水电站电气自动化应用问题及解决对策

水电站电气自动化应用问题及解决对策

刘年武 

新疆天富能源股份有限公司红山嘴电厂 新疆石河子   832000

摘要：在对水电站中的电压与工频层进行分析后可知，只有保证电气的安全性才能保证水电站稳定运行。水电站电能生产质量与有功功率、无功功率相关，当电网运行负荷处于不稳定的状态时就无法保证电能的稳定性。电气自动化技术具有较强的稳定性，将其应用到水电站中，可以分析并调度水电站负荷数量，保证运行状态，最大限度提升水电站运行性能。通常情况下，水电站建设的环境相对较差，在引用电气自动化技术后可以控制人员与运维成本，进而保证水电站生产效率。

关键词：水电站；电气自动化；应用问题；解决对策

1电气自动化在水电站中应用的优势

第一，利用自动化控制对水电站设备运行进行监控与自动控制。水电站的发电与供电需要依靠较多水轮发电机组及其他辅助设备，这些机械设备的运行状况与效率会直接影响其发供电效率。但传统的水电站需要技术人员对发电机组的运行进行监控，可能难以及时发现设备问题，为此，水电站可将自动化控制技术引入其中，利用计算机监控系统来对水电机组与辅助设备的运行进行实时监控，并对机组设备出现的问题进行及时预警，以此来保障水电站运行系统的安全性与稳定性。第二，利用自动化控制技术实现水电站调度通信。水电站的生产调度是保障电网稳定供应的关键因素，若其生产调度与通信出现故障，会对周边区域的生产与生活造成严重影响。为解决此类问题，水电站可引入自动化控制技术来对调度通信进行智能管理。通常水电站的调度与通信分为系统调度通信与站内调度通信，引入自动化控制技术后，水电站可利用以太网对其通信情况进行传输，确保控制室与工作站之间的通信及时、精确；技术人员可利用自动化控制技术来上传水电站的发供电计划，以便调度中心全面掌握调动动态，确保水电站的发供电更加稳定、可靠。第三，提高水电站系统的可靠性和可维护性。电气自动化技术可以实现对水电站系统的实时监测和诊断，及时发现系统中的故障和问题，提高了水电站系统的可靠性和可维护性，降低了水电站系统的维修和保养成本，减少了水电站停机时间和故障率，提高了水电站的运行效率和安全性[1]。

2水电站电气自动化应用问题

2.1电气自动化程度不足

目前，多数水电站在运行的过程中应用了电气自动化技术，但是总体自动化程度还是偏低，并没有体现出电气自动化技术的优势。还有一部分水电站建设时间相对较早，并没有健全的自动化系统且设备不充足，在后期调整时也没有及时更新设备，导致自动化程度过低，也无法满足正常生产需要。电气自动化系统设计不全面也是水电站比较常见的问题，在进行自动化设备更换时并没有考虑到兼容性，这样也无法保证水电站的电气自动化水平，自动化系统功能无法正常使用，最终还会引起运行系统故障。

2.2电气自动化元件可靠性偏低

水电站要想实现电气自动化控制，需要利用自动化元件将信号进行采集并传输到控制系统中，但是所得到的信号多数可靠性不足，也给水电站机制运行安全带来不利的影响，如水电站中主轴密封水流量信号中断会直接到孩子停机；水电站在密封水压与流态等影响下信号会瞬间中断，导致机组停机，造成非常大的损失。另外，灯泡贯流式机组中轴承系统高低位油箱油位过低信号，也会给给出停机信号，当机组出现误动时就会导致停机事故。信号采集是通过磁翻板液位开关状态显示的，在施工时若开关磁性受到影响就非常容易导致外围金属以外靠近等误动问题，最终导致停机[2]。

3水电站电气自动化应用问题解决措施

3.1加强信息自动化技术建设的整体认知

为了加快推进电气自动化技术在水电站中的应用，管理部门应在强化水利水电工程电气自动化技术应用顶层设计，编制好自动化建设规划，加快组织开展自动化技术应用技术规程研究制定的同时，通过开展培训、技术研讨，或鼓励企业与高校合作培养等方式，加强对各层级技术人员电气自动化技术的技能培训，尤其要加强高层次复合型人才的培养，以强化水利工作者对自动化建设的认知，提高协同推进自动化技术应用水平，以确保电气自动化项目建设的质量，使水电站充分发挥效益。

