摘要：文章介绍水电站中电气自动化的基本内容，介绍目前在水电站中应用比较广泛的电气自动化技术及其设计，研究电气自动化技术在水电站中的应用情况和作用，以供参考。
关键词：电气自动化技术；水电站；运用
1引言
由于传统的以燃煤或燃油为主的火力发电厂在电力生产过程中会对环境造成严重的污染，所以近年来我国加大了对水能、太阳能、风能等清洁型能源的开发和利用力度。其中水电站在目前电网中的发电、调峰调谷等作用，以及水利工程对抗洪、农业灌溉以及居民用水方面起到的作用越来越重要，成为我国目前主要大力发展的发电形式之一。而且随着电力电子技术、信息技术等先进技术的发展，电气自动化技术在水电厂中的应用也越来越广泛，对于提高水电站运行的可靠性、经济性以及电能质量的提高具有重要作用。
2水电站中电气自动化内容
2.1对发电机组运行状态的监控
水电站中电气自动化技术在发电机组运行状态监控方面的应用主要体现在以下两个方面：一是在预先进行相关控制程序的设计之后，实现智能化控制机组设备的开关机、调相和发电之间的自动转换等。二是通过对机组启动次数的控制、对机组负荷的有效分配、对机组运行中的无功和有功进行自动调节来确保水轮发电机组处于最佳的运行状态，不仅具有较高的运行效率，而且降低其运行成本来适应电站的实际规模和系统的发电要求等。此外，在水轮发电机组的运行过程中一旦发生故障或者各种类型的意外事故就是导致机组运行频率的降低而影响其正常运行甚至会导致安全事故的发生，所以电气自动化技术还可以实现对备用机组的自动启动，或者在频率过高时自动对某些机组进行智能关闭，实现对水电系统中各种设备的自动调节，便于实现水电站运行管理中无人值守和无人值班管理模式的推行。
2.2对发电机组辅助设备运行状态的监控
在水电站发电机组运行中，需要数量较多且功能各异的不同辅助设备的辅助运行，而其中电气自动化技术的应用则主要可以实现以下几个方面的监控：对发电机转子和定子电路的安全性进行检测；对发电机定子绕组的铁芯温度进行监测；对机组润滑度以及制冷系统和变速系统的运行情况进行监测。在上述监测部位出现异常情况时，利用电气自动化技术就可以实现根据事件不同的危害程度来启动不同的应急程序和相应的自动保护措施，并且能够将事故所有的信息进行上报和提醒工作人员进行及时处理来降低事故危害和损失。
2.3其他的监控和保护作用
水电站运行中各种变压器和输电线路等电气设备也不可或缺，采用电气自动化技术可以实现对这些电气设备运行状况的监控，并且在出现故障时能够自动对电源进行切断和对故障进行切除，并且能够实现对故障点的自动诊断并通知工作人员，提高对故障进行诊断和处理的效率。此外，对于机组之外的各种空压机、水泵和油泵等辅助设备来说。采用电气自动化技术也可以对其大坝和闸门能否正常启动进行监控，并实现对水位高低的自动监测，在出现异常时能及时报警。
3水电站中电气自动化的技术设计
3.1数字化监测技术
此技术在水电站中的应用是电气自动化技术的主要形式和目的，其确保在原有的机组设备基础上进行电气自动化运行的关键技术，其主要作用就是对原有机组设备的运行效果进行提升以及提高机组设备运行的安全性和可靠性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其主要的设计方式就是通过计算机来实现对以太网、机电保护器等设备的PLC编程调控，这样就可以在机组系统中的各个控制站点中进行机组运行各种重要数据和信息的交流和共享，从而为水电站机组的自动化控制和运行提供技术支持。
3.2 PLC自动化技术
PLC就是可编程的逻辑控制器，就是通过对预先编程之后的存储器对系统设备的运作提供支撑，然后系统在运行过程中根据编程中的逻辑运算、程序、控制顺序、定时情况和操作算术数等指令实现相应的运行和操作，并且通过模拟和数字化的展示等方式来形成多维图提供给运行工作人员，通过这些具有较高准确性和较高效率的辅助数据来实现各种工作的有效开展。
4电气自动化技术在水电站中的具体应用
4.1自动检测
在水电站机组运行中，各种自动化设备运行的前提就是需要对机组运行中的各项参数数据进行准确收集，这就需要通过电气自动化技术对机组运行中产生的各种参数进行全面和系统的自动检查，并且能够实现在最短的时间内得到所需要的数据。此种数据检测功能需要进行全天候的实时监测和数据记录与分析，并且通过对数据的分析实现对机组各个设备运行状况在主操作平台上通过立体成像或者数字的形成进行显示，便于运行工作人员进行直观的分析和记录。此种技术主要在机组的主要和辅助设备、主变压器、调速系统、继电保护系统以及升压站和各个操作平台中进行应用，主要检测的参数有振动幅度、转速、水位、开度、温度、油位、压力等，并且在检测到系统运行参数出现异常时可以自动启动保护动作来提高机组运行的安全性。
4.2自动控制
水电站中利用电气自动化技术实现对机组设备的自动控制是利用脉冲的形式进行的，主要进行的控制动作就是进行发电与调相之间的自动转换以及设备启停等。基于使用电气自动化技术对机组运行参数进行实时监测的基础上，对于各个参数运行的正常范围进行设定，当检测到所有参数都处于正常状态时就可以执行装置的运行命令。并且在运行中可以随时根据参数的变化来进行调节控制，尤其是参数超出设定范围时就将待命的备用系统自动启动并将出现异常的系统进行关闭，并将相应的报警信号传送给相应的运行管理人员。还可以实现根据设备近期的运行数据进行问题的自查和自检工作，大大减少工作人员的工作量和由于人为失误所导致的故障概率。
4.3自动保护
在基于对机组中各个设备的运行参数进行实时监测并设定其正常运行范围之后，同时可以设置联锁的保护动作，如果出现参数超出其设定范围时，就联锁启动相应的保护动作来对其进行参数调控或者将此故障部位进行切断，起到有效的保护和隔离的作用，确保其他及组合和设备的正常运行。而且可以对影响机组正常运行的各种干扰因素进行检测和记录，发现异常则会自动开启防护装置并发送警报。
5结语
目前在水电站的建设和发展过程中，随着各项计算机信息技术等先进技术的不断应用，也推动了水电站的智能化建设和发展，在此过程中，电气自动化技术发挥着自动检测、自动控制和自动保护等重要功能，尤其是数字化监测技术以及PLC技术的应用，对于提高水电站运行的效率、稳定性和安全性有着重要作用，并全面推动水电站的建设和改造向智能化和自动化方向发展。
参考文献：
[1] 刘利群. 电气自动化技术在水电站中的应用研究措施[J]. 建材与装饰, 2016(49).
[2] 韦家吉. 浅析在水电站中电气自动化技术的运用[J]. 通讯世界, 2016(7):148-149.
论文作者:杨骐羽
论文发表刊物:《电力设备》2018年第19期
论文发表时间:2018/10/14
标签：机组论文; 水电站论文; 技术论文; 电气自动化论文; 参数论文; 设备论文; 系统论文; 《电力设备》2018年第19期论文;