水利發(fā)電站自動化技術(shù)的應(yīng)用淺談

賈文強

摘? ? 要：水電站作為社會電能供應(yīng)的基礎(chǔ)建設(shè)，已逐步實現(xiàn)電氣控制系統(tǒng)的自動化發(fā)展，結(jié)合其實際的表現(xiàn)，本文針對電氣自動化應(yīng)用的不足與優(yōu)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(fā)展的重要作用。

關(guān)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(chǔ)建設(shè)中的重要能源提供設(shè)施，其產(chǎn)出的電能占社會電能總量約22%。其主要的發(fā)電形式是根據(jù)水利工程的位能來供應(yīng)發(fā)電，因此水電站的發(fā)電成本較低，與火力發(fā)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(chǎn)能源的環(huán)保性，使其能夠在不影響自然生態(tài)環(huán)境的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)能源的循環(huán)利用。水電站的發(fā)電量受水庫量的影響，另外其發(fā)電程度受時間、氣候等客觀條件的影響較多，根據(jù)不同的客觀發(fā)電條件要制定不同的發(fā)電計劃，才能滿足水電站的日總發(fā)電量計劃，使其運行趨于穩(wěn)定。

2? 水電站設(shè)備智能化技術(shù)特點

在水電站運行過程中，應(yīng)用電氣一次設(shè)備智能化技術(shù)，有其自身的特點和優(yōu)勢。筆者就此對水電站電氣一次設(shè)備智能化技術(shù)特點進行分析。

2.1? 電氣一次設(shè)備的智能化

在整個水電站系統(tǒng)中，電氣一次設(shè)備發(fā)揮著自身重要的作用，有著重要的地位。應(yīng)用一次設(shè)備智能化能夠提升水電站監(jiān)控設(shè)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?qū)ΡO(jiān)控的質(zhì)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(tǒng)與一次設(shè)備的信號和驅(qū)動回路進行兼容，從而促進一次設(shè)備進行有效的檢測和控制。應(yīng)用電氣一次設(shè)備還能夠促進斷路器、互感器以及變壓器之間的系統(tǒng)化和一體化，從而對一次設(shè)備的工作質(zhì)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(shè)備的具體需求進行滿足，增加了水電站電力生產(chǎn)總量。

2.2? 信息化的二次設(shè)備

水電站中的一次設(shè)備和二次設(shè)備一般應(yīng)用在不同的方面，二次設(shè)備一般控制一些關(guān)鍵的設(shè)備，對較高負荷電壓進行有效的管理控制，一次設(shè)備應(yīng)用的范圍則主要是生產(chǎn)、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(shè)備中比較常見的設(shè)備。在應(yīng)用水電站智能化時，電氣二次設(shè)備主要是在標準化和模塊化的基礎(chǔ)上，和相應(yīng)的水電站系統(tǒng)之間進行有效的網(wǎng)絡(luò)連接，促進數(shù)字信息的進一步發(fā)展。電氣二次設(shè)備和傳統(tǒng)設(shè)備比較，能夠?qū)/O數(shù)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(shè)備的控制管理工作。

2.3? 自動化的管理系統(tǒng)

在水電站智能化系統(tǒng)中，自動化的管理系統(tǒng)能夠?qū)λ娬静煌O(shè)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(zhì)量和效率進行有效的提升。同時，自動化的管理系統(tǒng)還能夠?qū)Σ煌O(shè)備運行過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行及時有效的分析，實現(xiàn)實時監(jiān)控。如果有設(shè)備出現(xiàn)問題，自動化的管理系統(tǒng)功能能夠隨其中出現(xiàn)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?qū)Υ嬖诠收系奈恢眠M行及時維修，降低對整體不同設(shè)備運行的影響。

3? 水電站電氣自動化應(yīng)用的優(yōu)化措施

3.1? 對電氣控制系統(tǒng)的完善

水電站的電氣控制系統(tǒng)中，電子計算機是主要的電氣控制設(shè)備，維持其運行的工作方式主要是通過有線互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)與各終端電子設(shè)備相匹配，來完成整個電氣系統(tǒng)的自動化控制。因此其系統(tǒng)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(shè)置其相應(yīng)的配套系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)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(tǒng)檢查工作提供依據(jù)與檔案，尤其是在相關(guān)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(tǒng)能夠?qū)⑵渥詣踊墓ぷ魈匦燥@現(xiàn)出來，使其在實際工作中能夠發(fā)揮出應(yīng)有的作用。