3.2在控制系统中的应用

3.2.1发电机控制系统

电气自动化技术可以实现对水电站中发电机控制系统的自动化控制，包括对发电机的起动、运行和停机控制，以及对发电机的保护、监测和维护。

3.2.2输电控制系统

电气自动化技术可以实现对水电站中输电系统的自动化控制，包括对输电线路、变压器等设备的监测、保护和控制，以及对电力负荷的实时调度和平衡。

3.2.3配电控制系统

电气自动化技术可以实现对配电系统的自动化控制，包括对配电变电站、开关柜等设备的控制和监测，以及对电力负荷的实时调度和平衡。通过电气自动化技术实现控制系统的自动化控制，可以提高水电站的运行效率和稳定性，减少运营成本和安全风险。同时，自动化控制系统还可以实现对水电站电力系统的远程监控和管理，提高水电站的管理效率[3]

。

3.3在监控与保护系统中的应用

3.3.1设备监控系统

电气自动化技术可以实现对水电站中各种设备的在线监测，包括发电机、变压器、开关柜、电缆等设备，可以实时监测设备的运行状态、温度、振动等参数，以便及时发现和排除故障。

3.3.2电力负荷监测系统

电气自动化技术可以实现对水电站的实时负荷监测，包括对电网的负荷情况进行实时监测和分析，对电网的电流、电压等参数进行实时监控和分析，以及对电力系统的负荷预测和调度。

3.3.3电力保护系统

电气自动化技术可以实现对水电站的各种保护措施，包括对水电站中的故障进行自动检测和排除，对水电站中的过电压、欠电压、短路等异常情况进行自动保护，以保证水电站的安全稳定运行。

3.4在安全控制系统中的应用

3.4.1安全监测系统

电气自动化技术可以实现对水电站中各种设备和场所的安全监测，包括对电力设备、场地等进行视频监控、烟雾检测、安全门禁等控制和监测，以保证水电站的安全稳定运行。

3.4.2安全管理系统

电气自动化技术可以实现对水电站中的各种安全措施进行管理和优化，包括对人员的安全教育、安全培训和安全管理等，以及对电力设备和场所的安全评估和管理，以保证水电站的安全稳定运行。

3.4.3应急响应系统

电气自动化技术实现安全控制系统的自动化控制，可以提高水电站的安全性和稳定性，减少水电站中的安全风险和事故率，同时可以提高水电站的可靠性和生产效率。同时，自动化安全控制系统还可以实现对水电站的远程监控和管理，提高水电站的管理效率和可靠性。

3.5注重技术创新，合理配置资金

水电站建设需要投入大量的资金，如果资金管理控制不到位，极易导致资金浪费现象，给国家或企业造成经济损失，因此，在水电站工程项目建设中，要高度重视对资金的合理化投入与使用，注重成本管控，避免造成资金浪费，同时，在水电站工程项目建设中，要高度重视对技术的创新，积极引进电气自动化技术，提升施工建设技术水平。通过技术创新与电气自动化技术的应用，在提高工程建设效率和质量的同时，有效节约工程投入资金，使工程建成后能够有效发挥效益的同时，确保工程的良性运行[4]。

4结语：综上所述，随着电气自动化技术的不断发展和应用，电力行业的运行效率、安全性、节能环保性能和可靠性得到了显著提升。在水电站中，电气自动化技术已经被广泛应用于控制、监控与保护、安全控制和能源管理等方面。通过自动化控制和调度，可以实现水电站中各环节的智能化和协调化，提高水电站电力生产和运营效率。同时，自动化监控和保护系统可以及时发现和排除故障，保障水电站的安全稳定运行。

参考文献：

[1]李伟.电气自动化技术在水电站中的应用分析[J].设备管理与维修,2022,(10):103-104.

[2]赵楠.水电站电气工程自动化技术的应用探讨[J].造纸装备及材料,2022,51(05):54-56.

[3]马德辉.水电站电气工程自动化技术的应用分析[J].黑龙江水利科技,2021,49(04):184-186.

[4]蔡杰琛.浅谈电气自动化技术在水电站发电中的应用与创新[J].电气技术与经济,2021,(01):36-38.