水利發電站自動化技術的應用淺談

賈文強

摘? ? 要：水電站作為社會電能供應的基礎建設，已逐步實現電氣控制系統的自動化發展，結合其實際的表現，本文針對電氣自動化應用的不足與優化措施兩個方面作出詳細的分析，并進一步探討了電氣自動化對于我國水電站發展的重要作用。

關鍵詞：水電站運行;電氣自動化;解決措施

1? 引言

水電站是我國基礎建設中的重要能源提供設施，其產出的電能占社會電能總量約22%。其主要的發電形式是根據水利工程的位能來供應發電，因此水電站的發電成本較低，與火力發電形式相比，僅占其成本的幾分之一，能夠在滿足社會用電的需求上，維持生產能源的環保性，使其能夠在不影響自然生態環境的基礎上，實現能源的循環利用。水電站的發電量受水庫量的影響，另外其發電程度受時間、氣候等客觀條件的影響較多，根據不同的客觀發電條件要制定不同的發電計劃，才能滿足水電站的日總發電量計劃，使其運行趨于穩定。

2? 水電站設備智能化技術特點

在水電站運行過程中，應用電氣一次設備智能化技術，有其自身的特點和優勢。筆者就此對水電站電氣一次設備智能化技術特點進行分析。

2.1? 電氣一次設備的智能化

在整個水電站系統中，電氣一次設備發揮著自身重要的作用，有著重要的地位。應用一次設備智能化能夠提升水電站監控設備的準確率和效率，能夠在一定程度上降低工作人員的工作難度，同時能夠對監控的質量進行有效的提升。在具體水電站運行的過程中，水電站智能系統與一次設備的信號和驅動回路進行兼容，從而促進一次設備進行有效的檢測和控制。應用電氣一次設備還能夠促進斷路器、互感器以及變壓器之間的系統化和一體化，從而對一次設備的工作質量和效率進行有效的提升，同時也能夠在一定程度上對二次設備的具體需求進行滿足，增加了水電站電力生產總量。

2.2? 信息化的二次設備

水電站中的一次設備和二次設備一般應用在不同的方面，二次設備一般控制一些關鍵的設備，對較高負荷電壓進行有效的管理控制，一次設備應用的范圍則主要是生產、變換以及輸送工作。電壓控制裝置、防誤閉鎖裝置、故障錄波裝置、運動裝置以及測量控制裝置是二次設備中比較常見的設備。在應用水電站智能化時，電氣二次設備主要是在標準化和模塊化的基礎上，和相應的水電站系統之間進行有效的網絡連接，促進數字信息的進一步發展。電氣二次設備和傳統設備比較，能夠對I/O數量進行最大能力的減少，對具體的工作流程進行簡化，提升工作人員工作的便捷性，加強對不同電器設備的控制管理工作。

2.3? 自動化的管理系統

在水電站智能化系統中，自動化的管理系統能夠對水電站不同設備的高效運行提供保障，對工作人員的檢測維修成本進行有效的降低，對水電站整體運行的質量和效率進行有效的提升。同時，自動化的管理系統還能夠對不同設備運行過程中產生的數據進行及時有效的分析，實現實時監控。如果有設備出現問題，自動化的管理系統功能能夠隨其中出現的問題的具體位置以及原因進行及時的了解，促進問題的有效的解決，并且能夠對存在故障的位置進行及時維修，降低對整體不同設備運行的影響。

3? 水電站電氣自動化應用的優化措施

3.1? 對電氣控制系統的完善

水電站的電氣控制系統中，電子計算機是主要的電氣控制設備，維持其運行的工作方式主要是通過有線互聯網絡與各終端電子設備相匹配，來完成整個電氣系統的自動化控制。因此其系統的管理上具有較強的分散性、開放性與靈活性的三個特點。為滿足工作需求，設置其相應的配套系統，能夠實現自動化控制模式下的備案記錄工作，并以此來為工作人員的系統檢查工作提供依據與檔案，尤其是在相關電站人員分為運行人員與維護人員的工作中，電氣控制系統能夠將其自動化的工作特性顯現出來，使其在實際工作中能夠發揮出應有的作用。

