論電氣自動化在水電站中應用探究

1、論電氣自動化在水電站中應用探究摘要：當今社會正處于不斷飛速發(fā)展階段，二十一世紀是 電子信息時代，目前電氣制動化在水電站當中的運用，主要 是體現(xiàn)在水電站的自動化方面，筆者結合自身多年工作經(jīng) 驗，在此基礎上針對水電站的自動化作用以及內容做出詳細 闡述，并進一步分析了設備選型及自動化設計，與大家共同 探討。關鍵字：電氣自動化；水電站；自動化設計；應用研究 中圖分類號：tu855文獻標識碼：a文章編號：正文：現(xiàn)代社會不斷髙速發(fā)展，電力電子技術以及微電 子技術也隨之得到了空前的發(fā)展，然而水電站在實際運作當 中也廣泛的利用電子自動化。目前自動化技術在我國水電站 中廣泛的得以運用，其在全面實現(xiàn)水輪發(fā)電機組自

2、動化中有 著非常重要的位置，也是最為關鍵的一部分，在當今社會中 利用先進的計算機技術，針對整個水電全過程進行全方位的 實際監(jiān)控，然而水電站實行自動化的程度，主要是由電站的 規(guī)模給予決定。在水電站中有效的運用自動化，其實質就是當水電站進 行生產(chǎn)操作，以及控制和監(jiān)視的權過程中，能夠直接在無人 或者少數(shù)人情況中進行參與，有效的按照前期預定的計劃或 者程序自動化的實施進行。當前，在水電中體現(xiàn)現(xiàn)代化水平 高低的重要標志，是水電站所有效運用的自動化程度，與此 同時在水電站安全經(jīng)濟運行過程中，自動化技術則又是其中 必不可少的技術手段。目前，自動化在我國水電站中有效的 進行在運用，不僅能夠有效的將工作可靠性和

3、運行過程中出 現(xiàn)的經(jīng)濟性進一步給予全面提升，而且針對電能質量也能夠 進行有效的保證，并且還可以有效的將勞動生產(chǎn)率進一步的 給予全面提升等，總之自動化在水電站得以有效使用，其所 體現(xiàn)出來的總體作用對水電站而言就是積極向上的。一、水電站自動化的內容水電站自動化的內容，與水電站的規(guī)模及其在電力系統(tǒng) 中的地位和重要性、水電站的型式和運行方式、電氣主接線 和主要機電設備的型式和布置方式等有關。總的來說，水電 站自動化包括完成對水輪發(fā)電機組運行方式的自動控制、完 成對水輪發(fā)電機組及其輔助設備運行工況的監(jiān)視、完成對輔 助設備的自動控制、完成對主要電氣設備的控制、完成對水 工建筑物運行工況的控制和監(jiān)視幾個方面

4、。（一）完成對水輪發(fā)電機組運行方式的自動控制首先，實現(xiàn)開停機和并列、發(fā)電轉調相和調相轉發(fā)電 等的自動化，使得上述各項操作按設定的程序自動完成；其 次，自動維持水輪發(fā)電機組的經(jīng)濟運行，根據(jù)系統(tǒng)要求和電 站的具體條件自動選擇最佳運行機組數(shù)，在機組間實現(xiàn)負荷 的經(jīng)濟分配，根據(jù)系統(tǒng)負荷變化自動調節(jié)機組的有功和無功 功率等；此外，在工作機組發(fā)生事故或電力系統(tǒng)頻率降低時, 可自動起動并投入備用機組；系統(tǒng)頻率過高時，則可自動切 除部分機組。（二）完成對水輪發(fā)電機組及其輔助設備運行工況的監(jiān) 視如對發(fā)電機定子和轉子回路各電量的監(jiān)視，對發(fā)動機定 子繞組和鐵芯以及各部軸承溫度的監(jiān)視，對機組潤滑和冷卻 系統(tǒng)工作的監(jiān)視

