筍塔水庫兩級水電站自動化系統(tǒng)建設探究

潘淵峰

(福建省南安市筍塔水庫管理處，福建 南安 362300)

1 電站概況

筍塔水庫有二個梯級水電站，一級電站位于水庫壩后左側(cè)，由水庫供水，設計水頭19m；二級電站位于一級電站下游約2km的羅溪右岸，引用一級電站尾水發(fā)電，壓力前池為倚地形開挖的一個不規(guī)則蓄水池，壓力管道長約66m，發(fā)電水頭32m。

一級電站總裝機容量2*250kW，兩臺進水碟閥型號為D941—6 DN800，兩臺水輪機型號均為HLA551C-WJ-50、調(diào)速器為Tc型彈簧儲能操作器，兩臺發(fā)電機型號都為SFW250-8/850、出口電壓400V，勵磁機型號JL—55、額定勵磁電壓88V、額定勵磁電流5A、三相橋式整流輸出額定電壓43V額定電流165A，1臺主變型號為S11-630/10.5±2*0.25%/0.4，1臺高壓柱上斷路器型號ZW32—12/TS630—20，跌落式熔斷器型號為RW3—10/200A。有4G(5G)移動網(wǎng)絡信號。

二級電級總裝機容量2*320KW，進水電動閘閥2臺型號均為Z945T-10 DN600，水輪機2臺型號HLA551-WJ-43、調(diào)速器為Tc型彈簧儲能操作器，發(fā)電機2臺型號SFWJ320-6/850、出口電壓400V，勵磁機型號JL—55、額定勵磁電壓57V、額定勵磁電流4.5A、三相橋式整流輸出額定電壓36V額定電流162A ，主變1臺型號為：S11-800/10.5±2*0.25%/0.4，高壓柱上斷路器1臺型號為ZW32-12/TS630—20，跌落式熔斷器型號為RW3—10/200A。有4G(5G)移動網(wǎng)絡信號。

2 建設的必要性

自動化系統(tǒng)各項控制過程無須人工操作,其能解決一系列問題：

①機組開、停機及并網(wǎng)后的負荷調(diào)節(jié)可減少人工操作，調(diào)節(jié)時間縮短、準確度提高，水量損失減少、避免誤操作。②當突發(fā)線路故障或其它原因?qū)е聶C組突然甩負荷時，可避免人工來不及關(guān)機使機組飛逸，減小對機組沖擊引起機械損壞，同時避免高電壓引起絕緣損壞，而造成事故。③系統(tǒng)具有較強的智能性、自控性、互動性；能提供設備故障診斷和提前預警，達到快速搶修，避免故障延伸升級，減少維修費用；優(yōu)化運行水平，降低電站不正常工作狀態(tài)，減少手動控制產(chǎn)生的疏漏或誤操作造成設備損壞或事故的概率，提高運行的可靠性、安全性。④提高頻率和電壓偏差的調(diào)節(jié)精度，改善電能質(zhì)量。⑤能根據(jù)水庫或前池水位按電站優(yōu)化運行方案給機組分配有功和無功功率任務，或設置主/從機根據(jù)不同水量選擇開啟不同機組，使機組始終運行在高水位高效率區(qū)；可使二級電站機組根據(jù)前池水位運行，盡量避免上游水位過低機組效率下降或來水過多產(chǎn)生棄水。⑥對峰谷期不同電價、無功電量不足反扣電費的情況，能靈活設定分時段定時發(fā)電，自動調(diào)節(jié)無功功率因數(shù)，實現(xiàn)發(fā)電效益最大化。⑦有關(guān)專家可通過遠程實時查看設備運行狀態(tài)，及時排除故障，提高維修時效性。

總之，自動化系統(tǒng)既能減輕運行人員的勞動強度，又能減少故障、節(jié)省大量的維修費用、延長設備使用壽命，甚至可減少運行人員數(shù)，降低發(fā)電成本，提高發(fā)電效益，增強電站的社會競爭力；因此其建設非常必要。

3 建設原則

1)從實際情況出發(fā)，既要功能完善、技術(shù)先進又要經(jīng)濟合理。技術(shù)上按國家相關(guān)標準、規(guī)范設計；經(jīng)濟上既要考慮系統(tǒng)運行后的經(jīng)濟收益，又要考慮系統(tǒng)自身價格及實施現(xiàn)場特殊要求所需的費用、售后服務費用等，不能采用中型電站高水準的配置。

2)實現(xiàn)少人值班、無人值班的目標：采用多功能為一體的綜合自動化系統(tǒng)實現(xiàn)各電站生產(chǎn)過程的控制、保護、測量、遠動等功能，減少運行人員的勞動強度。

3)系統(tǒng)采用分層分布、開放式結(jié)構(gòu)：其硬件、軟件采用模塊化、結(jié)構(gòu)化設計，實現(xiàn)硬件通用、功能模塊能帶電撥插即插即用，并留有一定的備用和可擴充容量，便于設備的擴充、系統(tǒng)規(guī)模的擴大和功能的增加。

4)系統(tǒng)各個層級各個功能模塊保持相對獨立，不允許單個故障范圍擴大，局部故障不影響系統(tǒng)的正常運行。其采用模塊化結(jié)構(gòu)，設備自檢到板、卡；出現(xiàn)故障，用戶更換相應模塊即可[2]。

