孫景林

摘 ? 要：隨著科技的不斷進(jìn)步，我國(guó)水電站不斷向智能化、自動(dòng)化發(fā)展。就目前而言，電氣自動(dòng)化水平已經(jīng)成為衡量水電站現(xiàn)代化水平的重要指標(biāo)。而想要提升水電站的電氣自動(dòng)化水平，除了要有效監(jiān)控管理動(dòng)力設(shè)備外，還應(yīng)注重提升輔助設(shè)備的運(yùn)行效率。本文將簡(jiǎn)述水電站電氣自動(dòng)化的主要內(nèi)容，分析水電站電氣自動(dòng)化應(yīng)用的不足之處，并提出相應(yīng)解決措施。

關(guān)鍵詞：水電站 ?電氣自動(dòng)化 ?應(yīng)用不足點(diǎn) ?解決措施

中圖分類號(hào)：TV734 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-098X（2019）07（c）-0002-02

1 ?水電站電氣自動(dòng)化的主要內(nèi)容

1.1 自動(dòng)監(jiān)測(cè)水電站輔助設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)

水電站設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)是實(shí)現(xiàn)水電站自動(dòng)化的關(guān)鍵，對(duì)設(shè)備運(yùn)行參數(shù)的監(jiān)測(cè)管理顯得尤為重要。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要有水電站公用設(shè)備、動(dòng)力設(shè)備、變電站開關(guān)設(shè)備等。其中，動(dòng)力設(shè)備就是指發(fā)電機(jī)組及其輔助設(shè)備（油系統(tǒng)、水系統(tǒng)、氣系統(tǒng)等）。而想要對(duì)變電站輔助系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)則需要利用監(jiān)測(cè)設(shè)備、控制節(jié)點(diǎn)以及控制設(shè)備為接收機(jī)組提供可靠數(shù)據(jù)，同時(shí)，利用數(shù)據(jù)庫(kù)計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)輔助設(shè)備的運(yùn)行情況，如電流、電壓、溫度等。自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)是提高水電站安全性能，保證動(dòng)力設(shè)備完成自動(dòng)操作、自動(dòng)保護(hù)以及自動(dòng)控制的重要依據(jù)。一旦，出現(xiàn)運(yùn)行異常問(wèn)題，自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)會(huì)立即采取應(yīng)急措施，使設(shè)備停機(jī)，并對(duì)工作人員示警，保障設(shè)備故障能夠在第一時(shí)間得到有效處理。

1.2 自動(dòng)監(jiān)測(cè)和控制水電站水輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)行狀況

水電站的電氣系統(tǒng)中，有很大一部分設(shè)備都具有閉環(huán)屬性，例如調(diào)速器、勵(lì)磁調(diào)節(jié)器等。調(diào)速器用于調(diào)整發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速，勵(lì)磁調(diào)節(jié)器用于調(diào)整發(fā)電機(jī)組電壓，他們都屬于動(dòng)力系統(tǒng)中的最為基本的自動(dòng)控制裝置。機(jī)組自動(dòng)監(jiān)控設(shè)備可以監(jiān)測(cè)、控制水電站發(fā)動(dòng)機(jī)組的工作狀況。通過(guò)監(jiān)測(cè)設(shè)備獲得機(jī)組運(yùn)行數(shù)據(jù)，并根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況自動(dòng)控制發(fā)電機(jī)組的開關(guān)、并列運(yùn)行、機(jī)組數(shù)以及發(fā)電與調(diào)相之間的轉(zhuǎn)換等。同時(shí)，還可以根據(jù)負(fù)載，自動(dòng)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)組的功率。

1.3 監(jiān)測(cè)、控制、保護(hù)水電站主要電氣設(shè)備

水電站的電氣設(shè)備主要有變壓器、母線以及輸電線路等，而實(shí)現(xiàn)水電站電氣設(shè)備自動(dòng)化就是要對(duì)這些電氣設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)管控，以便當(dāng)故障出現(xiàn)時(shí)，發(fā)揮自動(dòng)保護(hù)功能，并有目的、有針對(duì)性地排查故障，及時(shí)開展故障處理。設(shè)備自動(dòng)保護(hù)主要有兩個(gè)方面，其一，因發(fā)電機(jī)油壓過(guò)低、轉(zhuǎn)速過(guò)高、機(jī)械過(guò)速等緊急停車;其二，因電氣故障，如冷卻水中斷、軸承高溫、頂蓋水位超標(biāo)等緊急停車。

2 ?水電站電氣自動(dòng)化應(yīng)用的意義

水電站的工作原理主要是將水能轉(zhuǎn)換成為電能，因此，電氣設(shè)備的運(yùn)行情況是水電站正常工作的關(guān)鍵。水電站的主要電氣設(shè)備，如圖1所示。隨著水電站的不斷發(fā)展，應(yīng)用的電氣設(shè)備種類越來(lái)越多，水電站電氣電動(dòng)化的水平也得到了大幅度提升。比如說(shuō)，計(jì)算機(jī)信息技術(shù)在水電站監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了對(duì)水輪發(fā)動(dòng)機(jī)以及其他輔助動(dòng)力系統(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)控與管理，一旦出現(xiàn)運(yùn)行故障，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)報(bào)警，并采取緊急應(yīng)對(duì)措施，及時(shí)止損，避免事態(tài)進(jìn)一步惡化。電氣自動(dòng)化系統(tǒng)有助于提升水電站的可靠性、穩(wěn)定性，使其向智能化、自動(dòng)化發(fā)展，在減少人工工作量的同時(shí)，還能提高水電站的經(jīng)濟(jì)性、社會(huì)性?？梢姡姎庾詣?dòng)化是水電站向前發(fā)展的核心技術(shù)支撐，對(duì)其應(yīng)用效果進(jìn)行分析研究具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

