水力发电厂电气控制系统探究

水力发电厂电气控制系统探究

赖德志

（云南华电金沙江中游水电开发有限公司梨园发电分公司云南省丽江市674124）

摘要：随着我国经济的不断发展，各行各业用电需求量也逐年增加，给电力行业的发展带来巨大的挑战。不少城市由于供电紧张都已经出现断电的现象，给水电厂造成了很大的工作压力，水电厂的电气控制设备的工作压力也随之增加。因此，为了确保电气控制设备能够长久可靠的运行下去，需要对水电厂电气控制设备稳定性技术进行探析。本文就水力发电厂电气控制系统进行简单的阐述。

关键词：水力发电厂；电气控制系统；探究

随着社会经济的快速发展，人们在日常生活以及企业生产过程中对电力资源的使用都不断增加，这对电气控制系统的可靠性和安全性的要求也显著提高，保证电气控制系统的稳定性具有重要的社会意义。

1水力发电厂的电气控制系统组成

1.1电气控制室组成

水力发电厂的电气控制室可分为单元控制室和主控室；而单元控制室又可被进一步细分为两种类型，分别是网络控制室和独立单元控制室。水力发电厂往往可基于发电容量来选择与之配套的电气控制室，例如：主控制室就适用于发电容量在100MV以下的水力发电厂。从目前来看，“双机一控”和“单机一控”存在着各自不同的运行优缺点，“双机一控”的发电容量较大，但是需要在两地同时运行，很难有效解决应用过程中所存在着的故障，必将会耗费大量的人力物力财力；而“单机一控”则不然，它能够实现分级管理电气控制，可为电气控制提供多方面的控制，能够较为便捷地处理故障。

1.2电气系统控制的方法

弱电控制、强电控制、微机控制是水力发电厂电气系统的三种主要控制方法，强电控制的接线方式简单，也能够更好地进行调试、运行，能够明显提高其可靠性和安全性；弱点控制的可靠性弱、线路连接复杂，断路器可利用强弱电转换装置来进行有效地控制。而微机控制则是同时兼顾了弱电控制、强电控制的优点，在DC系统中有效地纳入了电气控制，明显地增强了水力发电厂的电气自动化水平。

1.3电气设备的信号和测量系统

水力发电厂信号系统的核心是中央信号系统。从目前来看，绝大多数水力发电厂所采用的中央信号系统是或由微机闪光报警器组成，或由光字牌、冲击继电器组成，能够反复、重复动作。若由光字牌、冲击继电器组成，那么此中央信号系统的可靠性、安全性往往较差，既不能将瞬时信号进行有效记忆，又只能输出单一的报警信号；若由微机闪光报警器组成，那么此中央信号系统的可靠性、安全性可以得到大幅度的提高，既可将瞬时信号进行有效记忆，又不会出现重复动作，且功能齐全、技术含量高、信号回路简单、线路连接简单，无论是作业效率，还是生产性能都较高。

2水力发电厂电气控制系统存在的主要问题

随着水力发电厂在国民经济中的作用日益提高，发电容量日益增大，需要承担更加繁重的发电负荷，那么其电气控制系统也必须要能够具有对多种发电故障进行有效应对的能力，但是从目前来看，水力发电厂电气控制系统仍然存在着一些主要的问题，具体体现如下：

2.1设备控制工作不协调

虽然各个水力发电厂都基本应用了电气控制系统，但是最为主要的问题就在于不能有效地协调设备控制工作。众所周知，水力发电厂的运行系统有多个，每个运行系统都有着多个运行设备，每个运行设备又承担着不同的运行作用，但是这么多的系统、这么多的设备都需要有效协调，才可将电力品质有效提高，设备控制工作不协调是当前水力发电厂电气控制系统面临着的较大挑战。

2.2电气系统接入方式缺陷

硬连接是当前水力发电厂电气控制系统的主要接入方式，但是硬连接的最为主要问题就在于会耗费大量的资金，使用成本较高。

2.3功能问题

水力发电厂电气控制系统中的许多功能之间往往存在着较大的相互制约性，甚至设备的运行也有可能会受到这种功能问题的影响和制约，导致水力发电厂电气控制系统的运行效果受到较大的影响。

