En los últimos años, la energía hidroeléctrica ha atraído cada vez más atención como una forma limpia y respetuosa con el medio ambiente de producir electricidad, lo que ha planteado mayores requisitos para el funcionamiento de las centrales hidroeléctricas. Sin embargo, algunas centrales hidroeléctricas en mi país actualmente tienen problemas como baja eficiencia y funcionamiento inestable. Fortalecer la aplicación de la tecnología de automatización en la ingeniería eléctrica de las centrales hidroeléctricas puede resolver eficazmente estos problemas, mejorar el nivel de producción y gestión automatizadas de las centrales hidroeléctricas y mejorar la eficiencia de producción de las centrales hidroeléctricas, proporcionando así una base para la construcción modernizada y sostenible de mi país. estrategia de desarrollo.
1 La importancia de la aplicación de la tecnología de automatización de ingeniería eléctrica en centrales hidroeléctricas
1.1 Mejorar la confiabilidad de las centrales hidroeléctricas.
La aplicación de tecnología de automatización en ingeniería eléctrica de centrales hidroeléctricas puede monitorear el estado de funcionamiento de los equipos en tiempo real y con precisión y formar un registro de monitoreo. Si hay un problema con uno de los equipos o enlaces, el sistema automáticamente dará una alerta temprana e incluso aclarará la ubicación y la causa de la falla, para que la falla pueda ser manejada con prontitud y rapidez y la confiabilidad de la operación de la central hidroeléctrica. se puede mejorar. Al mismo tiempo, la implementación del monitoreo automático puede prevenir y reducir eficazmente los daños a los equipos causados por errores operativos humanos.
1.2 Garantizar la calidad eléctrica de las centrales hidroeléctricas
La estabilidad de tensión y frecuencia eléctrica es el principal criterio para medir la calidad eléctrica de las centrales hidroeléctricas, las cuales se ven afectadas por la potencia reactiva y activa. potencia respectivamente. Debido a la inestabilidad del estado de carga de la red eléctrica, tendrá un cierto impacto en la calidad de la energía. Por lo tanto, la tecnología de automatización puede ajustar automáticamente el grupo electrógeno para que el voltaje y la frecuencia eléctrica estén siempre en un nivel razonable para garantizar la calidad de la energía.
1.3 Mejorar la economía de operación de la central hidroeléctrica
La aplicación de tecnología de automatización de ingeniería eléctrica en centrales hidroeléctricas puede analizar la carga de la central hidroeléctrica y el número de unidades operativas, para realizar despachos razonables y asegurar el mínimo Obtenga el máximo beneficio de su inversión. Si depende únicamente de la operación manual, será perjudicial para la economía del funcionamiento de la central hidroeléctrica.
1.4 Mejorar la eficiencia de producción de las centrales hidroeléctricas
En términos generales, la mayoría de las centrales hidroeléctricas están ubicadas en áreas remotas y el ambiente de trabajo del personal es relativamente pobre. Con la aplicación de la tecnología de automatización eléctrica, parte del trabajo se completa mediante varios dispositivos de automatización de acuerdo con ciertos procedimientos, lo que reduce la carga de trabajo del personal, reduce los costos de producción y mejora la eficiencia de producción de las centrales hidroeléctricas.
2 Funciones que se pueden lograr aplicando tecnología de automatización de ingeniería eléctrica en centrales hidroeléctricas
Después de aplicar la tecnología de automatización de ingeniería eléctrica a centrales hidroeléctricas, se pueden lograr las siguientes funciones: (1) Control automático del funcionamiento de los grupos electrógenos hidroeléctricos, como encendido y apagado automático de equipos de automatización de grupos electrógenos, generación de energía por modulación de fase, etc., posibilitando la generación de energía independiente. Al mismo tiempo, se puede lograr una alta eficiencia de la central eléctrica, es decir, el sistema hidroeléctrico tiende a ser integrado e inteligente, y se pueden configurar las instrucciones correspondientes de acuerdo con la situación real para garantizar que la carga soportada por la unidad sea siempre limitado dentro de un rango razonable y distribuido uniformemente entre cada unidad. Además, el sistema de automatización puede reemplazar automáticamente la unidad según la demanda de carga real, minimizando la potencia inactiva y maximizando la potencia efectiva. En caso de inundación o emergencia, el sistema puede decidir si transferir unidades de respaldo o desconectar algunas unidades operativas según las condiciones reales. (2) Monitorear el estado operativo de la unidad hidrogeneradora y su equipo auxiliar para coordinar el estado operativo del equipo. Monitorea principalmente cojinetes de estator, cojinetes de rotor, túneles hidráulicos, válvulas de entrada de agua de turbinas, sistemas de lubricación de unidades, sistemas de enfriamiento, sistemas de control de velocidad, equipos de desviación de agua, etc. para obtener los parámetros de funcionamiento de diversos equipos auxiliares. Si se produce alguna anomalía en alguno de los enlaces, el sistema rápidamente dará un aviso o tratamiento de emergencia [1]. (3) Realizar el control automático de diversos equipos auxiliares, como bombas de agua, bombas de aceite y compresores de aire. En caso de emergencia, el sistema activa automáticamente el equipo de respaldo. (4) Realizar un control inteligente de los equipos eléctricos del sistema, detectar principalmente las condiciones de operación de líneas de transmisión, transformadores y barras colectoras, y llevar a cabo una gestión efectiva de protección y control en función de sus condiciones de operación. (5) Controlar y monitorear el estado operativo de las estructuras hidráulicas: monitorear principalmente el estado de funcionamiento de la compuerta, si el estante de desechos está bloqueado y el nivel del agua, y tomar medidas razonables para proteger eficazmente la tubería de presión de desvío de agua.
