水电自动化元件配置与运行论文

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水电自动化元件配置与运行论文【1】摘要：伴随经济发展与社会进步，社会与民众对电能的要求日趋增高，水电综合自动化成为明显趋势。文章通过对水电自动化的现状、元件配置与运行及自动化的意义的阐述，讨论水电站将逐渐走上少人值守甚至无人值守道路的现象。关键词：综合自动化;监控系统;监测元件;无人值守发展带来的对电力的需求日趋加强，人们对电能质量要求日渐增高不断地反应到实际生活当中。

我国的电力行业存在自动化水平较为低下、难以满足民众与社会对高质量电能的要求的艰难行情，为了提高发电的效率、提高电能的质量，就需要对以常规控制与人工操作为主要控制模式的旧式水电站进行综合自动化改造。1 水电自动化的发展及现状1.1 水电自动化系统的基本概述首先，科技与社会的进步，民众对更好的生活水平的追求要求我们不断地开拓创新，不断地完善、更新社会分工当中的各类硬件设备设施;其次，从关注民生、关心工作人员生活层面上来说，我国绝大部分的水电站都建立在较偏远的山区，致使大量职工生活在不同差度的生活环境里。

所以对水电站进行综合化的自动化改造也会在很大程度上改善广大水电工作人员的生活、工作环境，计算机监控系统可以代替旧时人工操作以及定时巡查、记录、回馈等繁琐的劳动，进而实现少人甚至无人值守。1.2 水电自动化基本现状水电站的综合自动化进程总体令人欣慰，近几年随着我国的电力科学技术不断向前发展，随着计算机的监控水平升高，新近建设的水电站都设计并运行了以计算机监控系统为主的综合化、自动化的系统，一些旧式水电站也进行了相应的改造并取得了不错的效果。

2 元件配置与具体运行水电实现自动化需要的元件配置分两种，自动化执行元件与自动化监测元件。前者主要就是各类介质的电磁阀，类型比较单一，也拥有很多生产厂家，在选取上大可比较进口产品与国内产品在使用材质、使用寿命及制造工艺等方面的不同，根据实际情况进行产品选择。现在重点来讨论水电站综合化的自动化监测元件。自动化监测元件，监视机组本体以及油水气辅助系统的液流、位移、液位、温度、压力与转速等参数，在机组程序的自动化控制系统中执行某一项指定任务;也可以实现越限报警，相应要求的自动化元件包括：振动信号器、流量信号器、转速信号器、液位信号器、压力信号器、温度信号器、剪断销信号器、导叶位置信号及位置信号器等。

2.1 振动信号器水电机组比较常见的问题就是振动，振动的分布较为广泛，遍布机组上下，包括转动部件和固定部件都有可能发生振动。较大的振动会影响整个机组能否安全运行，因此振动成为评定机组运行质量的一个重要方面。振动理论将振动用三个参数进行表征：一为幅值，振动幅值用来表征振动大小;二为频率，振动频率用来表征振动的产生原因;三为相位，振动相位用来表征振动的方式。

因国内仪表生产厂家普遍规模较小，生产设备较落后，也缺乏必要的监测设备，使监测仪很大程度上成为了摆设。国外一些元件产品的低频性能好，前置器与传感器一体化，系统构成灵活，功能分级。购买国外厂商的元件，售后服务的价格过于昂贵、软件的升级周期较长、软件的汉化界面并不理想。因此，从实际出发应选择元件配置由国内厂家供应，而厂家应加快科技进步与产品更新升级的步伐。

2.2 流量信号器流量信号的监测分为水轮机过机流量监测与辅机系统管路中的介质流量监测，分别用来计算耗水率、机组效率以及掌握技术供水等辅机系统的各种状况。水轮机的过机流量监测方法有三种：一是热力学法，二是超声波法，三是蜗壳差压法。在运行上，国外多采用前两种，是相对成熟，但造价高的监测方法。后一种监测在完善蜗壳差压值的计算与输入之后将是一种比较好的监测方法。

辅机系统管路中的介质流量简单地说就是管道的流量，此种流量监测方式较多，有电磁式、机械挡板式、涡轮式、热导式等，可依据不同的压力与介质来选用合适的流量计。在实际的运行上，应该根据机组的容量、对监测的具体要求、预期经费等多方面综合考虑。2.3 转速信号器转速信号值的测量结果是水电机组重要的参量，转速信号值与调速、同期以及控制系统等密切相连，假若转速测量系统不能正常运行，将直接影响到整个系统，甚至关系到设备的安全与否。

我国的大多数发电站采用独立的测速装置，大致分为尺盘测速与发电机残压测速两种。这两种元件配置都能提供较为丰富的功能，包括基本的开关量输出、转速模拟量输出、转速LED显示以及与监控系统的通讯接口等。在实际运行中，应选择抗干扰能力强、选择有直径较大的传感器的设备。2.4 液位信号器液位信号的测量包括范围较广，有上、下水导轴承油箱的油位，有压油槽油位、集油槽油位，还有顶盖水位。

进行常规测量时均采用液位开关，为了实现无人值守，某些重要的部位还需要同步地输出模拟量。在此元件配置与运行上，尽量选择接点容量大、精度高、动作可靠的元件。2.5 压力信号器压力信号是一个可测点较多的元件，油、水、气各系统皆有压力测量。常规传统的压力信号测量方法是运用电接点压力表，为进一步实现无人值守，满足水电站的计算机监控系统的要求，电接点压力表测量法已被用压力开关的测量法取代。

在配置与运行上应选择性能稳定、精度较高的压力变送器。2.6 温度信号器设备运行状态是否良好安全的重要指标就是温度。在实现水电自动化的进程上，水电机组要测量、记录、评定油、气、水以及轴瓦的不同温度。现在多采用反应灵敏精度较高的(铂)热电阻测量。在实际的运行中，许多地方测量点的多少与危害大小成正比。目前我国生产的测温电阻质量上乘，可放心配置采用与运行。

2.7 剪断销信号器剪断销用来反映水轮机的导水叶的剪断销破裂断裂事故，属于发信元件。我国提供的主要是主机厂根据机组的形式配套生产的元件，包括触点式剪断销信号器以及常闭式剪断销信号器。在运行中，最好将信号直接导入计算机监控系统，安装时做好绝缘处理。2.8 导叶位置信号及位置信号器机组主令控制器提供导叶位置信号，机组的位置信号又包括机组的制动风闸位置与锁锭位置。

在水电综合自动化进程中，这两类元件配置与运行也会更贴近优化的系统。3 水电自动化意义水电自动化是实现以计算机监控为核心的综合自动化系统的目标，水电站实现自动化元件配置与运行，是水电站现代化管理的发展方向，是科技进步的标志，也是水电站自身生存和发展的需要。4 结语水电的自动化实现有着深远的影响和意义，为了满足社会对高质量电能的要求，为了提高电能质量和发电效率，为了实现无人值班、少人值守的目标的要求，为了厂网分开，竞价上网的电力体制改革的要求，现代化社会需要我们实现水电自动化，而水电自动化系统则满足了现当代对水电系统的可靠性、经济性、先进性和竞争力的要求。

参考文献