四川嘉陵江苍溪航电开发有限公司 四川广元 628400
摘要：电气自动化在水电站中的应用主要体现在水电站的自动化方面，本文在此基础上阐述了水电站自动化的作用和内容，并进一步分析了设备选型及自动化设计。
关键词：电气自动化；水电站；应用
Abstract：the application of electrical automation in the hydropower station is mainly manifested in automation of hydropower station，this paper expatiates on the basis of the function and content of hydropower plant automation，and further analyzes the equipment type selection and design automation.
Keywords：electrical automation；Hydropower station；Applications.
一、引言
随着电力电子技术、微电子技术迅猛发展，电气自动化在水电站中也得到了广泛应用，这又主要体现在水电站的自动化方面。水电站的自动化是实现水轮发电机组自动化的关键部分，是利用计算对整个水电生产过程监控的“耳目”“手脚”，它担负自动监测机组和辅助设备的状态，发出拟定的报警信号、执行自动操作任务。水电站自动化的程度取决于电站的规模，电站的型式及主要机电设备的性能。
水电站自动化就是要使水电站生产过程的操作、控制和监视，能够在无人（或少人）直接参与的情况下，按预定的计划或程序自动地进行。水电站自动化程度是水电站现代化水平的重要标志，同时，自动化技术又是水电站安全经济运行必不可少的技术手段。水电站自动化具有提高工作的可靠性、提高运行的经济性、保证电能质量、提高劳动生产率、改善劳动条件等作用。
二、水电站自动化的内容
水电站自动化的内容，与水电站的规模及其在电力系统中的地位和重要性、水电站的型式和运行方式、电气主接线和主要机电设备的型式和布置方式等有关。总的来说，水电站自动化包括完成对水轮发电机组运行方式的自动控制、完成对水轮发电机组及其辅助设备运行工况的监视、完成对辅助设备的自动控制、完成对主要电气设备的控制、完成对水工建筑物运行工况的控制和监视几个方面。
1、完成对水轮发电机组运行方式的自动控制
一方面，实现开停机和并列、发电转调相和调相转发电等的自动化，使得上述各项操作按设定的程序自动完成；另一方面，自动维持水轮发电机组的经济运行，根据系统要求和电站的具体条件自动选择最佳运行机组数，在机组间实现负荷的经济分配，根据系统负荷变化自动调节机组的有功和无功功率等。此外，在工作机组发生事故或电力系统频率降低时，可自动起动并投入备用机组；系统频率过高时，则可自动切除部分机组。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2、完成对水轮发电机组及其辅助设备运行工况的监视
如对发电机定子和转子回路各电量的监视，对发动机定子绕组和铁芯以及各部轴承温度的监视，对机组润滑和冷却系统工作的监视，对机组调速系统工作的监视等。出现不正常工作状态或发生事故时。迅速而自动地采取相应的保护措施，如发出信号或紧急停机。
3、完成对辅助设备的自动控制
包括对各种油泵、水泵和空压机等的控制，并发生事故时自动地投入备用的辅助设备。
4、完成对主要电气设备（如变压器、母线及输电线路等）的控制、监视和保护。
5、完成对水工建筑物运行工况的控制和监视
如闸门工作状态的控制和监视，拦污栅是否堵塞的监视，上下游水位的测量监视，引水压力管的保护（指引水式电站）等。
三、关于电气自动化在水电站中的应用
1、自动化检测的应用
自动化检测是电气自动化应用的前提。电气自动化相关技术设备在水电站中的顺利运行，需要精确、有效的运行参数作基础。水电站自动化能对各项设备和参数进行自动检查、确定最值、全程监视及记录与显示工作状态，使其按照设定的程序自动运行。水电站自动化还可以对转角转速、水量、温度、压力、电流、电压、频率、电能和功率及功率因数等各项参数进行检测，当出现异常情况，可以完成相关保护，提高安全系数。
2、自动化操作的应用
水电站自动化运行过程中，对通讯、报警系统以及开关站设备需要进行全厂性基本操作，对于首部机组取水口闸门、溢洪闸门和一阵阀门的操作需要采用水工建筑物设备的自动操作；对于排水、乐缩空气和供电系统需要采用电纳公用设备的自动操作；对于开停机、发电转调相、发电转抽水等采用机器自动操作，让脉冲自动按照规定的程序完成不同的操作。
3、自动化控制的应用
水电站自动化利用自动化装置对水电站的运行过程进行自动化控制。在水电站机组的启停、发动机的调相等工作中，通过控制脉冲，使设备在预先设定程序的指引下自主运行。当发电机组运行的频率降低或者出现故障时，自动投入备用设备，或者将原有的设备切断。通过自动化控制和分析水电站实际的运行条件、状况及发电系统的需求，能够为电机组设定最佳的工作参数，使水电站实现低能耗、高效率的运行。
四、结语
随着电力电子技术、微电子技术迅猛发展，原有的电力传动（电子拖动）控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。综上所述，水电站采用综合自动化系统后不仅提高水电站运行的经济性和工作的可靠性、保证电能质量；而且提高劳动生产率、改善劳动条件和减少运行人员，从而提高电站运行的效益，例如利用计算机系统监控水库来水和中长期预报在内的优化运行，曲线绘制及科学调度，多发峰电等，每年可增加发电量2％左右；同时采用计算机监控电站各种参量及运行工况后，及时发现并排除事故隐患，事故后能及时处理事故，避免事故扩大，尽快恢复供电使系统事故率下降，处理事故时间减少，如此每年增加发电量1％左右；另外采用计算机监控在减少人员的同时也减少了相应的生活办公设备和工资支出，因而能产生巨大的经济效益。可见，水电站综合自动化系统与水电站的生产、效益密切相关，随着国家能源结构的调整，水资源开发利用程度的加大，水电站综合自动化系统在越来越多的水利枢纽工程中得到更广泛的应用，发挥更大的作用。
参考文献：
[1]楼承仁，黄声先，李植鑫.水电站自动化.中国水利水电出版社，1995，10，1
[2]刘忠源.水电站自动化.水利水电出版社，1998，5，1（第二版）
[3]崔明.变电站与水电站综合自动化.中国水利水电出版社，2005，5.1
论文作者:苗亚莉
论文发表刊物:《基层建设》2015年26期供稿
论文发表时间:2016/3/22
标签：水电站论文; 机组论文; 水轮论文; 操作论文; 工况论文; 工作论文; 设备论文; 《基层建设》2015年26期供稿论文;