水電站電氣工程自動化技術及其應用
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摘要：在我國，科學技術高速發展，這為我國水電站的自動化建設和發展提供了很多的便利條件，技術的拓展為我們可以更好地保證水電站運行打開了方便之門，我們要采用自動化運行的水電站系統。水電站在中國作為能源供應的重要組成部分，在中國的社會和經濟發展中有著非常重要的作用和地位。文章通過自動化的應用討論了水電站的現存問題和使用自動化的好處，這將提高我們對中國水電站自動化的認識，這是一個很好的發展契機。
1水電站自動化的作用
1.1提高工作可靠性
在水電站的管理中，我們可以通過自動監控系統，監控數據，讓水電站的運行可靠性得到保證，同時可以減少水電站事故的發生。在日常操作中，水電站運行的可靠性對國家經濟發展和人民的生活水平的提高，都有很大的幫助，因此通過水電站自動化管理，可以實現實時監測的問題，降低水電站系統的事故率，也可以及時切換控制系統，確保設備運行狀態，減少事故帶來的損失。自動控制系統，不僅可以提高管理和控制能力，也能降低管理成本，提高管理質量，確保穩定性供電的可靠性，提高水電站的經濟效益。
1.2保證電能質量水平
為了保證電能質量水平的提高，我們要通過對水電站進行調節，判斷現在水電站做的是有功功率還是無功功率，在不斷進行技術提高的今天，確保水電站輸出的是穩定的電流和電壓，這樣才能保證電能的質量，保證輸出功率。但要求達到這樣的控制水平，如果單純使用人員的控制力，那一定會造成不穩定，特別是事故發生的時候，畢竟人工的控制速度和判斷的準確度有限，最終也會影響到電能穩定的質量，如果通過水電站自動化進行控制，將大大改變手動控制造成較大局限性的局面，而且可以在一定的標準下，調整控制速度和控制精度，提高故障處理效率，使電力系統可以正常運行，使電能質量完全提高。
1.3提高勞動生產率
從一般角度來說，我們現在建立水電站的位置都是比較偏遠的山區，地形比較復雜，運輸比較困難，這無疑會增加運輸成本和管理成本。人員的工作條件差，但還需要比較大的物資材料運輸，最終會對管理人員的管理造成很多麻煩。這塊就需要實現自動化，這樣管理人數可以急劇下降，大多數設備的操作運行參數一個一個輸入到計算機中，然后計算機程序實現系統的控制和最終的檢測，不僅降低了管理成本，也可以解放勞動力，提高生產效率。在我國，自動化的發展非常迅速，社會的發展也很快，隨著時間的發展，要求也會越來越全面。
2水電站自動化過程中的技術內容
2.1監測發電機
水電站自動化管理中，可以在水輪發電機和輔助操作系統中進行監控，使整個系統的功能正常，水電自動化的監控系統要實現定子與轉子的電流進行監測，但也要注意定子的狀態和溫度，并且對電機的溫度進行監控，實時監測進行中的問題并及時啟動備用設備，這對計算機及相關技術人員要求比較高，要多為維護設備考慮，該系統還可以用于冷卻和潤滑裝置的安全運行，實現各系統，確保良好的工作狀態，并進行實時監控，記錄真實、實時的數據。
2.2水輪機自動控制
其主要技術是實現水電站的水輪機運行自動控制。在這種模式下，能實現自動關閉，包括一個相位調制和發電功率的自動轉發等。此外，還可以提高水輪機的自動化水平，可以根據需求和電廠發電機組最佳自動控制對水電站的數量，增加經濟效益，使單位之間的負荷分配的自動調節系統，負載的有功功率和無功功率，最終，我們要得到的結果是經濟效益最大化，并且促進我國水電站的快速發展。
2.3實現控制輔助設備
自動系統可以實現各種自動控制裝置，包括用于控制設備也不同，如泵和壓縮機等。同時也可用于電氣設備的實時監控和保護，當自動輔助系統發現問題，要采取相應的保護措施，如信號發出的損失或水電站的設施出現驟停，要確保水電站的安全運行。這樣的自動化系統，可以實現在電站閘門、上下游水位的監控和監測，這樣可以大大減輕工作人員的壓力，提高政府的管理效率，最終實現自動化管理。
3水電站電氣工程自動化技術的應用
3.1PLC在對渦輪螺旋槳調速中的作用
軸流轉漿式水輪機發電廣泛應用于中低水頭電站。由于其不同的導葉水輪機在水中可以協調作用，大大提高效率，可以為電廠創造更多的經濟效益。水輪機的生產廠家，提供一系列不同的渦輪葉片和改進葉片角頭關聯的曲線，調節器廠根據此曲線設計調速器在位于葉片和葉片之間的關系，進行調速。但由于實際電站水輪機的水頭和水位變化，必須根據廠家提供的參數的變化進行調速，這樣，在運行時性能曲線的差異才能保持最佳狀態。因此對這些方法改變單位調節，可使用可編程邏輯控制器（PLC）進行調速。在機組調試運行和在不同的水頭聯合作用下，并在下游水位改變時手動組合葉片，給葉片提供最佳的組合曲線，然后修改原始的組合曲線和實際的PLC單元進行調速，讓渦輪螺旋槳處在最佳狀態。
3.2PLC應用在水庫式電站調速器上
在這樣的電廠發電站中，水頭變化范圍大，從開始到結束通常根據水輪機設計水頭，但如果水頭減少，在水下運行的汽輪機液壓調節器往往不能讓機組額定轉速（自動狀態），以調整啟動打開經常需要更換芯片或增加串聯電阻并要調整輸出的差異，以開放的形式提供，但有時仍小于設計水頭，為了提高機組運轉能力，解決速度不快的問題，必須在換芯片或移除串聯電阻時，加上PLC控制，可根據需要修改水頭高度，修改程序，可以輕松打開和關閉機組，改變開度。
3.3油、氣、水的控制
在水電站運行自動化的過程中，要減少人員的主動管理，多使用自動化管理，但也要注意控制油氣水系統，保證整個系統的穩定安全，確保設備正常運行，首先要確保參數的準確性，加大自動化管理技術，控制油、水、氣，對不尋常的狀態進行自動化檢測和控制，多利用一些自動化措施。如關閉開關設備運行、使用備用保證管道的控制，或者加強與供水系統相關的技術。然后，驅動泵系統的運行，并最終保證系統的穩定。但是，石油、天然氣和水的控制，必須提高泵組的工作條件，使油泵的使用壽命延長，節省設備的錢，最后，要指出的是自動化發展的好多工作必須細致。
4結束語
水電站被認為是一種處于重要地位的供電系統，水電站的運行效率和供電質量對國民生產總值有非常重要的影響，影響國家的經濟發展，因此，電廠運行的發展具有重要意義。在我國的科學技術和經濟快速發展的背景下，新技術的應用拓展到所有的領域，在水電站運行的領域也不例外，生產的自動化，通過計算機系統自動程序控制是發展的趨勢。水電站自動化系統應用中生產工人的繁重工作很突出，我們要減少工人的工作負荷和提高效率，節約大量成本。總之，自動化系統在水電工程中的應用，不僅提高經濟效率，與此同時還節省了成本，創造了巨大的經濟效益，帶動地方經濟發展。
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作者：楊俊 趙歡歡 單位：黃河萬家寨水利樞紐有限公司電站管理局
