(金安桥水电站有限公司)
摘要：文章主要针对水力发电厂电气设备系统应用及改造技术展开研究，首先分析了电气设备系统应用现状，其次总结了水力发电厂电气设备系统改造的必要性，最后从四个方面详细介绍改造技术。目的在于提高水力发电厂电气设备系统应用效率，实现电气设备系统的全面自动化。
关键词：水力发电厂；电气设备；远程改造；控制电源
城市建设与社会进步的同时，电力需求增加。自动化技术以及科学化能力提升，电气设备系统应用中，其可靠性、安全性、稳定性以及节约性等都提出更严格要求，对此必须及时对水力发电厂电气设备进行改造、升级。技术改造之前，必须详细掌握水力发电厂电气设备系统应用现状，针对具体情况制定详细的改造计划。
1.水力发电厂电气设备系统应用现状
大部分水力发电厂的电气设备，都已经运行十几年甚至二十几年，虽然系统定期检查，设备定期检修、养护，但是实际运行中，老化、技术以及安全等方面问题愈加严重。尤其是水力发电厂电气设备系统中的控制系统，安全系数不断降低，系统模式陈旧，设备老化严重，功能发挥不理想，频繁出现系统运行异常情况。加上水力发电厂的电气设备机组，采用PLC、工控机等产品，这些都是十年、二十年之前的产品，不能紧跟时代步伐，设备更新换代不及时，新旧设备之间的衔接不到位，导致新设备引进之后，很多功能不能正常发挥，局限了水力发电厂电气设备运行范围[1]。很多水力发电厂的电气设备自动化元件已经老化，尤其是机组配套模式下，设备不能及时更替，电气设备系统控制能力下降，继而引发一系列安全问题，治理策略不能全面贯彻落实，威胁水力发电厂电气设备系统的正常运行。水力发电厂电气设备维修与保护措施不到位，缺少系统的检测模式，电气设备问题不能及时处理，与全新自动化管理发展步伐脱离。
2.水力发电厂电气设备系统改造必要性
水力发电厂作为推动社会建设与经济发展的重要动力，是电力资源开发与应用的关键。尤其是水力发电厂一旦出现问题或者系统停止运行，将会威胁到当地城市的正常活动，生活、生产等都将被迫受限。正因为水力发电厂在社会发展中的重要性，支持水力发电厂正常运行的电气设备系统就必须跟随时代与科技发展步伐，及时进行改造升级，确保发电厂的持续运行，为社会生产、基本生活提供持久性的支持。水力发电厂当前的监控系统主要以计算机为主，改造升级中，融合微机保护技术，打造综合性、自动化监督与控制技术形式，增添遥测、遥感、遥控与遥信等功能，实现水力发电厂的全局控制，进而电气设备系统运行的安全性、可靠性得以提升。
3.水力发电厂电气设备系统改造技术研究
3.1计算机监控
计算机监控技术的完善与升级，是改造的重点内容，同时也在很大程度上帮助水力发电厂电气设备系统提高了控制能力。具体计算机监控改造技术如下：
3.1.1远程功能
在计算机监控中增加远程功能，自动检测电气设备运行问题，并且面对发电厂的渗漏、排水以及中压机、低压机等问题，实现远程控制。通过电厂监控系统作为主体，增添各种辅助设备，并且以MB+网络连接的方式，顺利在通信协议中加入远程程序，并且与数据库、画面控制、系统检测等程序联系。远程功能的添加，减轻了发电厂人工操作的压力，同时也为自动化水平提升创造了有利条件。
3.1.2数据库扩增
在原有数据库基础上进行扩增，明确完善数据库管理模式，改善数据库名称混乱、属性混乱等现象，科学避免点位置错位现象。减轻数据库技术人员的工作不便。采取公用、开关站、机组及厂用电等测点的方式，及时对数据库信息进行修改整理，进而确保电气设备数据整洁，运行安全性得到提高。
3.2机组顶盖排水控制系统的改造升级
自动化控制基础上，在机组顶盖排水控制系统上进行改造升级，添加自动化元件，提高自动化运行效率。
3.2.1自动化元件
水力发电厂电气设备中包含很多自动化元件，比如浮球式液位信号器、磁翻板式液位信号器等。水力发电厂相较于其他发电厂特殊，顶盖位置如果处理不当，会频繁出现漏水现象，甚至因为漏水造成工作环境潮湿加剧，泥沙量增加，电气设备长期在潮湿的环境中，设备元件被侵蚀严重，运行出现问题[2]。改造电气设备运行元件，选择欧姆龙电极式液位控制器，有效改善元件被腐蚀现象，确保电气设备的正常运行。
3.2.2控制电源
电气设备控制电源改造，主要针对顶盖动力电源。传统AC220V控制电源已经不能满足顶盖泵的需求，不能确保电气设备控制持续运行。对此有效区分控制电源、顶盖泵，利用双重系统控制方式，确保电气设备运行的稳定性与可靠性。更替AC220V控制电源为机组交直流控制电源。
3.2.3信号回路
改造信号回路，加强通信量信号的控制，并且时刻观察常规信号变化，确保电气设备中的水泵随时能够正常启动与停止。及时获取水泵发出的信号，并且将采集到的信息第一时间上传到排水系统监控视图中，进而确保控制系统的正常运行。
3.3排水系统改造升级
水力发电厂排水系统改造升级十分关键。排水系统作为电气设备系统的核心，能够有效预防水力发电厂被淹。排水系统改造升级一直没有停止，在原有基础上增加液位信号器，时刻监督与控制排水系统运行。除此之外另需增加套投入式液位信号器，将排水系统安全性进一步强化。针对水力发电厂中的坝内渗漏问题，也要从排水系统角度出发，遵循原有排水系统设计，增加开关量控制液位信号器，必须选择缆式浮球开关液位信号器，进而将水力发电厂单套排水系统升级为两套排水系统。
3.4接地改造
接地改造主要针对继电保护与监控系统屏体。监控系统作为保障电气设备系统安全运行的关键，调整继电保护与监控系统线路与机组元件，同时增加保护装置。安装保护屏，确保保护屏截面符合接地改造要求，并且以多股铜线直接连接，采取二次盘柜手段，提高接地改造的安全性。
结束语：
综上所述，认识到水力发电厂电气设备系统应用不足，具有针对性的改造与升级电气设备。及时更替老化设备元件，增加更多保护装置。加强电气设备自动化控制能力，提高水力发电厂电气设备运行效率。
参考文献：
[1]章日成.水电厂电测系统升级改造的实践和应用[J].城市建设理论研究(电子版),2017(26):136.
[2]郭鑫.发电厂电气系统自动化技术应用分析[J].科学技术创新,2016(1):12-12.