5、，對機組調速系統(tǒng)工作的監(jiān)視等。出現(xiàn)不正 常工作狀態(tài)或發(fā)生事故時。迅速而自動地采取相應的保護措 施，如發(fā)出信號或緊急停機。（三）完成對輔助設備的自動控制包括對各種油泵、水泵和空壓機等的控制，并發(fā)生事故 時自動地投入備用的輔助設備。完成對主要電氣設備（如變 壓器、母線及輸電線路等）的控制、監(jiān)視和保護。（四）完成對水工建筑物運行工況的控制和監(jiān)視如閘門工作狀態(tài)的控制和監(jiān)視，攔污柵是否堵塞的監(jiān) 視，上下游水位的測量監(jiān)視，引水壓力管的保護（指引水式 電站）等。二、設備選型及自動化設計隨著水電站自動化水平的提高，水輪發(fā)電機組所需自動 化元件愈來愈多，其作用就愈重要。但由于目前主機配套的 自動化元件的性能不夠

6、穩(wěn)定、靈敏度差、精度低等因素以及 自動化設計上的不足使水電站的自動控制的安全受到不同 程度的影響，這就需要對設備進行選型和自動化設計。（一）plc在軸流槳式水輪機調速器中的應用軸流轉漿式水輪機被廣泛使用于中低水頭電站。由于它 的水輪機葉片隨水不同可與導葉協(xié)聯(lián)動作而使用水輪機的 動行水頭范圍增大。這樣可為電廠創(chuàng)造更多經(jīng)濟效益。水輪 發(fā)電機組制造廠家為其制造的水輪機提供了一組不同水頭 下導葉開度與漿葉轉角的協(xié)聯(lián)曲線，調整器制造廠按此曲線 設置了調速器內導葉與漿葉的協(xié)聯(lián)關系。但是由于實際電站 運行時，水輪機水頭的變化及上下游水位的變化，與廠家提 供參數(shù)相差甚運，故按協(xié)聯(lián)曲線運行時機組運行性能差不能

7、達到最佳狀態(tài)。因此對于此類機組的調整器須采用可改變程 序的plc可編程控制器的調速器。在機組試運轉過程中和今 后的運行中可先針對不同水頭及上、下游水位及手動協(xié)聯(lián)導 葉、漿葉，取得最佳協(xié)聯(lián)曲線而后修改原協(xié)聯(lián)曲線輸入plc 而使機組處實際最佳狀態(tài)。（二）plc在調節(jié)水庫式電站調速器中的應用水庫式電站的運行水頭變化范圍大：此類電站的調速器 和起動開度一般按水輪機設計水頭設計，但當電站水頭降 低，水輪機處于低水頭下運行時，電液調整器往往不能使機 組達到額定轉速（自動狀態(tài)）為使調整器的起動開度增大，往 往需更換芯片或在開度指示儀中串接電阻而使調節(jié)器輸出 值與開度指示產(chǎn)生差值開機組。當電站水頭更小于設計水

8、頭 時，為使機組開機不致過速，而又必須換回芯片或撤除串接 電阻，若采用plc可編程控制器，則可根據(jù)電站水頭高低， 修改其程序來改變起動開度即可?！究偨Y】：綜上所述，本文論述盡管是沿著一條粗淺的 脈絡進行闡述，但是隨著社會不斷進步發(fā)展，國家能源結構 在社會中也發(fā)展的部分調整，針對水資源的全面開發(fā)利用程 度，在當今社會中呈現(xiàn)的趨勢越來越大，因為水電綜合自動 化系統(tǒng)，在水利樞紐工程中也隨之得到了更加廣泛的應用， 電器自動化技術在水利電站中也將發(fā)揮出更加大的作用。【參考文獻】：1 陳文博.小水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)的應用與事故 處理實例分析以楊墩水電廠為例j.小水電.2012(03)2 楊賢，馮加輝，李朝暉，程軍.智能電站控制-維護- 管理系統(tǒng)集成中的安全隔離技術j.電網(wǎng)技術.2012(07)3 周亞峰淺談電氣自動化控制系統(tǒng)的應用及發(fā)展 趨勢j.中小企業(yè)管理與科技(下旬刊).2011(06)4 徐錦才，徐國君，俞鋒，張巍.無人值班技術