周天銀

摘 要：水電站屬于我國基本供能系統(tǒng)之一，在我國經濟和社會發(fā)展中有著重要地位。而在信息技術發(fā)展支撐下，水電站開始并軌發(fā)展自動化電氣技術，一方面提升水電站運行效能，另一方面進一步保證作業(yè)人員的安全，取得了顯著成效?；诖耍恼乱怨P者自身工作經驗為基礎，以水電站中電氣自動化價值為基點，探討當前環(huán)境下水電站電氣自動化技術應用，并在此基礎上探討該項技術在水電站中的應用策略，希望能對相關人員在該領域的學習和工作有所啟發(fā)。

關鍵詞：水電站;電氣自動化;技術應用;對策

中圖分類號：TM614 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1064（2021）03-024-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.03.011

從水電站本質屬性看，其不僅能滿足地區(qū)供電，還能為地區(qū)其他生產活動奠定一定基礎[1]。傳統(tǒng)水電站需要多種崗位技能人員的相互支撐，才能保障水電站穩(wěn)定持續(xù)運行，才能擁有良好的效能輸出。而在現(xiàn)代電氣自動化技術支撐下，水電站變得更加安全可靠、便捷穩(wěn)定，實現(xiàn)了管理和運營上的精簡效能。對此，梳理電氣自動化技術在水電站中的應用，具有現(xiàn)實而積極的意義。

1 水電站電氣自動化技術應用價值

在電氣信息領域發(fā)展方向中，電氣自動化技術屬于核心發(fā)展方向之一[2]，尤其是該項技術在同農業(yè)、工業(yè)等領域并軌發(fā)展后，開始進入發(fā)展快車道，為社會建設和經濟發(fā)展提供了新的增長點。水電站主要利用水的重力勢能同機械能之間的轉化產生電力，最終形成的電能具有清潔性與環(huán)保性。而結合這兩者所形成的現(xiàn)代智能化自動技術，一方面拓展了電氣自動化的應用路徑，另一方面為水電站的運維轉型發(fā)展奠定了良好基礎。由此，電子自動化技術應用于水電站具有現(xiàn)實而直觀的價值：

降低水電站運維資源成本。電子自動化技術由監(jiān)控、信息收集、信息反饋、信息預警等系統(tǒng)組合而成，能為水電站運維人員提供更多的技術支撐，讓其在及時掌握水電站運行狀態(tài)的同時，理清水電站各個運行環(huán)節(jié)的不足，進而采取針對性技術維護措施或制定適應性管理方案，以達到降低水電站運維成本的目的。

提升壩后式混流式水輪發(fā)電機運行效能。水輪發(fā)電機組主要由勵磁、調速、混流式水輪發(fā)電機及座環(huán)等構成，如圖1所示。在此基礎上，通過電氣自動化技術的深入應用，能在提升水輪機運行效益的同時，提高水電站電能輸出。究其原因，電氣自動化技術能機械識別水輪機運行狀態(tài)，并自動調整其運行不足或缺陷。即電氣自動化技術主要通過監(jiān)控和芯片等信息技術，檢測水輪機異常情況，對收集的異常數(shù)據(jù)進行對比分析，然后匯集到計算機中央處理器中，利用邏輯程序識別水輪機運行情況。以識別到“水輪機出率下降”異常問題為例，電氣自動化技術會及時向工作人員預警問題序列，并給出常見原因，如噴嘴堵塞、電站尾水位抬高及上游水位下降等。

提升輔助系統(tǒng)運行效率。水電站輔助系統(tǒng)主要包含升壓站、調速系統(tǒng)、風油水系統(tǒng)及繼電保護系統(tǒng)等[3]，而將電氣自動化技術融入這些輔助系統(tǒng)，能在挖掘這些系統(tǒng)潛能的同時，保障其穩(wěn)定運行，從而實際提升其運行效率。具體而言，通過電氣自動技術監(jiān)控識別系統(tǒng)，能及時檢測輔助系統(tǒng)運行狀態(tài)，如冷卻風機故障等。

2 水電站運行中的電氣自動化技術應用分析

2.1 自動檢測

自動檢測技術在水電站運行中起著重要作用，其目的是動態(tài)檢測水電相關設備是否滿足相關技術標準，是否滿足精確化運轉參數(shù)等[4]。其涉及的內容主要有：轉速、轉角、溫度、水位、電流等系統(tǒng)參數(shù);水庫設備、變電開關、操作設備、輔助設備及發(fā)電機組等。當其檢測完成后，會自動將檢測結果匯集到主控系統(tǒng)，并生成可視數(shù)字或圖像，為相關技術人員或管理人員行為活動提供方向和支撐。由此，當融入自動化技術時，水電站相關技術人員應對水電站所涉及內容進行全面分析，并充分分析兩者結合參數(shù)，然后進行有機連接。同時需注意，由于自動監(jiān)測技術本身屬于精密產品，因此需要定期維護并及時解決其中的問題，以保障其能正常工作和監(jiān)測安全，提升自動檢測效率，助力水電站穩(wěn)定運行。

