發布時間：2018-12-22所屬分類：科技論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要：水電機組是水電站重要組成部分，其在偏遠地區處于無人自動化管理模式。對水電機組進行監視保護，可有效避免其出現故障等情況，維持水電機組運行穩定性。基于水電機組運行角度出發，對水電機組監視保護的新技術進行了闡述，從傳感器、測試儀器、儀表信
摘要：水電機組是水電站重要組成部分，其在偏遠地區處于無人自動化管理模式。對水電機組進行監視保護，可有效避免其出現故障等情況，維持水電機組運行穩定性。基于水電機組運行角度出發，對水電機組監視保護的新技術進行了闡述，從傳感器、測試儀器、儀表信息反饋等角度，對水電機組自動化監視保護原理以及實際應用進行了闡述。
關鍵詞：水電機組,監視保護,新技術,傳感系統
水電站“無人值班、少人值守、集中控制、自動化管理”是水電機組運行的主流趨勢。在水電機組運行中，由于河流流量變化、水庫水位升高，會導致水電機組電力負荷出現嚴重波動。在水電機組最優設計基礎上，如何對其進行監視以及保護，降低外界因素對水電機組運行的影響，應用最新技術對其進行保護，以實時動態監測方法，并利用傳感系統，實現對水電機組的全方位監視保護。
1水電傳感技術分析
傳感技術是現代水電組運行應用的新技術，其可以對水電機組運行的狀態進行信息反饋，并在系統中對狀態診斷數據進行上傳，將其輸入到終端系統中，在此基礎上對其進行保護。傳感技術應用具有很強的精度，在近幾年，逐漸興起以及完善的傳感技術有以下幾種。
1.1電磁水位傳感器
水電機組運行中，需對水壩內的流量進行監測，避免其出現水位過高、水位不足等情況。在水流量傳感反饋中，可通過水位計，對大壩內水流量進行壓力式、超聲波式的檢測。水電機組運行中，主要應用壓力式的傳感器，此類型傳感器主要應用電磁感應技術，通過對水壓的反饋，監測水位變化以及水流量變化。當水壓產生變化時，水位計可上下移動，并帶動設備磁性裝置以及彈簧裝置的上下移動。在此技術中，水位計側線圈會產生交流勵磁電壓，并與二次側的線圈產生互感，使電壓處于相互抵消狀態，若水位產生變化，其互感不再相同，而是一大一小，對信息進行反饋[1]。
1.2變位傳感器
水電機組在運行時需要承受水流壓力，在彈性范圍內，其結構會產生形變。水電站地下設備運行時，會產生嚴重的變位，巖盤以及土質也會產生活動，需要對其變化情況進行監測。我國比較常用的變位傳感器為應變儀、差動變壓器，以質量較小的探測傳感器，進行實時動態監測，并對數據信息進行反饋。在水電機組彈性受力時，傳感器金屬裝置會按照一定比例產生形變，金屬電阻也會發生變化，當傳感器受力而發生長度變化時，電阻也會隨之發生微小的改變，傳感系統會在反饋時將其轉化成電壓信號，對監測數據進行反饋，此傳感器需要附著在水電站機組上。
1.3轉速傳感器
水電站水電機組主要應用同步發電機，其在應用過程中，與電機發電系統同步運行。若水電機組運行頻率沒有發生變化，其運行轉速也會保持平衡。當水電機組運行發生供給需求變化時，系統電力會經常性出現失衡情況，導致水電機組系統產生頻率變化。傳統監測技術中，主要應用永磁發電機對轉速進行檢測，對電壓變化信息進行反饋，按照一定的比例對兩者之間的變化進行調節。目前，該技術得到了長足的進步，其在傳感器系統上應用齒輪式的轉速傳感器，當水電機組轉速發生變化時，脈沖頻率也會隨之變化，傳感器則可以利用設備線圈的探測功能，對線圈電抗變化進行監測[2]。
1.4振動傳感器
在對水電機組進行監視時，水輪機處于持續旋轉狀態，其在轉動過程中會與固定區域發生干涉，導致水壓過大，使其產生脈沖，最終導致水輪機出現振動情況。若水電機組振動頻率過大，會嚴重影響水輪機的穩定性，甚至會嚴重影響水電機組應用壽命。傳感器系統應用中，若水電機組振動頻率超出了一定值，則會在終端系統進行反饋，并發出紅色警報。振動傳感器主要由重物以及壓電元件組成，當傳感器與振動面發生接觸時，其可以對振動進行傳遞，傳感器可對振動頻率、振動周期等進行分析，利用慣性力以及伸張力，使其產生電壓。電壓信號通過傳感器，將振動頻率以及振幅信息進行反饋。
