论水电站电气工程自动化技术分析及应用研究

史志君 青海雪玉水电有限责任公司

一、电气工程自动化技术对水电站的重要意义

水电站中应用电气工程自动化技术，可实时、准确监控设备的工作情况，并形成监控日志。如果其中某一设备或环节出现问题，系统会自动预警，甚至是明确故障方位及原因，以便及时快速的处理故障，提高水电站的运行可靠性。同时，自动监控的实施可有效防止和减少人为操纵失误对设备的损害。电压和工频的稳定性是衡量水电站电能质量的主要标准，其分别受无功功率和有功功率的影响，由于电网负荷状态的不稳定性，会对电能质量产生一定影响。因此通过自动化技术，自动调节发电机组，使电压和工频始终处于一个合理的水平，可保证电能质量。水电站中应用电气工程自动化技术，可对水电站的负载及运行机组数量进行分析，从而进行合理调度，以确保以最低的投入获得最大的效益。如果单纯依靠人为操作不利于水电站运行的经济性。一般而言，水电站选址大多比较偏僻，工作人员工作环境相对较差。而电气自动化技术的应用，部分工作是由各种自动装置按一定的程序完成，减轻了工作人员的工作量，降低了生产成本，提高了水电站的生产效率。

二、现阶段水电站电气自动化应用问题

（一）电气自动化水平不高

目前，作为水利水电行业已经取得了理想的发展成果，水力资源基本得到利用，而且大部分水电站在实际建设的过程中都已经采用了电气自动化，甚至信息化。然而，在实践过程中，仍然存在水电站电气自动化程度不高的问题。具体表现在系统运行需要人工操作，同时，系统本身的自动化程度不高，对于系统整体的稳定运行带来了负面的影响，还会直接影响水电站的生产效率。

（二）电气自动化管理水平不高

绝大部分水电站已经采用了电气自动化的运行方式，然而实际效果并不理想。对其中的原因进行分析，由于发展中国家电气自动化发展的时间不长，始终处于发展阶段，尤其是中小型水电站受限于效益、资金以及人力资源等因素，能省就省。所以，管理水平也始终没有提高。除此之外，大部分地区水电站建设忽视了电气自动化的管理作用，所以，在完成施工作业以后管理工作开展不到位，对系统整体功能带来了负面的影响。基于此，水电站建设规划存在一定的问题，建设过程中规划不合理，所以水电站布局以及设备的落后性明显，对其自动化管理工作的开展带来了严重的影响。

三、水电站自动化主要技术分析

（一）水电站的水轮机自动控制技术

保证水电站水轮系统正常运行的基础，在此种技术下，水电站水轮机可以实现自动关闭，并合理调节自身发动机功率情况，对水电站的正常运行具有重要意义。与此同时，电气自动化技术还可以采用流域电站集中调度控制系统，对多个水电站进行控制，保证各个水电站之间的运行效率，提高水电站的经济效益，从而推动水电站实现快速发展。

（二）发电机系统是水电站正常运行的基础

直接关系到水电站的供电情况，在水电站中使用自动化技术可以对水电站发电机和辅助操作系统进行监测管理工作。所以，相关人员需要在使用自动化技术对水电站发动机进行监测工作，对发电机中存在的问题及时进行解决。与此同时，相关人员还可以使用发电机系统对水电站发动机的温度进行检测，当发动机温度过高时，需要及时对发电机进行维护工作，保证发电机系统的正常运行，为水电站的正常供电奠定坚实基础。

四、水电站电气工程自动化技术应用

（一）PLC控制系统在电站大坝应用

大坝闸门安装PLC控制系统可通闸门成套安全装置，过对大坝泄洪闸、冲砂闸、进水闸等闸门的状态进行监测并进行控制，还可将大坝水位信号、自动清污机、大坝安全视频监控、生态监控等信号通过通迅系统传至电站监控后台。电站运行人员可根据所接收到的状态信号及视频信号对大坝各闸门进行有效控制，以保证大坝安全。对大坝上进水口自动清污机可采用自动及远方控制方式，保障发电进水量。

（二）PLC控制系统在油、气、水的控制应用

油、气、水系统是保证水电站稳定运行的基础，对水电站设备的正常运行起到至关重要的作用。在水机技术供水管安装压力变送器、示流信号器可监控技术水运行状态，安装温度测量器可通过供水温度判断机组冷却系统运行状态，各装置信号送至机组技术供水PLC控制系统。在机组回油箱，高位油箱、油盆中设置油位变送器、油混水监测等装置，各种信号通过PLC控制系统判断后发出不同信号给运行人员，供运行人员检查。对水泵、油泵、空压机等长期运转设备采用运行时间、投切次数等判断方式对设备进行切换运行，提高设备使用寿命。采用电气自动化技术对水电站油、气、水系统进行自动控制工作，可有效保证水电站可靠运行。与此同时，相关人员还需要对水电站的自动化元件、水泵、油泵、空压机、压力罐等定期进行维修管理工作，保证设备的使用稳定及运行寿命，减轻水电站运行成本，提高水电站的经济效益。

五、结束语

综上所述，电气工程自动化涉及领域众多，具有机电结合、电工技术与电子技术结等众多特点，在水电站中应用具有重要意义。不仅可以提高水电站工作可靠性，还可以保证水电站的劳动生产率，对水电站的快速发展具有重要意义。本文就对水电站电气工程自动化技术应用的意义进行阐述，并提出具体的应用对策，以期推动水电站实现快速发展。