3.2? 實現(xiàn)水輪發(fā)電機組的自動化

為實現(xiàn)水輪發(fā)電機組的自動化控制目標，在其實際應(yīng)用的過程中，相關(guān)工作人員要以水電站的實際運行條件為基礎(chǔ)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(zhuǎn)，使其水電站的正常運營得以維護。此外，在各機組之間的調(diào)節(jié)與分配上，工作人員要提升自身的專業(yè)水平，使自身能夠在日常操作中對設(shè)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(diào)節(jié)。在電氣自動化設(shè)備的配置時，需要準備備用的設(shè)備器材，以防出現(xiàn)緊急故障的情況，若一旦發(fā)生重大故障需要進行設(shè)備替換，那么就需要通過臨時的替換來彌補斷檔的現(xiàn)象，減少水電站的經(jīng)濟損失。

3.3? 全面提升從業(yè)者的職業(yè)素養(yǎng)人員方面的優(yōu)化措施

可從其設(shè)備操作人員的專業(yè)素質(zhì)水平入手，對其管理知識與操作技能進行專業(yè)的培訓(xùn)。在日常的管理工作中，要嚴格考核操作人員的專業(yè)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(xué)習(xí)，在工作協(xié)作的過程中使自身的能力得以加強。其中，輪崗培訓(xùn)的模式能夠?qū)θ瞬诺亩嘣嵘鸬街孀饔?，在水電站的發(fā)展過程中培養(yǎng)更多的全面型人才。（2）員工的崗前培訓(xùn)十分重要，企業(yè)要杜絕無經(jīng)驗上崗的情況，要在人員上崗前通過指定培訓(xùn)，使其盡可能的熟知設(shè)備的操作規(guī)則。并且定期開展培訓(xùn)工作，才能確保從業(yè)者能夠在操作過程中符合相關(guān)規(guī)定。

3.4? 優(yōu)化短路電流計算

短路電流計算時水電站電氣一次設(shè)備設(shè)計的流程之一，與整體設(shè)計的質(zhì)量有重要的關(guān)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(tǒng)容量時，需要注意對電力系統(tǒng)的未來發(fā)展進行綜合的考慮。

3.5? 加強設(shè)備選型和校驗工作

接地設(shè)備、照明設(shè)備、輸電設(shè)備、主變壓器、水輪發(fā)電機等是水電站一些主要的電氣設(shè)備。現(xiàn)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(shè)備時，需要將該特點進行相應(yīng)的考慮，保證不同設(shè)備能夠正常的運行，同時也能夠滿足短期過電壓、短路產(chǎn)生的參數(shù)的產(chǎn)品。同時選擇設(shè)備的過程中，還需要保證設(shè)備能夠進行及時的維修和維護工作，考慮相關(guān)企業(yè)的成本投入，最好選擇運營經(jīng)驗較豐富的設(shè)備。

3.6? 優(yōu)化接地及防雷設(shè)計

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

3.7? 對電氣主接線的設(shè)計優(yōu)化

作為水電站電氣設(shè)計中的重要組成部分，電氣主接線是基礎(chǔ)部分的設(shè)計，是保證電站電力系統(tǒng)完整的重要部分，電氣主接線的設(shè)計質(zhì)量與整體水電站的經(jīng)濟性、可靠性以及安全性之間有重要的關(guān)系。在設(shè)計電氣主接線時，相關(guān)的工作人員需要對一定的設(shè)計原則進行相應(yīng)的遵循。具體原則包括：其一，如果系統(tǒng)中的任何原件出現(xiàn)故障，不會影響整體穩(wěn)定的系統(tǒng)運行;其二，如果系統(tǒng)中任何原件在維護檢修的過程中，不會對整體的系統(tǒng)安全產(chǎn)生影響;其三，是設(shè)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(jié)語

水電站的相關(guān)設(shè)備運行，能夠?qū)θ藗兊纳钏竭M行有效的保證。在水電站中應(yīng)用電氣一次設(shè)備智能化技術(shù)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(guān)的設(shè)計人員要結(jié)合實際的情況，加強水電站智能化中不同環(huán)節(jié)優(yōu)化工作。

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