摘 要：電氣自動化是當代非常熱門的行業(yè)，而它應(yīng)用在水電站上的主要是水電站的自動化，本文闡述了電氣自動化在水電站方面的運用，同時詳細論述了電氣化廣泛的用途和作用。在此基礎(chǔ)上，提出有關(guān)電氣自動化研究與設(shè)備選擇。

關(guān)鍵詞：電氣自動化；水電站；應(yīng)用

隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)迅猛發(fā)展，電氣自動化在水電站中也得到了廣泛應(yīng)用，這又主要體現(xiàn)在水電站的自動化方面。水電站的自動化是實現(xiàn)水輪發(fā)電機組自動化的關(guān)鍵部分，是利用計算對整個水電生產(chǎn)過程監(jiān)控的“耳目”“手腳”，它擔負自動監(jiān)測機組和輔助設(shè)備的狀態(tài)，發(fā)出擬定的報警信號、執(zhí)行自動操作任務(wù)。水電站自動化的程度取決于電站的規(guī)模，電站的型式及主要機電設(shè)備的性能。水電站自動化就是要使水電站生產(chǎn)過程的操作、控制和監(jiān)視，能夠在無人（或少人）直接參與的情況下，按預(yù)定的計劃或程序自動地進行。水電站自動化程度是水電站現(xiàn)代化水平的重要標志，同時，自動化技術(shù)又是水電站安全經(jīng)濟運行必不可少的技術(shù)手段。水電站自動化具有提高工作的可靠性、提高運行的經(jīng)濟性、保證電能質(zhì)量、提高勞動生產(chǎn)率、改善勞動條件等作用。

1 電氣自動化在水電中的作用

1.1 隨著科技的發(fā)展，電子電力方面，微電子方面也得到了迅速的發(fā)展，因此，人們很自然的就把電氣自動化運用在了水電站的自動化方面，使水電站的建設(shè)和發(fā)展更好。我們知道，水輪發(fā)電機是水電站的主要樞紐，而水電站的自動化恰恰扮演了水輪發(fā)電機樞紐的角色，它主要是通過模擬計算從而對整個水電站監(jiān)測控制作用，職責主要是自動檢測發(fā)電機組與相關(guān)部件的運行狀態(tài)，一旦出現(xiàn)問題，它可以迅速發(fā)出報警信號，從而自動完成任務(wù)。水電站的大小，電站的類型與機組設(shè)備的好壞直接決定水電站自動化的程度。

水電站常常是晝夜工作，我們?nèi)瞬豢赡芤恢边_到密切關(guān)注它的狀態(tài)，因此，水電站自動化就起到了舉足輕重的作用，在沒有人在機組旁邊檢測時，水電站自動化就可以自動的在無人參與的情況下，按預(yù)定的目標進行機組人員擬定好的工作。水電站自動化伴隨著水電站而發(fā)展，因而成為了水電站是否現(xiàn)代化的標準，除此之外，水電站中的安全經(jīng)濟運作也是離不開自動化技術(shù)。水電站有很多優(yōu)點，比如，它可以使工作安全可靠，節(jié)省開支，保持電量持續(xù)供應(yīng)，提高單位時間的工作效率，提高勞動條件等等。

1.2 水電站綜合自動化系統(tǒng)，不僅提高水電站運行的經(jīng)濟性和可靠性，保證電能質(zhì)量和提高勞動生產(chǎn)率，改善勞動條件，減少操作人員，從而提高電源的有效性工廠操作，如使用計算機系統(tǒng)監(jiān)測水庫徑流長期預(yù)報，包括優(yōu)化運行曲線的繪制和科學(xué)控制，多用電高峰，每年增加約2%的發(fā)電量，而使用電腦監(jiān)測電廠參數(shù)和經(jīng)營狀況，及時發(fā)現(xiàn)和消除事故隱患，事件發(fā)生后，及時處理事故，避免事故擴大，盡快恢復(fù)電力系統(tǒng)的事故率，減少處理時間事故，所以每年增加發(fā)電量的1%左右；減少了電腦檢測人員同時減少人員也減少了生活辦公設(shè)備及薪金開支，這樣它可以產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益。

2 水電站自動化的具體內(nèi)容

水電站自動化內(nèi)容與很多因素有關(guān)，如水電站的大小，自動化在水電站中的必要性與參與工作的程度，水電站的類型和工作方式，電氣主接線，重要機組的類型與放置模式等，總而言之，水電站自動化主要由完全操控監(jiān)督水電站的整體運行，同時也對水輪發(fā)電機組和相關(guān)輔助設(shè)備的監(jiān)控，進而在沒有在的時候，自動對相關(guān)輔助設(shè)備的獨立控制，除此之外，還必須兼并對重要電氣設(shè)備的監(jiān)督控制，對水工建筑物是否能夠正常工作的監(jiān)督與控制。

