水電站電氣自動化技術的應用

蘭鵬

摘 要：由于科技水平的逐漸提高，促使電氣自動化有了前所未有的發展，讓其在水電站領域中的發揮著不可替代的作用。水電站領域引進電氣自動化技術優化了該領域的管理技術，并帶來了較高的效益。基于此，對水電站中電氣自動化技術的應用進行探討。

關鍵詞：水電站；電氣自動化技術；應用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.17.168

目前，我國的經濟增長水平較快，國家逐漸開始重視能源環保工作，如利用水資源進行發電，從而提高水電站的效益。如今我國部分水電站仍存在運行效率較低、自動化技術落后等問題，阻礙著水電站的發展腳步[1]。所以，當下提高水電站的運行效益需要加強水電站中電氣自動化的應用，健全自動化管理制度，確保水電站電氣自動化正常生產，從而推動我國實現可持續發展的目標。

1 水電站電氣自動化技術運用

1.1 自動監控技術

水電站中利用電氣自動化技術可以進行監控，實現自動監控水電站中運行的所有設備。其監控技術分為三個模式：遠程監控模式、集中監控模式以及總線監控模式。其中遠程監控是指利用多個CPU一起運行進行監控，避免某處發生故障影響整個監控系統，且該監控模式使用的電纜量相對較少，經濟投入少，但其使用的CAN總線對通訊的速度有一定程度的影響。集中監控是指水電站內所有的設備集中與一個處理器進行監控。該監控模式對處理器的質量要求極高，否則會影響實際監控效率和降低處理器的運行效率，但其較大程度上降低了經濟成本。除此之外，集中監控模式需要多條電纜的支持，加之電纜易發生破損，存在安全隱患。總線監控模式是指利用局域性網絡、現場總線以及以太網等先進網絡技術對水電站中的設備運行狀態進行監控，該監控模式具有低經濟成本、通訊量高、監控裝置易安裝等特點，且較大程度上增加了水電站自動化技術的可靠性。

1.2 PLC控制技術

在水電站中電氣自動化技術還應用在可編程序控制器技術中，其主要表現在以下兩個方面：一方面是PLC應用在軸流漿式水輪機的調速器中，另一方面是水電站中水庫式的電站調速器。前者由于我國中低水平水電站無法確定軸流式水輪機發電的水頭和水位，從而對發電機組的參數設置不準確，降低了電機組的運行效率。所以，利用自動化技術可編程序控制器進行調整電機的速度，可以準確的獲得水頭、水位以及其他參數的準確數據，再利用該控制技術繪制協聯曲線，讓電機組在最佳狀態進行工作。而后者是應為水電站中水庫式的電站水頭范圍較大，利用氣輪機液壓調節器無法使機電組在額定功率下工作，只有利用可編程序控制器對水庫式的電站水頭高度進行調整，讓其處于最適位置，確保機組在額定狀態下工作。

2 水電站電氣自動化技術功能分析

水電站加強電氣自動化技術的應用，可以增加以下幾項功能：

（1）在水電站中完成自動監控水輪發電機組的運行，逐漸實現利用自動化技術自動控制水輪機電組的自動運行和停止，以及自動調整電機組位置、速度等。與此同時，高度的自動化技術可以有效的提高水電站的運行效率，并保證其可以穩定的運行，最終實現水電站的總體自動化，依照水電站內的基本情況進行調節運行速度，讓水電站中所有的運行設備處于最佳運行狀態，做到平衡分配運行。另外，水電站電氣自動化技術的應用可以調控自動化系統，若出現超負荷的工作運行量要及時的調整，避免出現更嚴重的問題，減少不必要的浪費，從而使運行設備的效率達到峰值。如遇到洪澇災害，自動化系統要按照實際情況調動水電站中的機電設備組，甚至是可以自動斷開某些機電組的運行。

（2）利用自動化技術對水電站中水輪電機組和相關設備的運行狀況進行監控，保證各設備正常運行[2]。另外，還需要對某些設備進行重點監控，如水輪的軸承部分、水工隧道以及水輪的運行狀態等，時刻獲取各運行設備的參數，一旦發現異常，啟動自動報警裝置。

（3）在水電站中對所有輔助設備進行自動監控，如各種泵和空壓機，若出現緊急情況，自動運行備用設施。

（4）對水電站中電氣設備進行自動控制，尤其是電氣設備的線路和其他運行設備的基本情況，以實際情況對其進行調節和保護。

（5）實現對水電站水工建筑物的運行監控和管理：檢查閘門的閉合狀態、水位的狀態等，及時采取有效的管理保護措施。

3 水電站電氣自動化技術注意事項

水電站領域逐漸重視電氣自動技術的應用，為水電站的運行效率和穩定性有了較大程度的改善，并提高了水電站的安全性和可靠性，同時為水電站增加了經濟效益。但是水電站在實際運行中還應重視以下幾點，避免出現問題：

首先要認識到電氣自動化技術的形勢，并對先進的電氣自動化技術進行吸收借鑒，使我國水電站可以解決目前存在的問題，做到低成本的提高經濟效益。同時要對水電站的未來發展進行規劃，從而為水電站創造更多的經濟利潤[3]。其次是水電站要及時的更新電氣自動化的技術，并拓寬自己的領域，加強對外的合作和交流，爭取可以實現資源共享，促進水電站中電氣自動化技術的質量，為水電站贏得更大的利潤。最后是水電站要對自動化管理制度進行調整。結合水電站的實際情況對水電站的工作人員進行管理，使水電站站內達到資源的合理應用[4]。除此之外，可以通過一些途徑提高相關技術人員的實操能力，掌握水電站內運行設備的操作流程，以及健全水電站中管理者的評價機制，對每個崗位的工作人員進行嚴格的考核，為保護自動化設備提供保障。

4 結語

隨著科技水平的提高，我國在水電站中十分重視電氣自動化技術的應用，該技術提高了水電站的運行穩定性和自動化系統的可靠性，為我國水電站的順利發展提供了保障。水電站利用電氣自動化既提高了水電站的生產效益，也提高了其經濟效應。總而言之，電氣自動化技術的應用在水電站的運行中起到了重要作用，該技術有效的推動了水電站的發展和運行，并為我國實現可持續發展性的發展打下堅實基礎。

參考文獻：

[1]馬振強.關于電氣自動化在水電站中的應用[J].科技資訊，2015

（08）：39-40.

[2]劉書奇.電氣自動化閘門在水電站中的運用[J].科技創新導報，

2014（31）：71-72.

[3]俞明媚.關于水電站電氣自動化應用問題的探究[J].黑龍江科技信息，2017（03）：55-56.

[4]周懷芬.淺析在水電站中電氣自動化技術的運用[J].農業科技與信息，2016（25）：132-133.