摘要：随着社会经济的发展，电力建设取得了巨大的成就，对用电安全提出了更高的要求。水电站是电力供应系统的重要部分，其安全运行至关重要。当前，随着电器技术的进步，我国水电站电气自动化的应用取得了很好的成绩，但依然存在许多不足。本文首先阐述了水电站电气自动化的重要作用，其次具体介绍了电气自动化在水电站中的应用，对当前水电站电气自动化存在的问题进行了分析，最后对水电站电气自动化的设备保护进行了探讨。
关键词：水电站；电气自动化；应用；设计
中图分类号：TM63文献标识码：A文章编号：1673-0038（2015）47-0264-02
作者简介：刘青（1980-），男，助理工程师，本科，主要从事水电站电气运行工作
当前，我国电力资源主要是水电和火电两种，而水电是电力资源的最大提供者。随着经济建设的发展，水电站的运行越来越需要电气自动化的支持，以实现更加良好和安全地运行。虽然我国水电站电气自动化的应用取得了较好的效果，但是依然存在着不足，如何实现水电站电气自动化越来越成为电力科技研究的重要课题。
1水电站电气自动化的重要作用
1.1提高水电站安全稳定性能
我国的科学技术的更新速度越来越快，电气自动化技术也取得了巨大进步。虽然，电气自动化在水电站中的应用比较普及，但任然存在着许多问题。实现电气自动化在水电站中的应用，对于维护水电设备的安全稳定性具有重要的作用。当前的电力供应系统中，许多水电站因电气自动化技术限制还有许多安全隐患和缺陷。未来的水电发展方向就是构建智能电网，通过电气自动化技术以及先进电力电子技术运用到水电站的建设中，实现水电站以及电网的智能化、安全化、稳定化。
1.2提高电能输出供应需求
随着社会经济的发展，社会需求对电力的需求越来越紧张，需求量飞速增高。一旦电能供应不能够满足社会发展日益增长的需要，社会经济就会呈现出发展迟缓现象，严重的甚至造成社会的瘫痪。通过电气自动化在水电站中的实现，对于提高水电站的供应质量和输出质量，合理配置水电资源，改善水电输出效率，促进整个社会的正常运转具有重要作用。
1.3优化资源配置，提升生产效率
水电资源作为重要的能源资源，对我国经济社会发展有重要的影响。从总量上来说，我国水电资源的总量是非常丰富的，但由于我国人口众多，人均资源便非常紧缺。而且石油等资源已经处于枯竭等边缘，再加上大量的开采和使用，对整个社会环境造成了极大的污染。水电资源是可再生的资源，不仅能够满足社会所需，还能够对环境产生积极影响。通过在水电站中实现电气自动化，能够合理地对水电资源进行优化配置，解决资源匮乏的难题，对社会环境的保护有积极影响。
2水电站电气自动化应用存在的问题
2.1水电站电气自动化程度低
在我国绝大多数的水电站都已经实现了电气自动化的应用，但是却有着自动化程度低的问题，主要表现在人工操作不能省略、自动化系统过于落后。这就严重影响了水电站的安全稳定性，而且使得水电站的生产效率低下，影响了居民用电的供应以及经济效益的实现。
2.2电气自动化管理水平落后
当前，很多供电企业已经意识到了电气自动化的重要意义，但仍然存在管理水平落后的问题。这是因为：①国内电气自动化起步较晚，电气自动化技术还比较落后；②许多企业忽视了电气自动化管理，片面追求自动化技术，却导致管理与水平不相适应的问题；③企业没有对水电站进行良好的规划管理，使得水电站的设备比较落后，而且容易出现故障。
3水电站电气自动化在设备保护中的应用
3.1设备自动化检测
实现水电站电气自动化：①能够对水电站的相关设备进行自动化检测，已确定设备是否存在故障和问题，并进行故障参数的记录；②能够人为设置运行模式，让水电站能够自动运行，并实时显示运行状态；③水电站电气自动化能够随时对影响水电的水量、水温等参数进行检测监控，确定水电站运行的安全稳定性，并且在发生意外情况时，还能够自动关闭运行，实现职能保护。
3.2水文自动测报系统
