论电气自动化在水电站中应用探究

1、论电气自动化在水电站中应用探究摘要：当今社会正处于不断飞速发展阶段，二十一世纪是 电子信息时代，目前电气制动化在水电站当中的运用，主要 是体现在水电站的自动化方面，笔者结合自身多年工作经 验，在此基础上针对水电站的自动化作用以及内容做出详细 阐述，并进一步分析了设备选型及自动化设计，与大家共同 探讨。关键字：电气自动化；水电站；自动化设计；应用研究 中图分类号：tu855文献标识码：a文章编号：正文：现代社会不断髙速发展，电力电子技术以及微电 子技术也随之得到了空前的发展，然而水电站在实际运作当 中也广泛的利用电子自动化。目前自动化技术在我国水电站 中广泛的得以运用，其在全面实现水轮发电机组自

2、动化中有 着非常重要的位置，也是最为关键的一部分，在当今社会中 利用先进的计算机技术，针对整个水电全过程进行全方位的 实际监控，然而水电站实行自动化的程度，主要是由电站的 规模给予决定。在水电站中有效的运用自动化，其实质就是当水电站进 行生产操作，以及控制和监视的权过程中，能够直接在无人 或者少数人情况中进行参与，有效的按照前期预定的计划或 者程序自动化的实施进行。当前，在水电中体现现代化水平 高低的重要标志，是水电站所有效运用的自动化程度，与此 同时在水电站安全经济运行过程中，自动化技术则又是其中 必不可少的技术手段。目前，自动化在我国水电站中有效的 进行在运用，不仅能够有效的将工作可靠性和

3、运行过程中出 现的经济性进一步给予全面提升，而且针对电能质量也能够 进行有效的保证，并且还可以有效的将劳动生产率进一步的 给予全面提升等，总之自动化在水电站得以有效使用，其所 体现出来的总体作用对水电站而言就是积极向上的。一、水电站自动化的内容水电站自动化的内容，与水电站的规模及其在电力系统 中的地位和重要性、水电站的型式和运行方式、电气主接线 和主要机电设备的型式和布置方式等有关。总的来说，水电 站自动化包括完成对水轮发电机组运行方式的自动控制、完 成对水轮发电机组及其辅助设备运行工况的监视、完成对辅 助设备的自动控制、完成对主要电气设备的控制、完成对水 工建筑物运行工况的控制和监视几个方面

4、。（一）完成对水轮发电机组运行方式的自动控制首先，实现开停机和并列、发电转调相和调相转发电 等的自动化，使得上述各项操作按设定的程序自动完成；其 次，自动维持水轮发电机组的经济运行，根据系统要求和电 站的具体条件自动选择最佳运行机组数，在机组间实现负荷 的经济分配，根据系统负荷变化自动调节机组的有功和无功 功率等；此外，在工作机组发生事故或电力系统频率降低时, 可自动起动并投入备用机组；系统频率过高时，则可自动切 除部分机组。（二）完成对水轮发电机组及其辅助设备运行工况的监 视如对发电机定子和转子回路各电量的监视，对发动机定 子绕组和铁芯以及各部轴承温度的监视，对机组润滑和冷却 系统工作的监视

5、，对机组调速系统工作的监视等。出现不正 常工作状态或发生事故时。迅速而自动地采取相应的保护措 施，如发出信号或紧急停机。（三）完成对辅助设备的自动控制包括对各种油泵、水泵和空压机等的控制，并发生事故 时自动地投入备用的辅助设备。完成对主要电气设备（如变 压器、母线及输电线路等）的控制、监视和保护。（四）完成对水工建筑物运行工况的控制和监视如闸门工作状态的控制和监视，拦污栅是否堵塞的监 视，上下游水位的测量监视，引水压力管的保护（指引水式 电站）等。二、设备选型及自动化设计随着水电站自动化水平的提高，水轮发电机组所需自动 化元件愈来愈多，其作用就愈重要。但由于目前主机配套的 自动化元件的性能不够

6、稳定、灵敏度差、精度低等因素以及 自动化设计上的不足使水电站的自动控制的安全受到不同 程度的影响，这就需要对设备进行选型和自动化设计。（一）plc在轴流桨式水轮机调速器中的应用轴流转浆式水轮机被广泛使用于中低水头电站。由于它 的水轮机叶片随水不同可与导叶协联动作而使用水轮机的 动行水头范围增大。这样可为电厂创造更多经济效益。水轮 发电机组制造厂家为其制造的水轮机提供了一组不同水头 下导叶开度与浆叶转角的协联曲线，调整器制造厂按此曲线 设置了调速器内导叶与浆叶的协联关系。但是由于实际电站 运行时，水轮机水头的变化及上下游水位的变化，与厂家提 供参数相差甚运，故按协联曲线运行时机组运行性能差不能

7、达到最佳状态。因此对于此类机组的调整器须采用可改变程 序的plc可编程控制器的调速器。在机组试运转过程中和今 后的运行中可先针对不同水头及上、下游水位及手动协联导 叶、浆叶，取得最佳协联曲线而后修改原协联曲线输入plc 而使机组处实际最佳状态。（二）plc在调节水库式电站调速器中的应用水库式电站的运行水头变化范围大：此类电站的调速器 和起动开度一般按水轮机设计水头设计，但当电站水头降 低，水轮机处于低水头下运行时，电液调整器往往不能使机 组达到额定转速（自动状态）为使调整器的起动开度增大，往 往需更换芯片或在开度指示仪中串接电阻而使调节器输出 值与开度指示产生差值开机组。当电站水头更小于设计水

8、头 时，为使机组开机不致过速，而又必须换回芯片或撤除串接 电阻，若采用plc可编程控制器，则可根据电站水头高低， 修改其程序来改变起动开度即可。【总结】：综上所述，本文论述尽管是沿着一条粗浅的 脉络进行阐述，但是随着社会不断进步发展，国家能源结构 在社会中也发展的部分调整，针对水资源的全面开发利用程 度，在当今社会中呈现的趋势越来越大，因为水电综合自动 化系统，在水利枢纽工程中也随之得到了更加广泛的应用， 电器自动化技术在水利电站中也将发挥出更加大的作用。【参考文献】：1 陈文博.小水电站计算机监控系统的应用与事故 处理实例分析以杨墩水电厂为例j.小水电.2012(03)2 杨贤，冯加辉，李朝晖，程军.智能电站控制-维护- 管理系统集成中的安全隔离技术j.电网技术.2012(07)3 周亚峰浅谈电气自动化控制系统的应用及发展 趋势j.中小企业管理与科技(下旬刊).2011(06)4 徐锦才，徐国君，俞锋，张巍.无人值班技术