摘要：在水电站中应用电气自动化技术能够有效的对发电机设备、机组等运行情况进行自动化的监测，保证无人值班的情况下水电站设备依旧能够按照预定计划运行。在水电站安全运行中，电气自动化水平是水电站现代化评价的重要标准，所以需要对水电站电气自动化技术的应用情况机械能分析，从而使水电站的运行更加有序。
关键词：水电站；电气自动化技术；应用
我国要想保证水电站的正常运行，就需要在水电站中使用电气工程自动化技术，对自动化系统进行完善，并对水电站的自动化系统进行检修，及时找出水电站自动化系统中存在的问题，进行解决，从而保证水电站自动化系统的正常运行，提高工作效率。
一、水电站电气自动化技术运用
1.自动监控技术
水电站中利用电气自动化技术可以进行监控，实现自动监控水电站中运行的所有设备。其监控技术分为三个模式：远程监控模式、集中监控模式以及总线监控模式。其中远程监控是指利用多个CPU一起运行进行监控，避免某处发生故障影响整个监控系统，且该监控模式使用的电缆量相对较少，经济投入少，但其使用的CAN总线对通讯的速度有一定程度的影响。集中监控是指水电站内所有的设备集中与一个处理器进行监控。该监控模式对处理器的质量要求极高，否则会影响实际监控效率和降低处理器的运行效率，但其较大程度上降低了经济成本。除此之外，集中监控模式需要多条电缆的支持，加之电缆易发生破损，存在安全隐患。总线监控模式是指利用局域性网络、现场总线以及以太网等先进网络技术对水电站中的设备运行状态进行监控，该监控模式具有低经济成本、通讯量高、监控装置易安装等特点，且较大程度上增加了水电站自动化技术的可靠性。
2.PLC控制技术
在水电站中电气自动化技术还应用在可编程序控制器技术中，其主要表现在以下两个方面：一方面是PLC应用在轴流浆式水轮机的调速器中，另一方面是水电站中水库式的电站调速器。前者由于我国中低水平水电站无法确定轴流式水轮机发电的水头和水位，从而对发电机组的参数设置不准确，降低了电机组的运行效率。所以，利用自动化技术可编程序控制器进行调整电机的速度，可以准确的获得水头、水位以及其他参数的准确数据，再利用该控制技术绘制协联曲线，让电机组在最佳状态进行工作。而后者是应为水电站中水库式的电站水头范围较大，利用气轮机液压调节器无法使机电组在额定功率下工作，只有利用可编程序控制器对水库式的电站水头高度进行调整，让其处于最适位置，确保机组在额定状态下工作。
3.水电站的水轮机自动控制技术
水电站的水轮机自动控制技术是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对水电站数量进行控制，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。
4.水电站中实现控制辅助设备
将电气工程自动化技术应用到水电站中不仅创新了原有的监控方法，将水电站中的设备智能化，还可以实现水电站控制系统的智能化，所以，电气自动化技术的应用对水电站具有重要意义。一般情况下，水电站的相关人员会使用测控系统的计算机集成处理，对水电站中存在的问题进行详细分析，并及时处理，一旦水电站中的运行设施出现问题，相应设备就会发出信号，相关人员就及时对问题进行解决，保证水电站的正常运行。此种模式不仅可以减轻水电站工作人员的工作量，还可以提高水电站的运行质量，从而推动水电站实现快速发展。
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二、水电站电气工程自动化技术的应用
1.自动化监测
在水电站中，应用电气自动化技术，能够实现自动化监测功能。以龙羊峡水电站为例，其构建了大坝安全自动化监测系统，利用监测仪器装置、数据采集装置、采集计算机以及电源等软硬件，实现了大坝安全运行自动化监测。接入自动化监测系统的项目，主要包括垂线和静力水准等。从实际应用效果来说，运行大坝安全监测自动化系统，有效减少了人工监测次数，提高了大坝安全监测的自动化水平，增强了系统的实用性，发挥着积极的作用。