3.2? 實現水輪發電機組的自動化

為實現水輪發電機組的自動化控制目標，在其實際應用的過程中，相關工作人員要以水電站的實際運行條件為基礎進行選擇，要合理的選擇與安排才能確保其自動化程序的有效運轉，使其水電站的正常運營得以維護。此外，在各機組之間的調節與分配上，工作人員要提升自身的專業水平，使自身能夠在日常操作中對設備具有全面的了解程度，并且能依照不同的情況予以合理的調節。在電氣自動化設備的配置時，需要準備備用的設備器材，以防出現緊急故障的情況，若一旦發生重大故障需要進行設備替換，那么就需要通過臨時的替換來彌補斷檔的現象，減少水電站的經濟損失。

3.3? 全面提升從業者的職業素養人員方面的優化措施

可從其設備操作人員的專業素質水平入手，對其管理知識與操作技能進行專業的培訓。在日常的管理工作中，要嚴格考核操作人員的專業能力水平，究于這一目標，可從分為以下幾個方面：（1）加強不同崗位之間的交流，使管理人員中能夠展開互助式學習，在工作協作的過程中使自身的能力得以加強。其中，輪崗培訓的模式能夠對人才的多元化提升起到助益作用，在水電站的發展過程中培養更多的全面型人才。（2）員工的崗前培訓十分重要，企業要杜絕無經驗上崗的情況，要在人員上崗前通過指定培訓，使其盡可能的熟知設備的操作規則。并且定期開展培訓工作，才能確保從業者能夠在操作過程中符合相關規定。

3.4? 優化短路電流計算

短路電流計算時水電站電氣一次設備設計的流程之一，與整體設計的質量有重要的關系。在對短路電流檢測時，需要在最大運行方式下進行檢測。同時，在計算短路電流的過程中，還需要簡化三相短路電流圖，計算單相、兩相和三相等值，對主接線部分的電路電流進行有效的計算。此外，在計算系統容量時，需要注意對電力系統的未來發展進行綜合的考慮。

3.5? 加強設備選型和校驗工作

接地設備、照明設備、輸電設備、主變壓器、水輪發電機等是水電站一些主要的電氣設備。現階段，一些水電站在運行的過程中，較少人員值班是水電站管理模式的一個特點。因此在選擇設備時，需要將該特點進行相應的考慮，保證不同設備能夠正常的運行，同時也能夠滿足短期過電壓、短路產生的參數的產品。同時選擇設備的過程中，還需要保證設備能夠進行及時的維修和維護工作，考慮相關企業的成本投入，最好選擇運營經驗較豐富的設備。

3.6? 優化接地及防雷設計

在設計過電壓保護時，相關的工作人員需要注意增加避雷針和避雷線共同應用的保護方式。在進行接地保護時，則需要注意按照相關的施工要求，保證施工人員的安全性。同時在進行接地設計的過程中，還需要結合實際情況，與自然形成接地網，對電位差進行有效的減少。

3.7? 對電氣主接線的設計優化

作為水電站電氣設計中的重要組成部分，電氣主接線是基礎部分的設計，是保證電站電力系統完整的重要部分，電氣主接線的設計質量與整體水電站的經濟性、可靠性以及安全性之間有重要的關系。在設計電氣主接線時，相關的工作人員需要對一定的設計原則進行相應的遵循。具體原則包括：其一，如果系統中的任何原件出現故障，不會影響整體穩定的系統運行;其二，如果系統中任何原件在維護檢修的過程中，不會對整體的系統安全產生影響;其三，是設計后實際操作過程中最好保證便捷性，降低誤操作的行為;最后，是要提升可行性，在二次回路接線時要提升簡易性。

4? 結語

水電站的相關設備運行，能夠對人們的生活水平進行有效的保證。在水電站中應用電氣一次設備智能化技術有重要的意義和作用。因此在具體的水電站運行的過程中，相關的設計人員要結合實際的情況，加強水電站智能化中不同環節優化工作。

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