电气自动化在水利水电工程中的应用

摘 要：随着科技的不断进步发展，电气自动化技术慢慢被应用于各行各业，是当代非常热门的行业，在水利水电工程上的主要应用是水电工程的自动化，下面本文简要阐述了电气自动化在水利水电工程方面的运用，并就有关问题提出建议。

关键词：电气自动化；水利水电工程；应用

中图分类号：TV 文献标识码：A 文章编号：

前言

随着科技的不断进步发展，电气自动化技术慢慢被应用于各行各业，是当代非常热门的行业，其在水利水电工程中的应用更是非常多。在国民经济的快速发展今天，电力电子技术，微电子技术，电力驱动概念（电子拖动）控制，不能完全承担任务控制设备的第一线，不能抓住现代化的生产自动化系统主要任务。本文详细分析了电气自动化在水利水电工程应用的原理以及它在水利水电工程中发挥的不可替代的作用。

一、电气自动化在水电中的作用

1.随着时代的进步和科技的发展，电子电力技术和微电子技术得到了迅速的发展，因此，人们很自然的就把电气自动化运用在了水利水电工程的自动化方面，使水利水电工程的建设和发展更好。我们知道，水轮发电机是水利水电工程的主要枢纽，而水利水电工程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利水电工程监测控制作用，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。水利水电工程的大小，电站的类型与机组设备的好坏直接决定水利水电工程自动化的程度。

水利水电工程常常是昼夜工作，我们人不可能一直达到密切关注它的状态，因此，水利水电工程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，水利水电工程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。水利水电工程自动化伴随着水利水电工程而发展，因而成为了水利水电工程是否现代化的标准，除此之外，水利水电工程中的安全经济运作也是离不开自动化技术。水利水电工程有很多优点，比如，它可以使工作安全可靠，节省开支，保持电量持续供应，提高单位时间的工作效率，提高劳动条件等等。

2.水利水电工程综合自动化系统，不仅提高水利水电工程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电气自动化技术在水利水电工程中的应用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。

二、水利水电工程自动化的具体内容

水利水电工程自动化内容与很多因素有关，如水利水电工程的大小，自动化在水利水电工程中的必要性与参与工作的程度，水利水电工程的类型和工作方式，电气主接线，重要机组的类型与放置模式等，总而言之，水利水电工程自动化主要由完全操控监督水利水电工程的整体运行，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，还必须兼并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。

1. 完成对水轮发电机组运行模式的自住智能控制

首先，应用电气化完成了同时完成关停机，发电转调相与调相转发点的管理控制，从在没有人的时候，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。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.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。

比如说可以检测发电机组的定子与电子中的电路安全，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。

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。

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。

5.行使对水工建筑物运行状态的控制和监测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，同时可以对饮水压力管起保护作用。

三、设备选型及自动化设计

随着水利水电工程自动化水平的提高，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利水电工程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。

1. PLC在轴流桨式水轮机调速器中的运用。

轴流转浆式水轮机被广泛应用于中低水头电站。由于其涡轮叶片，导叶协联行动和涡轮的水行头随不同进而应用。这将为电厂创造更多的经济效益。汽轮机发电机组制造商都有不同的头下的导叶开度和相关曲线的叶片角度，调整工厂在这条曲线集州长导向叶片和叶片的涡轮机制造关联关系。然而，由于工厂的实际操作，涡轮头和下游水位化，以及厂家提供的交通参数有很大的不同，它是由联邦曲线机组运行性能差，不能达到最佳状态。调整为有关单位应采用PLC可编程控制器省长改变程序。在机组调试过程中，并在未来的运行可以是不同的头和上下游水位和手动合作相关的导叶，叶片，并取得了最好的联营曲线，然后修改原有的关联曲线输入PLC离开单位实际的最佳状态。

2.PLC在调节水库式电站调速器中的运用。

水库电站运行水头范围巨大：这种电站有调速机和启动开度，一般设计的涡轮机设计的水头按此设计，但较低的涡轮发电站头低水头下运行时，电液调整往往不是单位达到额定转速稳压器启动开度增大，往往需要更换芯片,电阻串联调节产值开放程度的开放程度的指标决定单位之间的差异的原因。当电站头小于设计水头，单位将不会启动太快，但在交换芯片或去除串联电阻，采用PLC可编程控制器，你可以根据电站头的水平，修改其程序，以改变启动的开度就可以了。

四、结束语

总而言之，水利水电工程综合自动化系统与水电生产密切相关，且效率很高，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，水利水电工程综合自动化系统将会在越来越多的水利工程，得到更广泛的应用，发挥更大的作用。

参考文献：

[1]刘忠源.水电站自动化.水利水电出版社，1998.5.1(第二版)

[2]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

[3]张蠡，倪晓峰，浅谈水利工程自动化系统故障的排除方法，江苏水利，2009.8

[4]徐鹏.电气自动化控制方式的研究.科技广场，2009.7

[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