2.1 完成對水輪發(fā)電機組運行模式的自主智能控制

首先，應(yīng)用電氣化完成了同時完成關(guān)停機，發(fā)電轉(zhuǎn)調(diào)相與調(diào)相轉(zhuǎn)發(fā)點的管理控制，從沒有人的時候，它能獨立的完成工作。其次，電氣自動化可以很智能的使發(fā)電站組在最經(jīng)濟的情況下健康運行，它可以智能的根據(jù)實際情況與系統(tǒng)的指令自動啟動一定數(shù)目的機組，從而可以讓負荷很經(jīng)濟的在運行的機組間分配。因為它可以控制發(fā)電機組的關(guān)和閉，因此他就可以根據(jù)負荷的要求自動變換機組，從而把有用功提高到最大，把無用功降到最低。第三，如果出現(xiàn)工作事故或者洪澇期間機組頻率低時，它可以智能的使備用機組投入工作，但當汛期時，它可以智能斷開一些機組。

2.2 行使對水輪發(fā)電機組及其周圍重要設(shè)備的運行狀態(tài)的監(jiān)測

比如說他可以檢測發(fā)電機組的定子與電子中的電路安全，同時可以檢測發(fā)電機定子繞組和鐵芯中溫度是不是超過了設(shè)定的溫度，此外，對發(fā)電機組潤滑度與制冷系統(tǒng)的監(jiān)督，對機組變速系統(tǒng)的監(jiān)督。當這其中之一出現(xiàn)故障，電氣自動化會果斷智能的采取措施，同時向檢測人員發(fā)送警訊與緊急呼叫。

2.3 行使對周圍重要設(shè)備的智能控制

包括對各種油泵、水泵和空壓機等的控制，一旦發(fā)生問題，其他輔助設(shè)備可以快速投入運行。

2.4 行使對重要電氣設(shè)備（如變壓器、母線及輸電線路等）的控制、檢測和保護。

2.5 行使對水工建筑物運行狀態(tài)的控制

和監(jiān)測比如對于發(fā)電機組是否良好工作的檢測控制，對于攔污閘有沒有阻塞的控制，水位高低的檢測，同時可以對飲水壓力管起保護作用。

3 設(shè)備選型及自動化設(shè)計

隨著水電站自動化水平的提高，水輪發(fā)電機組所需自動化元件愈來愈多，其作用就愈重要。但由于目前主機配套的自動化元件的性能不夠穩(wěn)定、靈敏度差、精度低等因素以及自動化設(shè)計上的不足使水電站的自動控制的安全受到不同程度的影響，這就需要對設(shè)備進行選型和自動化設(shè)計。

3.1 PLC在軸流槳式水輪機調(diào)速器中的運用

軸流轉(zhuǎn)漿式水輪機被廣泛應(yīng)用于中低水頭電站。由于其渦輪葉片，導(dǎo)葉協(xié)聯(lián)行動和渦輪的水行頭隨不同進而應(yīng)用。這將為電廠創(chuàng)造更多的經(jīng)濟效益。汽輪機發(fā)電機組制造商都有不同的頭下的導(dǎo)葉開度和相關(guān)曲線的葉片角度，調(diào)整工廠在這條曲線集州長導(dǎo)向葉片和葉片的渦輪機制造關(guān)聯(lián)關(guān)系。然而，由于工廠的實際操作，渦輪頭和下游水位變化，以及廠家提供的交通參數(shù)有很大的不同，它是由聯(lián)邦曲線機組運行性能差，不能達到最佳狀態(tài)。調(diào)整為有關(guān)單位應(yīng)采用PLC可編程控制器省長改變程序。在機組調(diào)試過程中，并在未來的運行可以是不同的頭和上下游水位和手動合作相關(guān)的導(dǎo)葉，葉片，并取得了最好的聯(lián)營曲線，然后修改原有的關(guān)聯(lián)曲線輸入PLC離開單位實際的最佳狀態(tài)。

3.2 PLC在調(diào)節(jié)水庫式電站調(diào)速器中的運用

水庫電站運行水頭范圍巨大：這種電站有調(diào)速機和啟動開度，一般設(shè)計的渦輪機設(shè)計的水頭按此設(shè)計，但較低的渦輪發(fā)電站頭低水頭下運行時，電液調(diào)整往往不是單位達到額定轉(zhuǎn)速穩(wěn)壓器啟動開度增大，往往需要更換芯片，電阻串聯(lián)調(diào)節(jié)產(chǎn)值開放程度的開放程度的指標決定單位之間的差異的原因。當電站頭小于設(shè)計水頭，單位將不會啟動太快，但在交換芯片或去除串聯(lián)電阻，采用PLC可編程控制器，你可以根據(jù)電站頭的水平，修改其程序，以改變啟動的開度就可以了

4 結(jié)語

總而言之，水電站綜合自動化系統(tǒng)是密切相關(guān)的水電生產(chǎn)，效率很高，與國家能源結(jié)構(gòu)調(diào)整，開發(fā)和利用水資源增加密切相關(guān)。從而，水電站綜合自動化系統(tǒng)在越來越多的水利工程，得到更廣泛的應(yīng)用，發(fā)揮更大的的作用。

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