2.4接口问题

从目前来看，水力发电厂电气控制系统的设备接口处理或多或少都存在着一定的问题，进而导致接触不良。主要原因在于：接口规格不同，或者需要采用外接设备。

2.5通讯数据的传导问题

水力发电厂通常都会有较多的通讯传导设备，但通讯数据传导过程较为繁琐，包括了数据接收、数据处理、数据传送、数据搜集、通讯处理等多个步骤，目前主要采用分散式的处理方法，这种方法会对水力发电厂电气控制系统的稳定性造成较大影响，也很难使其实现安全运行。

2.6故障发生危害

电气控制系统一旦出现绝缘材料损坏、接线错误、负载短路等问题，就会导致短路现象的发生，一般来说，电气控制系统在故障发生的时候额定电量会大大超出额定电流，多是在几十倍以上，这样自然就会导致强大电动力的发生，进而引发电气设备和配电线路出现火灾问题，严重威胁着人们的生命财产安全。当故障发生之后，会大幅度降低电网中的电压，对相关设备和用户的正常使用造成影响，如果故障后果较为严重的话，会直接导致大面积的设备系统瘫痪问题。

3水力发电厂电气控制系统的保护措施

3.1建立智能化控制中心

可在水力发电厂电气控制系统中引入智能化保护理念，力争做好智能修复、智能监测、智能停车和智能报警的工作，进一步对管理程序进行简化。

3.2由人工化、半自动化过渡到全自动化

全自动化电气系统是指电气设备的运行和停车可以自动根据终端设备提供的供电数据进行加强和减弱，自动监控设备运行，降低人力依赖。

3.3加强设备日常维护

为了有效地避免发生电气控制系统故障，并提高故障发生的直观性，能够保证维修人员全面的检测运行设备机组的实际情况。当电气控制系统中安装保护装置之后，一旦故障发生，保护装置就能够快速的切断故障设备与其他设备之间的连接，减少损害范围，同时保证其他设备还能够正常运行。另外对于电气保护装置来说，最主要的任务是需要终止设备运行，进而有效的避免电气控制系统发生联锁效应或重大事故，通过准确的反映出电气控制系统出现的异常情况，并根据设备自身运行条件和工作状态的变化，发出差异化的信号，这样检修人员就能够根据设备运行的具体状态来实施检修，有效的排除故障问题。

3.4加强系统的主动检修

在电气控制系统检修过程中，较为常见的主要是检修保养、短路检修和状态检修三种。其中状态检修的基础是电气控制设备运行的实际状态，并准确的对应好事后维修。在设备检修的过程中，通过差异化的状态参数能够直接反映出电气控制设备的好坏。状态维修主要是根据电气控制设备运行状态的差异，来采取相关的检修手段，因此不同电气设备的检修方法都具有一定的差异性，另外在制定检修日期方面也具有一定的灵活性和多样性。同时状态维修方法具有较强的针对性，维修效率能够得到有效提高，进而减少故障成本。短路故障表现出一定的瞬发性，因此在检修的过程中，需要重点检查熔断器和低压断路器这两个短路保护装置，保证短路故障发生的同时电源就能够被切断。

4小结

水力发电厂电气控制系统在正常运行的过程中，需要及时的对故障进行排查，保证系统设备的安全运行，进而保证电气控制系统设备运行的可靠性和安全性都能够得到有效提高，尽可能的减少电气控制系统故障的影响规模，避免形成严重的社会影响。

参考文献：

[1]黄展鹏.电梯电气控制系统常用检修方法探讨[J].通讯世界，2015，03：167-168.

[2]杨卫国.消防电气控制系统实验平台设计[J].消防科学与技术，2015，08：1064-1067.

[3]王宁.大型火力发电厂电气控制系统的实现模式[J].黑龙江科技信息，2015，31：87.

[4]郭鑫.论火力发电厂电气控制系统的发展趋势[J].民营科技，2015，12：8.

[5]武亚雄.浅谈PLC电气控制系统在组合机床中的应用[J].信息通信，2015，12：274-275.