2.自动化检测
利用操作平台和发电机组以及发电机组等，通过检测大轴摆度、水轮机装置运行转速以及水轮机振动等参数，将获得的数据信息，及时传送到主操作平台，以立体成像或者数字的形式清晰显现，便于运行分析以及记录。以糯扎渡水电站为例，其为世界第三高的心墙堆石坝电站。在自动化技术应用方面，引入了安全检测自动化系统，借助卫星定位系统GNSS以及测量机器人TM30，实现了对水电站大坝表面变形的动态监测，利用CNSS以及测量机器人，实现了自动化检测，能够24h不阶段，观测数据采集和传输等工作，都能够在无人值守的情况下高效完成，实现了数据计算以及分析预警一体化、自动化，具有较强的远程控制功能。此监测系统的运行，体现了电气自动化技术的应用优势，也就是精度高和自动化程度强等。
3.自动化控制
在水电站电气自动化运行中，对于系统设备的操控，以脉冲为目标，通过强化此指标的把控，能够保证水电站正常发电以及运行。当明确水电站设备各项指征后，按照常规检测没有异常情况存在，则可以具体执行装置的运行命令。如果发生事故，电气自动化系统能够自动控制相应的设备，快速启动备用系统，恢复自动运转，并且关闭主运行系统，将系统运行故障指令，快速发送给负责的检修人员。除此之外，还能够依据设备运行的具体情况，适当进行机组数据信息分析，进行问题自查自检。以黄登水电站为例，引入电气自动化技术，构建数字化监控系统，实现了对水电站运行的全面以及精细化控制。如果作业现场出现故障以及温度超标等情况，自动化系统能够自动报警，下达故障信息，通知质检人员，使得监测人员能够及时掌握水电站运行情况，快速分析故障，进行故障反馈，建立了水电站标准化操作流程，极大程度上减少了人工干扰以及误差，减少了质量风险，提高了人员工作效率，节省了资料填写的时间，使得人员能够将更多的时间以及精力放到水电站系统运行管理工作中，极大程度上增加了水电站运行的效益。
4.自动保护
①自动报警。利用自动化监控系统，能够及时发现机组不正常运行问题，比如大电机运行温度以及油槽油面过高或者过低等，自动化保护系统能够自动发出警告，或者投入相应的设备，使得运行人员能够严格把控水电站运行情况，采取隐患处理措施，消除不正常隐患，或转移负荷使得故障机组能够自动退出运行。②跳闸停机。如果水电站机组出现推力轴承以及导轴承温度过高等事故时，自动保护能够自动跳开断路器并且停机。③快速关闭进水闸门或者阀。部分事故比如事故停机或者压力铜管爆破时，自动保护会快速跳开断路器并且停机，还能够及时关闭进水阀门或者动作事故配压阀。在水电站中电气自动化技术的应用，对于设备的自动保护，贯穿于设备运行的全过程，通过构建自动保护机制，使得多数运行故障情况能够预见，进而减少对机组设备性能的损坏。在水电站各类设备运行期间，依托电气自动化技术，能够实现自动化检测以及控制。若检测到影响水电站运行的指征时，自动化系统可以及时发出执行、检测以及跟踪等命令，传送警示信号，并且打开自动保护设备。
结语
随着科技水平的提高，我国在水电站中十分重视电气自动化技术的应用，该技术提高了水电站的运行稳定性和自动化系统的可靠性，为我国水电站的顺利发展提供了保障。水电站利用电气自动化既提高了水电站的生产效益，也提高了其经济效应。
参考文献
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[2]俞明媚.关于水电站电气自动化应用问题的探究[J].黑龙江科技信息，2017（03）：55-56.
论文作者:税双全,唐强
论文发表刊物:《电力设备》2019年第4期
论文发表时间:2019/7/8
标签：水电站论文; 技术论文; 电气自动化论文; 设备论文; 水轮机论文; 机组论文; 自动化系统论文; 《电力设备》2019年第4期论文;