淺談水電站電氣工程自動化技術及其應用

李宇辰

摘要：我國科學技術水平的不斷提升，為我國水電站的自動化技術和發展提供了更加方便的條件。科學技術水平的不斷提升，使我們能夠采用更加自動化的運行系統，能夠更好地保證水電站的安全高效運行。水利發電作為當前我國能源供應的重要組成成分，在經濟發展乃至整個社會的發展過程中都起著非常重要的作用。這篇文章通過對水電站自動化應用的分析，討論了當前水電站使用過程中所存在的問題和自動化的好處，能夠有效提升我們對水電站自動化的認識，為自身發展創造更好的機會。

關鍵詞：水電站 電氣工程 自動化 應用 提升

一、前言

隨著社會的不斷進步，各項生產事業的不斷發展，無論是從人們的正常社會活動還是人們的日常生活來看，都離不開電能的支持，社會的進步與發展需要電能事業的快速發展。因此，隨著我國整體對電能的需求量不斷增加，為了能夠有效滿足社會不斷發展進步的需要，各個發電企業也在快速的推動著發電事業的不斷向前發展。水利發電作為當前一種清潔與環保的發電方式，受到了越來越多人的關注。社會各界給予了這項工程更多的厚望，同時在實際運行的過程當中，人們對于該工程提出了更高的要求。水電站自動化這項技術的應用，對于水力發電過程中的生產和管理成本能夠做到有效降低，自動化水平能夠得到很大提升，從而促進整體的生產效率，符合當前可持續發展戰略的要求。

二、水電站自動化的作用

2.1提高工作可靠性

在水電站日常生產的管理過程當中，我們可以通過自動監控系統監測數據的變化，并實時在線記錄下來作為監控日志，讓運行過程中的可靠性能夠得到更好的保障，同時減少水電站生產運行中事故的發生。在日常的操作過程中，水電站運行的可靠性對于國家和地方的發展有著很大的影響，因此，提升它的自動化水平，能夠有效完善實時監測的目的，如果發現異常情況能夠及時發出警報，降低整個發電過程中出現事故的概率，并且一旦出現事故能夠及時切斷，保證整個發電系統中運行的設備處于安全健康狀態。而且，自動化系統的應用還能夠減少值班員工的配備，用更少的人做更多的事，還能夠杜絕人工監測有可能對潛在隱患的遺漏，提供更加穩定的供電。

2.2保證電能質量

在水電站的日常生產中，為了能夠有效保證電能質量，提升供電水平，我們會對發電機進行控制，確保當前發電機組是在符合發電標準的范圍內運行，并保證當前水電站輸出的電壓與頻率是穩定且與電網保持一致。但要求達到這樣的控制水平，利用人工控制來完成是很難達到穩定狀態的，特別是人工控制難免會有偏差乃至錯誤，這樣就會影響到輸出的電能質量。因此，若我們通過自動化技術來進行控制的話，在電網出現波動的情況下，可以通過監測系統發令自動調節補償，維持發電穩定，這樣就能夠有效避免手動控制有可能出現的各種不利于穩定發電的局面，阻止人為差錯的出現。而且，在自動化系統的監測下，能夠及時地發現故障并進行有效的隔離與處理，使整個系統能夠正常運行。

三、水電站電氣工程自動化技術的應用

3.1PLC對渦輪螺旋槳調速中的作用

轉槳式水輪機在發電過程中被廣泛應用在低水頭電站中，由于其本身的協調作用，能夠有效提升工作效率，為電廠創造出更多的經濟效益。通過對水輪機渦輪葉片和葉片角頭的調整，能夠實現對葉片之間的轉速進行調整。但是由于實際生產中水位和水頭的變化，相同的導葉開度帶動水輪發電機組所輸出的發電效率是不同的，必須依照廠家提供的基本參數進行調整，這樣才能使其運行時處于最佳狀態。所以對這些部分進行調節可利用可編輯邏輯控制器PLC來完成，在機組發電過程當中，PLC自動計算出在當前水頭下滿足發電功率的最佳導葉開度，并發令執行，讓螺旋槳處于最佳的狀態。

3.2PLC應用在水庫水電站調速器上

水庫式電站在發電過程中的水頭變化區間比較大，如果在水下運行的液壓調節器無法進行正常、及時的工作，會直接影響到整體工作的穩定性能。將PLC應用到這項設備當中，能夠有效的改善此問題。PLC可以通過調速器對水輪機轉速進行檢測，當水頭出現變化時，PLC將發令控制調速器自動調節通過水輪機的流量，及時調整轉速的大小，使得水輪機轉速保持或者接近設定值，從而保證發電機穩定發電。

3.3油、氣、水的控制

在水電站運行的過程當中，也要密切注意對油氣水系統的自動化控制。為了能夠保證整個系統安全穩定的運行下去，運用一些自動化設備對油、氣、水進行合理的監測控制也是非常重要的。例如對各個油氣水設備的開關運行以及監測，出現故障時能夠發出報警并切斷故障設備。對使用的管道進行流量監測控制，當流量不足時能夠及時報警。對各壓力氣罐和油罐進行監測并實現自動控制，壓力過低時打壓，壓力過高時泄壓等。通過上述控制，能夠使得整個系統正常運行，保證系統的穩定性，并能有效提升泵組的工作效率，使它們的工作壽命得到延長，節省設備的花費。最后，需要指出的是，自動化發展的許多工作都需要細致進行，通過PLC自動控制遠比人工控制更加準確與高效。

結束語：水電站供電被看作是當前處于非常重要地位的一項供電系統，它的運行效率和質量對我國國民生產總值有著很大的影響，影響我們國家和地方經濟的發展，所以水利發電系統的安全高效運行發展具有重要意義。當前，在我國科學技術和經濟發展速度都不斷加速的條件下，新型技術的應用拓展到了各種各樣的領域，在水電站當中也有很大的使用，水電站生產的自動化通過計算機系統來完成整個控制內容，是當前水電站發展的必然趨勢。自動化系統在水電工程當中的使用，不僅能夠提升經濟效益，還能夠節省成本的花費，創造出更大的經濟效益，更多地帶動地方的經濟發展。

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