3 Aplicaciones específicas de la tecnología de automatización de ingeniería eléctrica en centrales hidroeléctricas
3.1 Aplicación de la tecnología de monitoreo automático en centrales hidroeléctricas
La tecnología de monitoreo automatizado se puede utilizar para monitorear varios equipos en centrales e instalaciones hidroeléctricas. En la actualidad, se utilizan principalmente el modo de monitoreo centralizado, el modo de monitoreo remoto y el modo de monitoreo de bus.
El modo de monitoreo centralizado significa que todos los equipos y funciones de la central hidroeléctrica se concentran en el mismo procesador, lo que tiene la ventaja de su bajo costo. La desventaja es que los requisitos de rendimiento del procesador son muy altos y, debido a la alta concentración, la velocidad de procesamiento del procesador se reducirá considerablemente, lo que reducirá en gran medida la eficacia real del monitoreo. Además, este modo de monitoreo requiere múltiples cables. Si los cables están dañados, es fácil causar riesgos de seguridad y reducir en gran medida la confiabilidad del sistema de automatización. Las centrales hidroeléctricas en mi país generalmente adoptan el modo de monitoreo remoto, que se logra mediante la operación unificada de múltiples CPU. Este método de monitoreo puede evitar que una falla en un lugar afecte el funcionamiento de todo el sistema y puede reducir el uso de cables y reducir costos. Sin embargo, debido a que adopta el diseño de bus CAN, afectará la velocidad de comunicación del sistema. El modo de monitoreo de bus de campo utiliza tecnologías de redes informáticas como LAN, Ethernet y bus de campo para monitorear el funcionamiento de las centrales hidroeléctricas. Tiene las ventajas de un bajo costo, un volumen de comunicación pequeño y un equipo relativamente independiente, y puede mejorar la confiabilidad del sistema [2].
3.2 Aplicación de controladores programables en centrales hidroeléctricas
La aplicación de controladores programables en centrales hidroeléctricas se refleja principalmente en los dos aspectos siguientes: (1) PLC en turbinas de flujo axial Aplicación en velocidad Regulador: En la actualidad, las centrales hidroeléctricas de altura media y baja de mi país utilizan principalmente turbinas de flujo axial para la generación de energía. Sin embargo, la altura del agua y el nivel del agua de la turbina están en cambios dinámicos, lo que puede tener una cierta brecha con los parámetros fijos de la. equipo, lo que provoca que el grupo electrógeno no pueda funcionar en su mejor momento. Por lo tanto, se puede utilizar un controlador programable (PLC) para regular la velocidad. De acuerdo con los diferentes cabezales de agua, niveles de agua aguas arriba y aguas abajo, palas manuales y paletas guía durante el funcionamiento del grupo electrógeno, después de obtener la mejor curva de acoplamiento, la curva de acoplamiento original se puede modificar con la ayuda del PLC para garantizar que el generador El conjunto funciona en las mejores condiciones. (2) 2) Aplicación de PLC en el regulador de una central eléctrica de tipo depósito: la altura de agua de una central eléctrica de tipo depósito cambia mucho y es difícil para el regulador hidráulico de la turbina garantizar que la unidad gire en las condiciones nominales. El controlador programable puede resolver eficazmente este problema. Puede modificar la altura del cabezal de agua mediante la modificación del programa para garantizar que la unidad funcione en las condiciones nominales [3].
3.3 Aplicación del sistema de control automático en sistemas de petróleo, gas y agua
En la etapa inicial de la construcción de una central hidroeléctrica, la producción y operación requieren básicamente operación y control manual, lo que requiere una gran inversión en recursos humanos. La introducción de tecnología de automatización puede lograr el control automático de los sistemas de petróleo, gas y agua, reducir los riesgos potenciales causados por las operaciones manuales y mejorar en gran medida la seguridad de los sistemas de control de petróleo, gas y agua. El sistema de automatización de ingeniería eléctrica puede mejorar la racionalidad y precisión de los parámetros de control de petróleo, gas y agua, detectar y controlar automáticamente condiciones anormales, detener el funcionamiento de los equipos de conmutación, mejorar la seguridad de las tuberías de respaldo y extender adecuadamente la vida útil del petróleo. zapatillas.
Con la profundización del ajuste de la estructura energética de mi país, el desarrollo y utilización de los recursos hídricos han recibido cada vez más atención. La aplicación de tecnología de automatización de ingeniería eléctrica a la modernización de centrales hidroeléctricas es de gran importancia para garantizar el funcionamiento seguro, estable y eficiente de las centrales hidroeléctricas, proporcionando así una fuerte garantía de energía hidroeléctrica para la campaña de modernización socialista de mi país. Por lo tanto, las centrales hidroeléctricas deben mejorar su comprensión de la automatización eléctrica, introducir activamente la tecnología de automatización eléctrica, aprovechar al máximo las ventajas de la tecnología de automatización eléctrica y promover la mejora del nivel de automatización de las centrales hidroeléctricas, mejorando así la eficiencia de generación de energía de las centrales hidroeléctricas. y promover la transformación y mejora de los sistemas de centrales hidroeléctricas. Al mismo tiempo, las centrales hidroeléctricas deben fortalecer la construcción de equipos de talentos, capacitar periódicamente al personal operativo real para que puedan dominar la competencia de la automatización eléctrica y realizar evaluaciones para garantizar el buen funcionamiento y mantenimiento del sistema de automatización y reducir eficazmente y evitar varios fallos del dispositivo de automatización eléctrica.
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