水电站电气工程自动化技术篇1

电气工程自动化技术能够实时的监督相关设备的运作状况，从而获取系统、完善的监控日志，提高水电站工作可靠性［1］。若某一环节或设备出现异常，系统就会自动识别引起故障的原因并及时发出警报，从而为故障的及时处理和水电站的正常运作提供有利条件，详细流程如图1。从工频与电压的角度，保证水电站电能水平的关键是电气工程自动化技术拥有的稳定性能，其中有功和无功功率为干扰水电站电能质量的关键因素，这是由于不稳定状态下的电网负荷运作，在很大程度上影响了电能水平［2］。因此，该项技术的应用需要配备专业的技术人员，通过调试发电机组促使工频与电压在允许范围内工作，在此基础上保证水电站电能质量。将电气工程自动化技术应用于水电站中，能够分析负载数量及其运行状况，有利于实现以最低的成本获取最大的效益以及做好相关调度工作，因此该项技术的应用可以提高水电站的经济性。一般条件下，水电站大多建于偏远的地区，相应的工作环境较为艰苦，若将自动化技术渗透至水电站，采用相关程序就可实现相当一部分工作，由此降低了作业人员工作量和工程投资成本，并显著提升水电站生产能力［3］。

1水电站自动化技术应用

1.1现状分析

通过深入研究自动化模块发现，在实际生产工作中该模块保障了水电厂无人化管理效果的实现，这与现代化发展要求相符，详见图2。自动化计算的使用与水电站的安全运行状态密切相关，主要体现在自动化内容、应用模式等方面，且对电力系统的正常运行发挥着重要作用。从运作模式的角度，电气工程自动化技术与相关设备形式、布置模块等关系密切;从水轮电机组运作的层面，科学调整发电模块的自动化是必不可少的环节，为了保证相关程序能够顺利运作必须要求相关人员规范操作［4］。例如，应全面掌握该系统的实际情况以及工作要求，通过合理的优化机组运行、科学分配相关负荷模块、自动调节机组相关功率等，确保机组的稳定运作及其效果的最优化，为降低事故发生概率和满足相关负荷要求提供保障。在水电站中应用自动化技术，有利于全面掌握工程运行实际状况，对此需要应用到相关辅助设备以及发电机组，例如有效控制各个轴承温度、实时观察发电机定子等，从而保证其符合实际要求。此外，还要最大程度的避免无法工作的情况，确保实际工作中各项保护措施的落实，对出现信号变化的现象采取有效的对策，并科学控制相关辅助设备，主要是指对空压机的控制，确保空压机等设备符合备用机组要求。最后，随着保护、控制等各类模块的多样化发展，为企业全面掌握工程实际状况以及工程项目的顺利运行提供了重要保障，这符合现代化发展需求。

1.2技术优化

1)计算机技术。电子计算机的应用是自动化工作模块发展的必然趋势，为更好的优化设计水电站，对于该模块技术人员要不断的优化改进［5］。同时，在监控系统中应用计算机技术，有利于转变传统的人工工作模式，为优化相关自动化程序以及减少工程投资提供有利条件。考虑不同的结构功能，在系统中可编程序控制器以及计算机发挥着重要作用，技术人员有必要完善相关测控装置与微机继电保护装置间的协调性，从而为系统的顺利运行奠定坚实的基础。2)体系结构优化。通过分析自动化工作模块发现，该体系结构的拓展性较强。在搭建分布式分层系统时，相关企业要合理优化监控对象，通过科学配置相关功能确保实现其自身灵活效果。此外，为保证自动化模块处于安全工作状态，应结合具体要求科学调整有关配置;同时，为便于未来系统的升级改造，技术人员应尽量选用相关新型技术，如Windows操作系统等。3)实时监控优化。系统研究系统全部功能可知，自动化系统能够实时监控电站设备的运行情况，实时采集、及时处理相关相关，从而为监视工作提供所需要的数据信息，促使监视模块、故障报警模块等协调效果的实现，为顺利运作电站自动控制模块提供保障。在达到水电站自身发展及其有关要求的情况下，技术人员要适当调整相关设备，如断路器操作、运行工况自动转换等诸多内容。4)自动记录模块优化。结合自动化模块实际工作状况，技术人员需要适当完善线路、发电机等相关设备，从而提高水电站的管理质量，这也有利于生成高精度的运行报表，通过优化操作自动记录模块、做好整定值以及相关参数储存工作，为顺利生成有关报表提供有利条件。最后，还要整合各调度系统，从而确保各应用程序达到协调状态。5)太网构成模块的优化。在实际运作过程中，对于不同工作站的协调处理应引起相关企业的高度重视，由此保证相关设备的协调运行，确保不同工作模块均处于协调状态，并为实现太网模块优化奠定基础。另外，还要适当的控制国际标准协议，通过对竞争式通讯模式的灵活使用保证双绞线传输介质的正常应用，一般控制节点数不低于255。显然，自动化系统的应用能够促使遥调程序、保护程序等处于协调状况，有利于提高系统的精准度和控制灵活性。6)供电系统优化。在优化供电系统时相关企业取得了明显成效，大大降低了发生供电事故的概率。从优化处理程度的角度上，通过做好新型设备更新工作以及不断优化计算机监控体系状态，有利于提高企业的经济效益，为促进水电站的发展提供有力保障。然而，随着对水资源开发力度的加大和能源结构的优化调整，在相关领域中水电站综合自动化系统的应用越来越得到人们的认可，未来必将发挥更大的功能作用。

