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【摘 要】电气自动化是当代非常热门的行业，而它应用在水电站上的主要是水电站的自动化，本文阐述了电气自动化在水电站方面的运用，同时详细论述了电气化广泛的用途和作用。在此基础上，提出有关电气自动化研究与设备选择。
【关键词】电气自动化 水电站 应用
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。
1 电气自动化在水电站中的作用
1.1 随着科技的发展，电子电力方面，微电子方面也得到了迅速的发展，因此，人们很自然的就把电气自动化运用在了水电站的自动化方面，使水电站的建设和发展更好。我们知道，水轮发电机是水电站的主要枢纽，而水电站的自动化恰恰扮演了水轮发电机枢纽的角色，它主要是通过模拟计算从而对整个水电站监测控制作用，职责主要是自动检测发电机组与相关部件的运行状态，一旦出现问题，它可以迅速发出报警信号，从而自动完成任务。水电站的大小，电站的类型与机组设备的好坏直接决定水电站自动化的程度。
水电站常常是昼夜工作，我们人不可能一直达到密切关注它的状态，因此，水电站自动化就起到了举足轻重的作用，在没有人在机组旁边检测时，水电站自动化就可以自动的在无人参与的情况下，按预定的目标进行机组人员拟定好的工作。水电站自动化伴随着水电站而发展，因而成为了水电站是否现代化的标准，除此之外，水电站中的安全经济运作也是离不开自动化技术。
1.2 水电站综合自动化系统，不仅提高水电站运行的经济性和可靠性，保证电能质量和提高劳动生产率，改善劳动条件，减少操作人员，从而提高电源的有效性工厂操作，如使用计算机系统监测水库径流长期预报，包括优化运行曲线的绘制和科学控制，多用电高峰，每年增加约2%的发电量，而使用电脑监测电厂参数和经营状况，及时发现和消除事故隐患，事件发生后，及时处理事故，避免事故扩大，尽快恢复电力系统的事故率，减少处理时间事故，所以每年增加发电量的1%左右；减少了电脑检测人员同时减少人员也减少了生活办公设备及薪金开支，这样它可以产生巨大的经济效益。
2 水电站自动化的具体内容
水电站自动化内容与很多因素有关，如水电站的大小，自动化在水电站中的必要性与参与工作的程度，水电站的类型和工作方式，电气主接线，重要机组的类型与放置模式等，总而言之，水电站自动化主要由完全操控监督水电站的整体运行，同时也对水轮发电机组和相关辅助设备的监控，进而在没有人在的时候，自动对相关辅助设备的独立控制，除此之外，还必须兼顾对重要电气设备的监督控制，对水工建筑物是否能够正常工作的监督与控制。
2.1 完成对水轮发电机组运行模式的自主智能控制
首先，应用电气化完成的同时完成启停机，发电转调相与调相转发电的管理控制，在没有人的时候，它能独立的完成工作。其次，电气自动化可以很智能的使发电站组在最经济的情况下健康运行，它可以智能的根据实际情况与系统的指令自动启动一定数目的机组，从而可以让负荷很经济的在运行的机组间分配。因为它可以控制发电机组的关和闭，因此他就可以根据负荷的要求自动变换机组，从而把有用功提高到最大，把无用功降到最低。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆第三，如果出现工作事故或者洪涝期间机组频率低时，它可以智能的使备用机组投入工作，但当汛期时，它可以智能断开一些机组。
2.2 行使对水轮发电机组及其周围重要设备的运行状态的监测
比如说他可以检测发电机组的定子与转子中的电路安全，同时可以检测发电机定子绕组和铁芯中温度是不是超过了设定的温度，此外，对发电机组润滑度与制冷系统的监督，对机组变速系统的监督。当这其中之一出现故障，电气自动化会果断智能的采取措施，同时向检测人员发送警讯与紧急呼叫。
2.3 行使对周围重要设备的智能控制
包括对各种油泵、水泵和空压机等的控制，一旦发生问题，其他辅助设备可以快速投入运行。
2.4 行使对重要电气设备（如变压器、母线及输电线路等）的控制、检测和保护。
2.5 行使对水工建筑物运行状态的控制 和监测相比如对于发电机组是否良好工作的检测控制，对于拦污闸有没有阻塞的控制，水位高低的检测，同时可以对引水压力管起保护作用。
3 设备选型及自动化设计
随着水电站自动化水平的提高，水轮发电机组所需自动化元件愈来愈多，其作用就愈重要。但由于目前主机配套的自动化元件的性能不够稳定、灵敏度差、精度低等因素以及自动化设计上的不足使水电站的自动控制的安全受到不同程度的影响，这就需要对设备进行选型和自动化设计。
3.1 设备自动化检测
实现水电站电气自动化：①能够对水电站的相关设备进行自动化检测，已确定设备是否存在故障和问题，并进行故障参数的记录；②能够人为设置运行模式，让水电站能够自动运行，并实时显示运行状态；③水电站电气自动化能够随时对影响水电的水量、水温等参数进行检测监控，确定水电站运行的安全稳定性，并且在发生意外情况时，还能够自动关闭运行，实现职能保护。
3.2 设备故障处置
在进行水电站自动化设置之后，对水电站自动化保护主要有以下几个步骤：①预警，即是在水电站运行中发生故障，并被传感器检测到之后，电气自动化系统会将运行故障信息发送到计算机终端上，而后计算机发出指令到警报器，实现预警，这样就能够让工作人员采取有效措施进行处理，维护水电站的正常运转；②关闭进水闸门，就是当水电站出现故障时，在进行自动预警之后，自动化系统会根据终端的指令进行进水闸门的关闭，从而将事故控制在可控的范围之内，避免事态的扩大；③停机，即是水电站出现故障后，自动化系统根据指令自动开启断路器，关闭水电站运行，实现停机操作。
3.3 检测设备运转情况
水电站电气自动化应用还能够对水电站的设备运转情况进行检测，主要是检测发电机及辅助设备的运作情况。要知道，发电机是水电站的关键设备，水电站所有的电能都是通过发电机产生的，由此可以看出发电机的正常运作对于水电站有着决定性作用。如果发电机以及辅助设备出现异常情况，自动化系统就能够检测到运行状态，并迅速采取保护措施，使得水电站损失最小化。
4 结语
总而言之，水电站综合自动化系统是密切相关的水电生产，效率很高，与国家能源结构调整，开发和利用水资源增加密切相关。从而，水电站综合自动化系统在越来越多的水利工程，得到更广泛的应用，发挥更大的的作用。
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[5]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
论文作者:姜艳
论文发表刊物:《低碳地产》2016年第6期
论文发表时间:2016/9/23
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