3 ?水電站電氣自動(dòng)化應(yīng)用的不足點(diǎn)分析

3.1 電氣自動(dòng)化管理水平低

雖然，電氣自動(dòng)化在我國(guó)水電站得到了廣泛應(yīng)用，但實(shí)際應(yīng)用效果卻是良莠不齊。對(duì)于大型水電而言，設(shè)備先進(jìn)、資金充足，大體上能夠解決需要大量人員值班值守的問(wèn)題。而對(duì)于中小型水電站而言，因?yàn)橐?guī)模不大、資金短缺、人員流失大等，電氣自動(dòng)化應(yīng)用效果不甚理想。更有一些水電站，在建設(shè)初期，就忽視了電氣自動(dòng)化的重要性，自動(dòng)化管理水平不高，導(dǎo)致電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的很多功能無(wú)法實(shí)現(xiàn)。

3.2 電氣自動(dòng)化水平不高

近些年，隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，對(duì)于電力以及水資源的需求量不斷升高，這為水電站的自動(dòng)化發(fā)展提供了良好的契機(jī)。但是，仍然有部分水電站還采用人工操作，電氣自動(dòng)化水平不高，對(duì)水電站自動(dòng)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行造成不良影響，從而降低了電力資源的輸出效率。

4 ?提高水電站電氣自動(dòng)化水平的解決措施

4.1 自動(dòng)控制水輪發(fā)電組

電氣自動(dòng)化設(shè)備實(shí)現(xiàn)自動(dòng)啟動(dòng)、停機(jī)，必須以水電站的運(yùn)行環(huán)境為基礎(chǔ)，進(jìn)行機(jī)組配置最優(yōu)化選擇，以保障在特定程度設(shè)置下，電氣自動(dòng)化設(shè)備能夠平穩(wěn)、安全地運(yùn)行，促進(jìn)水電站整體運(yùn)行效益的提升。同時(shí)，相關(guān)工作人員應(yīng)該熟知電氣自動(dòng)化設(shè)備的工作原理以及運(yùn)行特性，避免設(shè)備閑置，提高資源使用效益。此外，水電站通常要求持續(xù)運(yùn)行，因此，應(yīng)配備備用動(dòng)力設(shè)備，有效避免因設(shè)備故障導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失。

4.2 優(yōu)化電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)

計(jì)算機(jī)作為實(shí)現(xiàn)水電站電氣自動(dòng)化的核心控制設(shè)備，主要是通過(guò)以太網(wǎng)在各個(gè)終端設(shè)備間建立通訊鏈路，從而滿足水電站電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的開放性、靈活性、聯(lián)動(dòng)性等運(yùn)行需求。與此同時(shí)，還具有明確監(jiān)控對(duì)象，收集加工監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，記錄設(shè)備運(yùn)行參數(shù)等職能。這為水電站電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的維護(hù)保養(yǎng)、故障排查等提供極大便利。因此，站內(nèi)工作人員應(yīng)積極優(yōu)化電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)，加大設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控力度，以便促進(jìn)水電站經(jīng)濟(jì)性的整體提升。

4.3 提高管理人員素質(zhì)水平

經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，水電站電氣自動(dòng)化系統(tǒng)故障因自身設(shè)備原因?qū)е碌陌踩收喜皇呛芏啵蠖鄶?shù)是因?yàn)槿藶椴僮鞑划?dāng)或者管理疏忽引起的。因此，水電站管理層應(yīng)積極進(jìn)行內(nèi)部整頓，加強(qiáng)績(jī)效考核。對(duì)于表現(xiàn)突出的員工，要給予認(rèn)可，可以考慮設(shè)置一定額度的物質(zhì)獎(jiǎng)勵(lì)，樹立典型，發(fā)揮榜樣力量。對(duì)于新入職員工，要加強(qiáng)培訓(xùn)管理，并采用師徒制，為新人員的快速成長(zhǎng)提供良好空間。最后，要引入現(xiàn)代管理理念，提高員工的綜合素質(zhì)，可以鼓勵(lì)員工輪崗，全面了解并掌握水電站電氣自動(dòng)化設(shè)備，為可持續(xù)發(fā)展提供人才支撐。

5 ?結(jié)語(yǔ)

總之，隨著電氣自動(dòng)化水平的提升，我國(guó)水電站的穩(wěn)定性與安全性得到了較大進(jìn)步。電氣設(shè)備的自動(dòng)化水平是提高水電站生產(chǎn)效益的關(guān)鍵所在。因此，水電站管理人員應(yīng)重視自動(dòng)化水平的重要性，引入現(xiàn)代管理理念，優(yōu)化電氣自動(dòng)化控制設(shè)計(jì)，合理配置動(dòng)力系統(tǒng)，使其滿足開放性、發(fā)散性以及靈活性等運(yùn)行需求，不斷提升水電站的整體經(jīng)濟(jì)性能。

參考文獻(xiàn)

[1] 耿長(zhǎng)興，孫云峰，冀振亞，等.自動(dòng)化控制在小型水電站中的應(yīng)用[J].電子技術(shù)與軟件工程，2015（17）：151.

[2] 張睿哲.電氣工程及自動(dòng)化中存在的問(wèn)題以及解決對(duì)策[J].山東工業(yè)技術(shù)，2019（1）：143.

[3] 林杰克.電氣自動(dòng)化控制技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J].山東工業(yè)技術(shù)，2019（1）：142，170.

[4] 汪大慶.水力發(fā)電廠電氣自動(dòng)化技術(shù)及誤操作原因的對(duì)策分析[J].電子技術(shù)與軟件工程，2016（14）：150.