2水电站电气自动化技术应用

2.1在水库式电站调速器方面的应用

从发电站层面上，水轮机设计水头是支撑水流整个流程的内在动力，并且从开始到结束水头具有较大的变化范围。在水头持续下降的条件下，机组额定转速目标无法仅仅依靠相关汽轮机液压调节器来实现，此时就需要技术人员采取增加串联电阻或更换芯片的处理方式，同时还要以开放的形式适当调整输出产生情况。针对处理后仍然低于设计水头的情况，为了有效解决该问题技术人员要拆除串联电阻或者更换掉芯片，而PLC的应用有利于调节水头高度，并且为机组的关闭与打开提供了有力条件，实际工程中其应用效果显著［6］。

2.2对水、油、气控制上的应用

一般条件下，技术人员必须确保系统参数的精准度，通过有效的控制水、气、油以及实行自动化策略实现异常情况的精准检测。例如，加强对供水系统、设备运行启闭和关闭技术的研究，确保系统能够稳定的运行和驱动泵系统的顺利运作，为实现预期目标提供技术支持。然而，从水、天然气和石油控制的角度，技术人员必须确保泵站机组的安全运行，从而实现节约成本、控制投资的目的。

2.3在涡轮螺旋桨调速中的应用

在中低水头电站中轴流转浆式水轮发电机的应用最为常见，这是由于在水中不同的导叶水轮机可以实现较好的协调工作，从而取得可观的经济效益，并显著提升工程质量。考虑到水位的变化以及电站水轮机水头的差异，对其调整过程中必须参考厂家提供的参数值，从而实现系统的最佳运行，以上这种情况调节时通常会利用可编程逻辑控制器(PLC)实现。显然，在相关水头联合作用以及机组调试运行情况下，采用手工组合叶片的方式更加适用于下游水位变化的情况，以科学的组合曲线确保机组叶片的正常运转，然后通过调整PLC单元以及优化以往的组合曲线，可以最大程度的促使涡轮螺旋桨达到最佳的运行状态。

3结论

综上所述，目前仍有部分小型水电站存在自动化水平低、产能落后等问题，这不仅严重影响着企业的经济效益，而且会进一步加剧小型水电的缺陷，因此在改造小型水电缺陷时自动化技术的应用必将成为未来的发展趋势。文章深入探究了自动化技术在水电站中的应用现状，并结合实践经验提出一些行之有效的对策，为其他类似电站自动化技术的应用提供借鉴。

作者：马德辉 单位：本溪关门山水库实业有限公司

水电站电气工程自动化技术篇2

1电气工程自动化技术对水电站的重要性

1.1提高水电站工作的可靠性

将电气工程自动化技术应用在水电站中，能够对水电站所有设备的运行情况进行实时监控，进而得到相应的监控日志。在运行过程中，如果某个环节或某个设备出现了异常，自动化系统就会自动报警，能够对故障成因进行判断，加快处理故障的速度，为水电站的安全可靠运行提供了保障。

1.2提高水电站的电能质量

在电网负荷运行情况下，水电站会受到电压与工频的影响而处于不稳定状态，影响了水电站的电能水平。可以利用电气工程自动化技术对发电机组进行调试，使电压与工频都能维持在合理范围内，进而确保水电站的电能质量。

