电气自动化技术在水电站中的应用

电气自动化技术在水电站中的应用

摘要：随着社会经济的不断发展，水电站如何实现转型升级，已成为新时期摆

在所有水电站面前的现实问题。从建设全局来看，水电站全面自动化的改造建设，必须满足发电机组的自动化运转需求，如此才可方便操作者利用自动技术监控整

个生产系统，自动化的运行系统主要监控各个系统装置的运作状态，如果发现问题，自动报警设备会向控制中心发出信号，便于工作人员快速完成检修及维护操作。因此，研究电气自动化技术在水电站中的应用，有利于实现水电系统在无人

操作的条件下进行各项运作，从而实现全面自动化的改造建设，提升系统电能的

生产效率和质量。

关键词：电气自动化技术；水电站；应用

1水电站中电气自动化的主要内容

1.1对水电站水轮发电机组运行状况的自动监测和控制

随着改革开放进程的不断深入，科学技术水平愈加完善，网络通讯技术水平

日益提升，在极大程度上丰富了人们的生活水平。随着信息技术的普及和应用，

水电站电气自动化技术营运而生，这为水电站的安全运行和稳定发展提供了坚实

的基础。水电站电气自动化可对水轮发电机组的运行状况自动监测和控制，这主

要是通过机组的监控设备实现的，监控设备通过移动通讯技术将机组的运行数据

传送到计算机上，并经过预先设定的运行程序进行判断，得出结论，进而根据实

际情况将相关指令下达到控制设备中，及时解决水电站水轮发电机组中存在的问题，从而实现水电站的自动化管理。同时，计算机根据水轮发电机组的实际运行

情况不断调整机组的运行数据，保障运行状态效果最佳。

1.2对水电站辅助设备运作情况的自动监测和监控

水轮发电机组不是水电站唯一需要监控，发电站的公共器材和水电站辅助设

备同样需要“严加看护”。从某种程度上来说，切实可行的自动监测系统能够为水

电站安全、可靠的打下第一道防线，凭借电气自动化技术充分发挥出的自动监测

能力，加之对其工作过程的及时纠正与修补，保障水电站安全的重任便轻而易举

地完成了。凭借自动监控平台看到的信息数据与水电站发电机组所传回的指令和

相应辅助设备的工作过程是完全同步的，只要出现纰漏，便可以在第一时间发送

警示信息，特殊情况下甚至可以立刻停止设备的运行，同时无需人工发送指令便

能针对纰漏进行寻根问底，把水电站运行中的安全隐患降到了最低点。

2电气自动化技术在水电站中的具体技术性能

2.1数字化监测技术

水电站中以构建数字化监控系统为自动化改造的主要任务，这种系统改造是

面向水电站全部设备的智能化、自动化建设，也就是说，水电站的自动化建设要

实现整个系统的全面优化，最终达到国际化的生产、操作标准。借助计算机的主

控对以太网、继电保护器等进行PLC编程调控，促使各个控制站点间的有用信息

实现交流和共享。此外，全方位智能控制是水电站新时期改造的终极目标，实现

了这一目标，水电站的系统运作能够减少人力的工作量，与国际化的水电生产靠拢，减少水电系统运转中的判断误差。

2.2PLC自动化技术

在水电站中引入PLC技术是达到其自动化目的的基础。PLC技术的基本运作

规律是：在可编程存储器的基础之上，系统设备遵循存储器既定的计算模式、体系、操控流程、运行频率、监测指数等数据，拟建并显示出智能化的水电站运行

立体图像，该图像的构建，一方面可以帮助水电站的工作人员进行更加高效的对

系统运行状态加以判断，降低误差与干扰，另一方面也保障了整个系统运行的安

全性与可靠性。

3电气自动化技术在水电站的具体应用

3.1自动检测

自动化检测就水电站而言更多的时候体现在关于每种设备的运行指征加以更

为规范化和针对性的技术检测。该检测方式在实践的过程当中涉及到的设备有很多，例如：操作平台、发电机组、辅助设备、主变压器、水轮机组、建调速系统、风油水系统、继电保护系统、升压站等。检测参数既定的内容有：大轴摆度、水

轮机振动、水轮机转速、导叶开度、顶盖水位、水导瓦温、水导油温、水导油位、锁锭位置、空气围带压力等。通过检测，各分节点把数据传送至主操作平台，同

时以立体成像或数字的形式显示出来，便于分析和记录。

3.2自动控制

水电站电气自动化的各项装置的控制对象以脉冲为主，完成水电站的调相转

发电和设备启停等操作。水电系统的各参数设定后，装置运转在安全检测条件下

进行运转。如果遇到事故，电气自动化的技术运用可使备用设备自行开启，同时

停止原先运转中的设备装置，并发射警示信号，告知检修者开展及时检修。此外，按照系统需求对发电机组参数做出自行诊断，能够保证运转机组运转的稳定性，

避免出现供电不足或过多的问题。

3.3自动保护

水电站中设备的自动保护主要体现在电气自动化技术的应用使整个运行过程

中所涉及到的设备都建立了自动保护的机制，在多种可预见的情况下都可以在最

大程度上降低对机组设备性能的损害。指征拟建之后，在水电站所有设备运行的

过程中，能够完成自动化的检测与控制。一旦发生检测到影响设备运行的具体指

征的情况，系统便能够自动发出并执行对其开展检测、跟踪、监控、记载等命令，同时传送警示信号以及打开自动保护设备。

4水电站电气自动化运用要注意的问题

水电站中电气自动化技术的应用要注意以下几方面：a）正确认识电气自动化的优势，不断引进先进的电气自动化技术，从根本上提高生产效率，节约生产成本，发挥先进技术的作用；b）要不断促进电气自动化水平升级，针对当前很多

中小水电站电气自动化水平较低的情况，水电站要加强与其它领域的交流合作，

在资金和技术方面实现优势互补，尽快实现机组的自动化，提高水电站发电质量，实现水电站经济效益的最大化，促进水电站产业升级；c）改变当前的管理制度。水电站管理人员要结合发电实际情况，优化单位内部资源配置，建立一支专业化

队伍；对实际操作技术人员进行培训，提高其电气自动化操作水平，做好机电设

备的保护工作；还要做好水电站管理人员考核，对电气自动化做好维护工作。

5结束语

综上所述，水电站的电气自动化能够在没有工作人员参与的状态下，按照预

定的程序和计划自动进行水电站运行的控制、操作和监视。水电站的电气自动化

水平是水电站安全运行的重要手段，同时也是衡量水电站现代化水平的标志，因此，必须妥善处理水电站电气自动化应用中存在的问题，以确保水电站的有效运营。

参考文献：

[1]水电站电气自动化设计及其应用研究[J].叶婉婧.黑龙江水利.2016（09）