水电站电气自动化的另一应用是能够实现水文自动测报系统的搭建。水文自动测报系统是指以计算机软件为平台，对水电站的水位数据进行自动测报。水文自动测报系统的实现需要以下条件：①水文自动传感器，也就是对相关水文条件进行监控的感应器；②传输器，即是能够对检测的水文数据进行收集之后，传递给计算机终端的通道和发射器；③计算机终端，即是能够接收水文检测数据，并对相关数据进行自动记录处理的计算机系统[1]。水文自动测报系统能够对影响水文的各种因素进行实时监测，对水文情况进行收集，有利于水文观测、资料收集以及水文数据库的建立。并且通过对水文数据的实时监测，能够对汛期、旱期等进行预测，以便进行水力资源的调度，确保水电站的正常运转，确保正常的供电。
3.3设备故障处置
在进行水电站自动化设置之后，对水电站自动化保护主要有以下几个步骤：①预警，即是在水电站运行中发生故障，并被传感器检测到之后，电气自动化系统会将运行故障信息发送到计算机终端上，而后计算机发出指令到警报器，实现预警，这样就能够让工作人员采取有效措施进行处理，维护水电站的正常运转；②关闭进水闸门，就是当水电站出现故障时，在进行自动预警之后，自动化系统会根据终端的指令进行进水闸门的关闭，从而将事故控制在可控的范围之内，避免事态的扩大；③停机，即是水电站出现故障后，自动化系统根据指令自动开启断路器，关闭水电站运行，实现停机操作。
3.4检测设备运转情况
水电站电气自动化应用还能够对水电站的设备运转情况进行检测，主要是检测发电机及辅助设备的运作情况。要知道，发电机是水电站的关键设备，水电站所有的电能都是通过发电机产生的，由此可以看出发电机的正常运作对于水电站有着决定性作用。如果发电机以及辅助设备出现异常情况，自动化系统就能够检测到运行状态，并迅速采取保护措施，使得水电站损失最小化。
3.5计算机监控系统
计算机监控是电气自动化实现的重要手。通过计算机监控，能够有效对水电站设备的运行状态、水电站的生产状态进行监控，并对水电站的所有设备及运行实现自动化控制，如图1。计算机控制是通过计算机软件对水电站的各种设备进行控制，与传统的需要结合人工控制不同，它运用了大量的先进的科学技术和先进设备，使得在控制的过程中更加方便、智能[2]。通过采用计算机监控系统，不仅能够提高水电站电气自动化水平，而且能够对水电站设备的安全运行起到保护作用，还有利于水电站经济效益的提高。
4水电站设备的自动化保护设计
当前水电站电气自动化的应用比较普及，对设备的保护也有重要的作用，以下从三个方面对水电站电气自动化进行设计以实现更好的设备保护。
4.1采用PLC自动化技术
随着技术的进步，可以采用PLC自动化技术。PLC自动化技术是当前水电站运用比较普遍的技术，主要是应用在轴流浆式水轮机式调速器和自主调节水库式水电站中的调速器中[3]。通过PLC自动化技术的运用，对水电站自动化系统进行编辑、设置、定时、指令，以更好地对水电站设备进行保护。
4.2采用工业电视监视系统
水电站虽然在电气自动化的应用中采用了监视系统，但所采用的设备比较落后。而工业电视监控设备是当前现代化监控的基础，是非常先进的设备，它能够更好地实现对水电站设备以及运行状态地监控和反馈，为工作人员提供有效的数据信息，帮助工作人员处理问题。
4.3建设消防监控系统
水电站电气自动化主要是对水电站的设备及运行状态进行监控，而没有对诸如火灾之类的安全问题进行检测。因此，为确保水电站电气自动化的顺利实现，还需要对影响水电站安全的安全隐患进行监控，尤其是火灾。所以，需要在水电站安装火警报警其以及烟雾报警器，以便确保水电站设备的安全保护。
5结束语
随着社会经济的发展，社会用电量的不断增加，水电站的建设和安全越来越受到重视。通过实现水电站电气自动化，能够有效保证水电站的安全稳定，保证电网系统的稳定性和安全性，对满足社会发展所需的水电资源的供应以及对水电资源的合理优化配置有着重要的意义。所以，在未来的智能电网建设的过程中，需要积极探索水电站的电气自动化的实现，以促进水电事业的发展，为社会主义现代化建设提供稳定的水电能源保障。
参考文献
[1]崔明.变电站与水电站综合自动化[J].中国水利水电，2010，4（5）：18~20.
[2]张蠡，倪晓峰.浅谈水利工程自动化系统故障的排除方法[J].江苏水利，2011，10（8）：55~56.
[3]徐鹏.电气自动化控制方式的研究[J].科技广场，2013，8（7）：78~79.
作者：刘青 单位：江西省吉安市白云山水利水电管理局
