基于水力發電廠電氣控制與保護體會探討

豐顯忠

【摘要】隨著時代的發展，人們對水力發電廠提出了更高、更多的要求，特別是在控制和保護電氣安全、發電質量兩方面。基于此，本文論述了水力發電廠電氣控制與保護體會。

【關鍵詞】水力發電廠；電氣控制；保護體會

與其它能源以及火力發電原理不同，水力發電廠靠自然條件發電，相對來講較難控制電氣，電氣系統保護以及控制同水力發電廠的安全運行有著莫大的關聯，而且關乎到千家萬戶的基本生活，本文作了相關探討。

一、電氣控制系統

（一）控制室的組成

在水力發電廠當中，單元控制室以及主控室共同組成了電氣控制室，而單元控制室可劃分成兩大類型，包括網絡控制室以及獨立單元的控制室。一般來講，發電廠會結合發電容量的實際情況對相應電氣控制室進行選擇和采用，比方說，當發電容量在100MV以下時，一般會對主控制室進行采用。從實際情況來看，雙機一控以及單機一控有其運用優勢，也有其運用劣勢，雙機一控實屬兩地運行，在運用時，無法在第一時間妥善解決遇到的故障，不便于兩地間的溝通，而且所需投入的人力資源極多。單機一控對分級管理電氣控制極其有利，而且可從監控和運行以及安裝方面來控制電氣控制，相比于雙機一控，其更便于處理故障。

（二）控制電氣系統一般會采用到的方法

控制電氣系統時一般會采用弱電控制和強電控制以及微機控制等三種控制方法。相對來講，強電控制接線方法非常簡單，而且更便于調試以及運行，最為重要的一點是，其能夠使可靠性以及安全性得以保障。而弱電控制主要是對控制回路以及斷路路跳合閘間的關系進行利用，結合轉換強弱電裝置對弱電控制斷路器進行控制，這一控制方法有著極其復雜的線路連接，無法保障可靠性。而微機控制結合了弱電控制以及強電控制兩種控制方法，微機的監控方式在DC系統當中納入了電氣控制，使自動化機組作業的水平得以提升。

（三）電氣設備測量系統和信號系統

在發電廠，核心的信號系統部分即中央信號系統。當前，很多發電廠在進行設計時，都會對能重復動作的信號系統進行采用，這一信號系統由光字牌以及沖擊繼電器所組成，或者對中央信號系統進行采用，其由微機閃光報警器所構成。在應用時，信號系統無法對瞬時信號進行記憶，報警信號極其單一，可靠性以及安全性極其缺乏。而中央信號系統可對瞬時信號進行記憶，有著簡單的信號回路，不需對重復動作進行考慮，不受信號數量的制約，更重要的是其完備的功能，有著非常高的技術含量和作業效率。

二、電氣控制系統現狀

當前，隨著時代的進步，以往的電氣控制系統已無法使實際的水力發電廠的需求得以滿足，電氣設備需要承擔更重的發電負荷，很多原因都會導致故障發生，本文對電氣控制系統中存在的一些問題進行了分析。

（一）不夠統一的控制設備工作

在水力發電廠當中，信息技術雖然得以廣范圍的應用，不過在具體應用時還有許多問題存在，其中控制設備工作不夠規范和統一就是其中一個問題。多個運行系統共同組成了水力發電廠，每一系統發電負荷不同，采用運行設備也有所差異，唯有確保協調和統一的設備運行，才能夠使電力品質得以有效提升，但從當前來看，還無法滿足相關的需求。

（二）傳導通訊數據出現的一些問題

在發電廠中有非常多的傳導通訊的設備，但若無法有機結合分布式的控制系統和裝置便會增加通訊數據傳導難度。傳導通訊數據有幾大步驟，包括數據接收傳送數據、搜集數據和通訊處理以及數據處理等等，分散式處理方式會對系統穩定造成一定干擾，增加傳導通訊數據的流程，對穩定和安全的電氣系統運行也極其地不利。

（三）接入電氣系統方式的缺陷

當前，電氣系統多會采用硬連接作為接入方式，這一方式需要投入非常大一筆資金，超出預算。

（四）功能問題

在電氣的系統當中，一些功能互相起到一定的制約作用，在使用一些功能時會對其他設備穩定運作產生一定影響，這樣就無法有效發揮出電氣系統的功能優勢，對設備運作的成效產生一定的影響。

（五）接口問題

在很多水力發電廠當中，都有設備接口處理的問題存在，致使設備間接觸不良、因選擇設備的問題，每一個發電廠都有不同的設備接口規格，在必要時多會對外接設備進行采用，即對非原配連接線進行采用，對不同規格的兩個接口進行選擇，在這種情況之下，很難使整體的電氣系統運作得以保障。

三、如何來保護發電廠的電氣系統

水力發電這一電力能源利用方式能夠反復性的使用，不僅可使國內發電負擔得以減輕，還能夠避免能源消耗，這一電力能源可廣泛地利用以及推廣。今后在管理發電廠時，需對電氣保護科技逐步地創新，使穩定和安全的水力發電廠運作得以保障，確保持續不斷地電能供應。

（一）確保全自動化的實現

要想使安全的電氣系統運行得以保障，提升發電廠發電效率，就應基于網絡化管理，確保全自動管理和監控的實現。結合終端設備提供供電數據自動化的減弱、加強電氣設備運行，并能夠自動化的對設備運行進行監控，這就是全自動化的電氣系統，全自動化的電氣系統可確保一致的運作，提升設備運作效率。

（二）將智能化的控制中心建立起來

在新的時代背景下，智能化以及信息化理念得以廣泛應用，而在展開保護電氣系統的相關工作時，我們也應對智能化保護這一理念進行引進，推動智能化以及信息化統一協調性的發展。通過將智能化的控制中心建立起來，不僅能夠對管理過程進行縮減，對管理程序進行簡化，確保更為便捷的電氣系統操作，還能夠對下級系統運作起到一定的協調作用，做到智能修復和報警以及監測。

結束語：

當前，國內已將多家大型的水力發電站建立了起來，包括向家壩水電站和溪洛渡水電站以及三峽水電站等等，由多個發電廠共同進行管理。從某種角度來講，發電廠管理同電氣系統運行安全有著莫大的關聯。今后在實施管理時，需對安全保護和控制的措施進行制定，使發電廠供電的安全得以保障，科學地對電能進行分配，這樣才能夠使供電的服務質量得以保障。

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