1.5溫度繼電器
在水電機組運行過程中，經常會出現因溫度過高而產生的故障情況，需對其進行溫度監視，并采取相應的保護措施。水電機組發生升溫異常的情況主要在機組軸承、發電機冷卻部位產生，在溫度監視中，可采用遠控設備，對溫度數據等進行傳送。我國通常會應用測溫電阻傳感器，用于溫度檢測以及機組保護，當水電機組溫度達到一定要求時，溫度繼電器可發出警報系統，若溫度發生了變化，繼電器中液體裝置也會發生變化，帶動設備指針進行轉動，若指針超出界限時，繼電器保護系統會發出溫度警報。
1.6測溫電阻傳感器
測溫電阻傳感器針對水電機組環境進行安裝，通常情況下，水電機組在交通不便、地形復雜、水流眾多地區，需長期對水電機組運行狀況進行監視。利用測溫電阻傳感器對電阻、溫度變化進行反饋，在系統終端中，電阻值會因溫度變化而變化，若電阻無法支持水電機組正常運行，導致水電機組出現短路、電阻過大等情況，電阻傳感器可通過變換器，將電阻變化曲線圖反饋至終端系統中。在長期技術發展中，電阻傳感器技術越來越完善，其可以24小時提供曲線圖，實現對電阻傳感器的動態監測。
2微機監測系統應用
在水電機組運行中，我國已經普及了現代化監測系統的應用，其具有預警功能，數據信息的反饋更加及時、準確，可保障水電機組運行的穩定性。在新型監測系統中，利用傳感系統、計算機系統、開關裝置、輔助設備構成，其在系統終端中包含各種情況下的運行數據，并利用數據庫技術等對監測信息進行反饋，其具有語言反饋功能、數字反饋功能，當水電機組運行出現偏差時，其會將故障原因、故障位置進行反饋，并在監控室對信息進行預警。
其在監測系統中采用智能傳感裝置，利用符號化的信息進行反饋，在水電機組中應用傳感器系統，裝置上需附著在軸承、發電機、水輪機上。在監測過程中，若出現了故障情況，其對各構件運行數據進行反饋，輸入數據主要來自于傳感器系統，其在傳感器反饋中出現的信息有以下幾種，分別為運行模式、控制信號、故障因素、發電機功率、電流、電壓、冷卻量等[3]。
3智能保護系統應用
在水電機組運行中，若出現了故障情況，可通過智能診斷技術，對其進行修復保護。經過調查研究分析，專家智能保護技術在水電機組運行中應用比較廣泛，在數據庫終端系統中，將各種專家知識以及經驗輸入到系統中，通過智能技術以及傳感技術，對故障原因進行檢查，并通過專家智能診斷系統，對可修復的故障進行修復。
在專家保護系統中，其可經過數據監測之后，對水電機組運行狀態進行反饋，若出現嚴重故障情況，可分析水電機組是否處于正常、異常、還是危險狀態。專家智能故障監測技術具有控制調節作用，可有效延長水電機組的使用壽命，并實現對故障問題的科學解決。
4結論
總而言之，水電機組運行質量是有關部門重點關注的內容，在監視保護中，應用現代化信息技術，重視新型技術的應用與開發，可保障機組的安全性與穩定性。互聯網技術應用在水電機組運行監護中是當下主流趨勢，其在自動監測條件下，可應用智能專家診斷技術，對其故障原因、故障位置等進行科學預判，采取適宜的方法解決水電機組運行中出現的問題。
參考文獻
[1]田若朝,周萍.水電機組狀態診斷預警系統在枕頭壩一級水電站的應用[J].水電與新能源,2018,32(02):50-53.
[2]劉裕昆,陳新凌,楊有慧.廣西電網水電機組黑啟動輔助服務補償情況分析及建議[J].廣西電力,2018,41(01):26-28,46.
[3]吳延群,劉長良.基于改進型TOPSIS法的水電機組運行可靠性分析[J].電力科學與工程,2018,34(01):59-65.
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