1.3提高水电站的经济效益

利用电气工程自动化技术对水电站的负载情况进行分析，并根据水利条件进行合理调度，用最小的水动力生产出最多的电能，大幅提高水电站的经济效益。

1.4提高水电站的生产效率

利用电气工程自动化技术能够使一些工作程序实现自动化，减少了水电站工作人员的工作量，节约了人力成本，将人员配备到更需要人力操作的流程中去，实现对人力资源的合理运用，提高了水电站的生产效率。

2水电站电气工程自动化技术的应用

2.1水电站监控系统中的应用

要想全面实现水电站的自动化系统管理，可以通过电气工程自动化技术构建一个监控系统，对水电站进行自动监控，提高监控效率。目前，集中监控、远程监控、总线监控是监控系统中最为常见的三种监控方式，其中，远程监控系统的使用效率最高，因为远程系统的使用成本相对较低，应用较为广泛。

2.2水轮机自动控制系统中的应用

水轮机自动控制系统可以结合水电站的实际情况合理调整水轮机的发电机功率或自动关闭水轮机，进一步提高水电站的实际运行效率，确保水电站的可持续发展。

2.3水电站安全运行方面的应用

传统的水电站设备需要大量的工作人员进行人工操作，这不仅是一种人力资源的浪费，还增加了人为不安定因素以及安全事故的出现概率。而电气工程自动化技术使水电站逐步走向了智能化发展的道路，大大降低了工作人员的工作量，改善了传统水电站人多混杂的不利工作环境，还可以通过各种辅助设备对水电站设备进行安全保护。一旦水电站设备在出现问题，自动化系统就会启动辅助设备发出警报并进行初步处理，既保证了设备的安全运行，又降低了安全故障给水电站带来的损失，提高了水电站的实际运行效益。自动化系统相对于人工操作而言，准确性更高，有利于保障工作人员的人身安全，还能有效延长水电站设备的实际使用年限，充分发挥水电站设备的最大价值。

2.4涡轮螺旋桨中的应用

PLC编辑程序存储器的内部信息与操作指令可以对水电站自动化系统进行控制。不同的生产厂家生产出的涡轮螺旋桨各有不同，运行质量也大不相同。在涡轮螺旋桨的使用过程中，必须先对涡轮螺旋桨进行一系列改造，使其能够在运行过程中保持最佳的运行状态。可以运用PLC编辑程序存储器对涡轮螺旋桨进行编辑和调控，使不同导叶的水轮机能够在运行中保持最佳的运行状态，进一步提高水电站系统的运行效率。

2.5调速器中的应用

如果水电站的水头变动相对较大，一般都是通过水轮机对水头进行管理。如果水电站的水头变动较小，水轮机机组就无法按照原始的转速运行，使液压调节器失去了应有的作用。要想重新启动水轮机组，就需要增加串联电阻或更换芯片，对输出差别进行调节。利用PLC编辑程序存储器不但能够有效解决这一问题，还能够提升机组的运行能力。

2.6油气水控制系统中的应用

工作人员必须在每一台自动化设备上输入相应的参数，如果水电站的油气水控制系统在运行过程中出现问题，可以通过自动化系统及时找出故障位置，对故障成因进行初步判断，并与辅助设备控制系统相结合，及时对故障问题进行解决。

3结语

水电站作为重要的电能生产机构，可以利用电气工程自动化技术对自动化水平不高、电力产能相对落后的水电站进行改造，全面提高水电站的电能生产质量与生产效率，为水电站的长远发展提供帮助。

作者：罗文云 敖成彦 单位：中国水利水电第十四工程局安装分公司

水电站电气工程自动化技术篇3

电气系统的存在能保证水电站的正常运行，并且能持续高效地输出电力，在实际的操作中只有加强电力运行的管理和控制，保障其能持续的平稳运行，才能在水电站发挥应有的作用。管理者和工作人员必须对电气运行的管理和控制给到足够多的重视，并且要根据自身水电站电气运行的特点以及输出的规模来制定具体的运行管理和控制措施。只有这样，才能保证水电站长时间的高效输出电量，并且平稳安全运行，对整个水电站的发电系统来讲是一件十分重要的事情。