2.2 自動控制

對于水電站系統(tǒng)效益而言，自動化控制技術能降低控制和管理成本。具體而言，自動化控制系統(tǒng)可及時控制電站相關設備啟停和調相轉發(fā)電。即當設定好相應參數(shù)后，自動控制系統(tǒng)會基于自動檢測所提供的數(shù)據(jù)，就水電站異常故障，中止系統(tǒng)運行并向工作人員預警。同時，若發(fā)電機組出現(xiàn)問題，那么自動控制系統(tǒng)會依據(jù)相關參數(shù)診斷系統(tǒng)異常故障。如機組啟動后不能建壓，那么系統(tǒng)會分析是否存在起勵接觸器觸點接觸、觸發(fā)電路和晶閘管及機組轉速低等故障問題。在此基礎上，相關工作人員應就自動控制系統(tǒng)給出的預警，有針對性地仔細檢查相關設備問題，并做好預計的維護工作，以保障水電站的運行效益與效率。

2.3 自動操作

對于水電站效能而言，自動控制技術能依據(jù)其既定邏輯程序，保障水電站的安全與穩(wěn)定。以閘門啟閉自動控制為例，其能通過監(jiān)控設備和配套開控制設備，動態(tài)控制閘門高度，如緊急停止、停止及上升等。其能通過自動控制系統(tǒng)收集上下游水位，并依據(jù)其收集的水位差自動控制閘門高度，具體如圖2所示。

2.4 自動保護

在水電站運行過程中，電氣自動化保護技術主要通過預定相關程序，主動檢測水電站各個系統(tǒng)的運行情況[5]。若在檢測過程中發(fā)現(xiàn)異常問題影響水電站運行，相關系統(tǒng)就會及時對比分析異常數(shù)據(jù)，并在判定事故等級的基礎上啟動保護措施并向工作人員預警。具體而言，若異常問題不會帶來太大損害，即不會干擾機組正常運行，如機組冷卻、溫度超限等。此時，系統(tǒng)會主動向工作人員預警，在此基礎上相關人員應動態(tài)監(jiān)視，以合理措施對其進行相應保護。若異常問題緊急且危險，那么保護系統(tǒng)會主動采取保護措施，如關閉進水閘門中機組、配壓閥、跳開斷路器等，以避免調速器失靈或壓力銅管爆破等情況發(fā)生。

3 水電站電氣自動化技術應用建議

對于水電站中的電氣自動化技術應用而言，相關人員應全面梳理兩者契合點，關注兩者結合參數(shù)，以挖掘電氣電動化運行效能。

首先，搭建體系化控制系統(tǒng)。即要圍繞水電站實際，搭建具有適應性的電氣自動化控制系統(tǒng)。具體而言，在結構上要形成開放式體系;在系統(tǒng)配置原則上，要注意靈活性、可操作性、匹配性、合理性、經濟性等因素;其終端連接設備上，應搭建主機——以太網模型，以防止互聯(lián)網對系統(tǒng)的干擾;在運行與調試上，設計對應的匹配系統(tǒng)，提升自動化系統(tǒng)的控制層面。需注意的是，還應配備相應的數(shù)據(jù)存儲中心，為水電站灌溉、發(fā)電、防洪等奠定數(shù)據(jù)基礎。

其次，應強化作業(yè)人員技能素養(yǎng)。要想提升電氣自動化技術運行效能，應不斷提升現(xiàn)有水電站工作人員的技能素養(yǎng)。即不僅要求現(xiàn)有技術人員擁有基本技能，還應對電氣自動化技術原理及操作技能予以相應掌握，這樣便能達到降低安全隱患及提升電氣自動化技術效能的目的。同時，為減少因工作人員操作失誤、維護不到位等原因導致的設備故障，水電站要加強對技術人員和管理人員的工作技能培訓?？梢蚤_展互助學習活動，實行輪崗制度，使不同崗位的技術人員都能了解彼此的職能，在員工臨時調休的情況下保證其他員工也能完成該崗位的臨時任務。對于新入職的員工要進行崗前培訓，規(guī)范工作紀律。水電站可以不定期組織專家講座，鼓勵站內員工積極參與相關設備操作流程學習，鼓勵員工學習新知識和技術。當然，為保持人才素養(yǎng)和基本素質，也應制定相應獎懲制度，以保障人才隊伍技能活性。

4 結語

綜上所述，在水電站運行中融入電氣自動化技術，是水電站自身發(fā)展的客觀需求，因此需對其予以相應重視。相關人員不僅應基于水電站發(fā)電技術調整電氣自動化技術，提升兩者的適應性，還應梳理電氣自動化技術在水電站中的應用范圍，調整水電站運維方式，達到兩者結合的預計目的。對此，文章就其應用策略進行了詳細梳理，具有一定的參考價值。

參考文獻

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