水电站综合自动化系统分析与设计

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1、水电站综合自动化系统分析与设计　　摘?要随着电力技术的不断发展，微电子技术也有了突飞猛进的进步。当前，水电站采用综合自动化系统后不仅提高水电站运行方面的经济性而且在工作方面也有了很大的可靠性，这些对于保证电能质量、提高工人工作效率、改善劳动条件，进而提高水电站运行的效益等方面都有很大的作用。本文对水电站综合自动化系统分析与设计进行简要的探讨，希望对从事水电站方面的人员有所帮助。　　关键词水电站；自动化；应用　　随着当今社会科学技术的飞速发展，水电站的综合自动化对于水电站的开发和发展具有极其重要的意义。其中，实现水轮发电机组自

2、动化是水电站综合自动化的最核心部分，是整个水电站的中枢大脑，这也就要求其必须更好的做好监测机组和辅助设备的功能，在遇到突发情况的时候能发出指示信号，并且能够自主独立的解决。水电站的规模程度化很大程度上就是由水电站综合自动化所决定的。　　水电站自动化的含义，从字的表面看其含义就是自己能够控制运行的意思，用专业的话语即为水电站在生产运行的实际过程中，在遇到突发性的事件的时候，能够不经过人的参与来独立自主的完成任务。自动化技术在水电站安全运行过程中有着十分重要的作用，它的作用不仅是可以提高水电站工作的可靠性、提高运行的经济性，而且

3、对于保证电能质量、提高工人效率等方面也有很大的作用。　　1水电站综合自动化系统设计简介　　水电站的综合自动化最基层的设施即为计算机监控系统，改系统对整个水电站的水文测报、工况监视、负荷的合理分支，以及在输电线路运行全过程的自动监控都起到了很大的作用，并且能够及时准确的进行核实相关数据，确保数据的准确性。一般综合自动化包含有五个子系统　　1）计算机监控系统：这部分是综合自动化系统的核心和基础。　　2）工业电视监视系统：及时准确地反应被监控对象的实际信息。　　3）消防监控系统：所有的火情信息由水电站消防计算机监控系统主机经信息处

4、理后送至计算机监控系统。该系统与计算机监控系统采用异步通信方式实现通信。　　4）基础自动化元件及自动装置：基础自动化元件对监视水电站设备的运行情况、判断其工作状况是否良好具有重要的意义。　　5）水文自动测报系统：通过计算机在很短的时间内做出洪水预报。　　2水电站综合自动化的核心内容　　水电站的规模、水电站的型式和运行方式、机电设备的型式以及机组的布置方式等都与水电站综合自动化的核心有着直接的关系。一般而言，水电站综合自动化核心内容有三个方面，以下即为其具体的内容解析。　　完成对水轮发电机组的自动控制　　首先，要实现对水轮发电

5、机开停机、发电转调相和调相转发电等的自动化，确保这些主要程序能实现自动化；其次，能够自动维持水轮发电机组的合理运行，可以根据当时的具体情况合理的调节最佳运行机组数，而且对机组间产生的负荷进行合理分配。此外，当电力机组发生故障或系统程序反应慢的时候，能进行合理的起动备用组或者关闭已开组。　　完成对水轮发电机组及其辅助设备运行工况的监视　　这些检测主要包括对发电机定子和转子回路各电量的监视，当定子和转子发生一些变化的时候能及时的自动停止。对机组调速系统工作的监视，当调速系统速度发生变化的时候，能够通过改变一些程序来更好的对系统进

6、行保护。　　完成对辅助设备的自动控制　　这种控制包括完成对各种油泵、水泵和空压机等的控制，但发生故障的时候能自动的合理配置；完成对主要电气设备的控制、监视和保护；完成对水工建筑物运行工况的控制和监视，当突发事件来临时，能自动的调节以确保工作状态的稳定；也要完成对机组水轮的监视，确保其无堵塞现象发生；也要完成对上下游水位的测量监视，对压力管自动调节，确保安全性等。　　3水电站综合自动化创新设计的实际运用　　当今社会，随着综合水电站自动化水平的不断提高，水轮发电机组所需的部件也越来越多，技术要求也越来越高。但由于当前技术性问题，

7、很多主机部件自动化元件在性能方面存在有不稳定、反应度差等制约性因素。而且在自动化设计方面的不完整性也容易使水电站的自动控制不同程度的受到影响，这就要求我们对水电站综合自动化进行不断的创新。　　水电站自动化在混流式水轮发电机中的应用　　混流式水轮机由美国工程师弗朗西斯于1849年发明的，所以也称弗朗西斯水轮机，是目前世界上使用最广泛的一种水轮机。与轴流转桨式相比，这类水轮发电机结构更加简单，效率更加高效。　　混流式水轮机的工作原理，是由水流直接进入到导水机构，然后轴向流出转轮；混流式的转轮的结构特点，一般用是由低碳钢和合金铸造

8、而成，有的也用焊接结构。有的水电站为了提高其防腐蚀性往往外层会出现镀层或者直接不锈钢，更有甚的水电站会出现整个转轮采用不锈钢。在这些方法中常常会采用铸焊结构，这样的结构往往能节约资本，流动也能更加准确化，对于水轮机本身效率的提高有很大的帮助，往往也会用不同的材料制造叶片、上冠和下环。　　混