1结合具体的工作目标

水电站的设施较为特殊，电器设备较多，并且不同地区的水电站有着不同的天气等影响因素，运行难度是不尽相同的。基于这种特殊的情况，在水电站的电气工程运行与管理过程中，必须结合自己水电站的实际状况，并且结合当地的天气地形等一系列的因素，制定出一套属于自己的管理与控制的运行方案和制定一个合理有效的工作目标。在工作的过程中，要围绕已经制定的合理目标来展开管理和控制的工作，才能使用最小的成本而达到最大的效益[1]。具体来讲，在制定目标与工作计划之前，必须对整个水电站的电气设备的数量以及操作程度，包括在实施的过程中所需要的时间和物力成本有一个基础的统计。只有将这些状态和信息全面了解，并且输入数据库之后，才能通过大数据分析等方式来计算出一个合理且又能达到的目标，并且在之后也要把这些数据信息进行及时的更新，通过这些设备的数量变化和状态变化来及时调整自己的工作计划，使工作能满足现实中的需求，又不会浪费太多的资源。同时不同地区的水电站有着不同的供电目标和社会效益，要根据本电站的具体情况来给出一个目标，这样才能更好地在管理工作中达到指挥官命令。在完成了目标和计划的制定之后，才能在后续工作中更好的服务于水电站来加强管理和控制工作[2]。

2建立完善的管理机制

对水电站这一个特殊的对象来讲，要使整个水电站能长期有效地运行下去，电信工程的管理和控制必须符合长期的工作特征，在长期的工作中就必须建立起一个高效完善的管理体制，并且通过这种体制来推动管理机构和管理部门的稳定运行。首先要做的是建立起一套较为完善的管理制度，从电器工程的负责人员，再到组织机构的分工责任制，再到责任的落实和追责系统，都必须建立出一套体制出来，并且保证整个水电站电气工程的工作人员和技术人员能严格的按照这套体制去行使[3]。在建立管理部门的时候一定要注意分工和效率，水电站的电气工程管理和控制工作是一套相对来讲比较复杂的工作系统，这就要求每个人要做自己擅长的事情，这样才能把这份管理和控制的工作落到实处，并且提高效率节约成本。同时要注意落实责任追责制和责任个人化，在每一个环节要做好详细的记录，如果出现了问题，要有相关人员能对问题提出解决方案并且负责到底[4]。

3明确岗位职责

水电站电气运行管理和控制工作来讲是较为复杂的，所有岗位都要担负起自己的责任，并且在自己的岗位上面发挥到最好的作用。要想达到这个效果，没有工作人员必须清楚自己的岗位以及该岗位的意义，这样才能在工作的时候尽量把工作做好，而不是觉得自己是一个可有可无的人员。例如技术实施人员负责的是具体的设备运行和安全保障义务，就需要在工作中确保每一个设备都是安全可用的，并且运行效率能达到基本要求。如果任何设备或者是这个时间段出现的技术问题，要能及时维修，这是最前线的工作。对管理人员来讲，要注意上文中所提到的管理目标和计划的制定，并且在实际的操作过程中时刻注意是否按照计划在进行以及是否有偏离路线的情况，如果有的话要及时进行归正工作。不同的员工会负责不同的岗位，在此基础之上才能保证整个水电站的平稳运行高效分工，才能让水电站的电气工程管理工作更好地落到实处，并且造福大家。

4结束语

在水电站的电气工程管理和运行的控制过程中，如果要提高质量并且建立一套完整有效的目标，达到水电站工程效率最大化，就一定要从具体的管理机制和责任的分工入手。从基础做起，在具体的小事上面落实责任制和安全生产等观念，通过这样的方式保证水电站的运行是良好的，并且出现了任何安全问题都可以找到原因，以防再次出现。在这样的管理体制之下，才能达到水电站的最大社会效益和经济效益。

参考文献：

[1]王海平.水电站电气设备运行维护研究[J].设备管理与维修,2019(14):89-90.

[2]梁加骏.水电站电气设备检修技术革新与运行维护[J].江西电力职业技术学院学报,2019,32(6):8-9.

[3]李县辉.水电站电气设备运行维护与故障检修分析[J].设备管理与维修,2019(12):64-65.

[4]杨志强.水电站电气设备技术改造实施的管理措施分析[J].南方农机,2018,48(16):101.

作者：文昌才让 单位：青海省三江水电开发股份有限公司