全接地，防止高頻信號通過分布電容進入計算機監控系統的相應部件導致系統工作異常。

（3）培養高素質人才。對于現代化水電站的值守人員，要求少而精、素質高。值守人員應當掌握的技能：1）掌握一般漏油、漏水、漏氣等情況的臨時處置措施；2）能夠處理異常報警情況；3）水電站機電設備的工作狀態切換；4）進行手動緊急停機，關閉進水蝶閥、進水口事故閘門處理等；5）能夠對火災、水淹廠房的緊急情況進行合適的處理。

5 結 語

中小型水電站采用“無人值班，少人值守”的運行方式，具有減人增效，提高運行成本，增加經濟效益，值得推廣運用。同時對設備的可靠性、穩定性的要求更高，而且對運行人員的素質要求也有大幅的提高。因此，一方面需要加強施工設計和運行維護，另一方面應加大高素質人才培訓力度，加快培訓的步伐，解決合格的運行管理人員短缺的問題。

參考文獻：

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