基于水力发电厂电气控制与保护体会探讨

丰显忠

【摘要】随着时代的发展，人们对水力发电厂提出了更高、更多的要求，特别是在控制和保护电气安全、发电质量两方面。基于此，本文论述了水力发电厂电气控制与保护体会。

【关键词】水力发电厂；电气控制；保护体会

与其它能源以及火力发电原理不同，水力发电厂靠自然条件发电，相对来讲较难控制电气，电气系统保护以及控制同水力发电厂的安全运行有着莫大的关联，而且关乎到千家万户的基本生活，本文作了相关探讨。

一、电气控制系统

（一）控制室的组成

在水力发电厂当中，单元控制室以及主控室共同组成了电气控制室，而单元控制室可划分成两大类型，包括网络控制室以及独立单元的控制室。一般来讲，发电厂会结合发电容量的实际情况对相应电气控制室进行选择和采用，比方说，当发电容量在100MV以下时，一般会对主控制室进行采用。从实际情况来看，双机一控以及单机一控有其运用优势，也有其运用劣势，双机一控实属两地运行，在运用时，无法在第一时间妥善解决遇到的故障，不便于两地间的沟通，而且所需投入的人力资源极多。单机一控对分级管理电气控制极其有利，而且可从监控和运行以及安装方面来控制电气控制，相比于双机一控，其更便于处理故障。

（二）控制电气系统一般会采用到的方法

控制电气系统时一般会采用弱电控制和强电控制以及微机控制等三种控制方法。相对来讲，强电控制接线方法非常简单，而且更便于调试以及运行，最为重要的一点是，其能够使可靠性以及安全性得以保障。而弱电控制主要是对控制回路以及断路路跳合闸间的关系进行利用，结合转换强弱电装置对弱电控制断路器进行控制，这一控制方法有着极其复杂的线路连接，无法保障可靠性。而微机控制结合了弱电控制以及强电控制两种控制方法，微机的监控方式在DC系统当中纳入了电气控制，使自动化机组作业的水平得以提升。

（三）电气设备测量系统和信号系统

在发电厂，核心的信号系统部分即中央信号系统。当前，很多发电厂在进行设计时，都会对能重复动作的信号系统进行采用，这一信号系统由光字牌以及冲击继电器所组成，或者对中央信号系统进行采用，其由微机闪光报警器所构成。在应用时，信号系统无法对瞬时信号进行记忆，报警信号极其单一，可靠性以及安全性极其缺乏。而中央信号系统可对瞬时信号进行记忆，有着简单的信号回路，不需对重复动作进行考虑，不受信号数量的制约，更重要的是其完备的功能，有着非常高的技术含量和作业效率。

二、电气控制系统现状

当前，随着时代的进步，以往的电气控制系统已无法使实际的水力发电厂的需求得以满足，电气设备需要承担更重的发电负荷，很多原因都会导致故障发生，本文对电气控制系统中存在的一些问题进行了分析。

（一）不够统一的控制设备工作

在水力发电厂当中，信息技术虽然得以广范围的应用，不过在具体应用时还有许多问题存在，其中控制设备工作不够规范和统一就是其中一个问题。多个运行系统共同组成了水力发电厂，每一系统发电负荷不同，采用运行设备也有所差异，唯有确保协调和统一的设备运行，才能够使电力品质得以有效提升，但从当前来看，还无法满足相关的需求。

（二）传导通讯数据出现的一些问题

在发电厂中有非常多的传导通讯的设备，但若无法有机结合分布式的控制系统和装置便会增加通讯数据传导难度。传导通讯数据有几大步骤，包括数据接收传送数据、搜集数据和通讯处理以及数据处理等等，分散式处理方式会对系统稳定造成一定干扰，增加传导通讯数据的流程，对稳定和安全的电气系统运行也极其地不利。

（三）接入电气系统方式的缺陷

当前，电气系统多会采用硬连接作为接入方式，这一方式需要投入非常大一笔资金，超出预算。

（四）功能问题

在电气的系统当中，一些功能互相起到一定的制约作用，在使用一些功能时会对其他设备稳定运作产生一定影响，这样就无法有效发挥出电气系统的功能优势，对设备运作的成效产生一定的影响。

（五）接口问题

在很多水力发电厂当中，都有设备接口处理的问题存在，致使设备间接触不良、因选择设备的问题，每一个发电厂都有不同的设备接口规格，在必要时多会对外接设备进行采用，即对非原配连接线进行采用，对不同规格的两个接口进行选择，在这种情况之下，很难使整体的电气系统运作得以保障。

三、如何来保护发电厂的电气系统

水力发电这一电力能源利用方式能够反复性的使用，不仅可使国内发电负担得以减轻，还能够避免能源消耗，这一电力能源可广泛地利用以及推广。今后在管理发电厂时，需对电气保护科技逐步地创新，使稳定和安全的水力发电厂运作得以保障，确保持续不断地电能供应。

（一）确保全自动化的实现

要想使安全的电气系统运行得以保障，提升发电厂发电效率，就应基于网络化管理，确保全自动管理和监控的实现。结合终端设备提供供电数据自动化的减弱、加强电气设备运行，并能够自动化的对设备运行进行监控，这就是全自动化的电气系统，全自动化的电气系统可确保一致的运作，提升设备运作效率。

（二）将智能化的控制中心建立起来

在新的时代背景下，智能化以及信息化理念得以广泛应用，而在展开保护电气系统的相关工作时，我们也应对智能化保护这一理念进行引进，推动智能化以及信息化统一协调性的发展。通过将智能化的控制中心建立起来，不仅能够对管理过程进行缩减，对管理程序进行简化，确保更为便捷的电气系统操作，还能够对下级系统运作起到一定的协调作用，做到智能修复和报警以及监测。

结束语：

当前，国内已将多家大型的水力发电站建立了起来，包括向家坝水电站和溪洛渡水电站以及三峡水电站等等，由多个发电厂共同进行管理。从某种角度来讲，发電厂管理同电气系统运行安全有着莫大的关联。今后在实施管理时，需对安全保护和控制的措施进行制定，使发电厂供电的安全得以保障，科学地对电能进行分配，这样才能够使供电的服务质量得以保障。

参考文献：

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