5)其通信網(wǎng)絡要有合理的帶寬、數(shù)據(jù)傳輸能力要強，結(jié)構(gòu)要簡單、安全可靠。

6)系統(tǒng)設備配置、選型要保證整個電站運行可靠、安全穩(wěn)定，電能質(zhì)量達到上網(wǎng)要求。

7)人機交互直觀、操作簡單。

8)系統(tǒng)要達到一定的正常運行年限，有較長的使用壽命。

4 自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能、工作原理、操作特點

系統(tǒng)主要由現(xiàn)地控制層、網(wǎng)絡層、站控層、遠程監(jiān)控端4個部分組成。對機組控制權(quán)限，手動高于自動；現(xiàn)地控制層高于站控層，站控層高于遠程監(jiān)控端。按電站工作需要，可設置、修改控制權(quán)限；按權(quán)限層次實現(xiàn)操作閉鎖，同一時間只允許一個高權(quán)限者操作；事故停機、自動裝置保護動作的斷路器跳閘命令不因權(quán)限設置而閉鎖，具有最高的優(yōu)先權(quán)。系統(tǒng)對所有操作進行邏輯檢查和校核(如斷路器的合閘操作必經(jīng)檢同期)，有誤的操作被禁止并報警，使操作正確率達100%；對任何自動、受動操作都記錄儲存。

4.1 現(xiàn)地控制層

現(xiàn)地控制層主要由采集各種項目數(shù)據(jù)的專項傳感器(如水位、溫度傳感器等)、低壓機組一體化自動控制屏(LCU)、手動控制柜等組成。筍塔水庫兩級水電站自動化系統(tǒng)組成圖見圖1。

圖1 筍塔水庫兩級水電站自動化系統(tǒng)組成圖

一體化屏將一次設備、二次設備、水輪機控制、智能通訊設備等安裝在同一屏內(nèi)；屏內(nèi)強電、弱電嚴格隔離，排列有序；強弱電各種電氣量經(jīng)小PT、小CT隔離，開入開出量、通信口經(jīng)光電隔離，有較強的抗電磁干擾能力；其集控制保護低壓水輪發(fā)電機組安全生產(chǎn)所需的功能、通訊功能于一體。其一次設備有隔離刀閘、萬能式空氣斷路器等；二次設備有電流互感器、測量裝置、及以PLC為基礎(chǔ)元件的自動智能控制裝置和智能I/O綜合保護控制裝置、微機調(diào)速裝置、微機勵磁控制器、自動準同期裝置、控制執(zhí)行設備(如用于自動控制斷路器合閘與跳閘等的各類出口繼電器)、彩色液晶觸摸屏等組成。兩級電站每臺水輪發(fā)電機組各采用一屏，型號相同、規(guī)格按機組額定容量選取。其可獨立地對被控水輪機、發(fā)電機、進水閘閥、機組附屬設備、電氣一次設備等進行生產(chǎn)過程的監(jiān)測和操控[3]。

手動控制柜安裝在一體化屏旁邊，當一體化屏故障時，操作切換裝置將其退出啟用手動控制柜，邊發(fā)電邊維修。手動控制柜由手動操作開關(guān)、常規(guī)儀表、手動同期并網(wǎng)裝置、勵磁調(diào)節(jié)器、智能綜合保護器等組成，其由人工操作能完成所屬機組的開機、同期并網(wǎng)、有功無功功率調(diào)節(jié)、實現(xiàn)其發(fā)電運行所需的繼電保護功能、緊急關(guān)機和正常停機。

各現(xiàn)地控制層一體化屏、站控層計算機通過以太網(wǎng)絡相連接，交換信息。當站控層計算機退出運行，現(xiàn)地控制層不受其影響可以獨立運行。

現(xiàn)地控制層一體化屏的主要功能有：

1)數(shù)據(jù)采集和處理：實時采集機組運行過程中的有關(guān)電氣量(如發(fā)電機和母線三相電壓、電流、頻率、有功功率、cosψ、勵磁電流等)、模擬量(如前池水位、流量、水輪機軸承溫度、發(fā)電機定子鐵芯及空氣冷卻器風溫、尾水管真空度等)、開關(guān)量(如斷路器和隔離刀閘狀態(tài)、保護動作信號、報警信號等)及其它項目數(shù)據(jù)，對采集的數(shù)據(jù)進行分析、處理、計算，自動編碼打包、分別存入數(shù)據(jù)庫，并在顯示屏或相關(guān)儀表上顯示；同時對采集的數(shù)據(jù)進行越限、復限、狀態(tài)檢查，記錄保存檢查結(jié)果，超限時報警并按要求動作于跳閘停機。對中斷輸入立即記下時標，存入現(xiàn)地數(shù)據(jù)庫；根據(jù)開關(guān)量輸入變位性質(zhì)進行邏輯處理(如報警等)。運行人員據(jù)此可明了地監(jiān)視機組的運行情況、操作動態(tài)和報警狀況。

2)邏輯控制：①自動開機，當水庫、前池水位及時間符合設定條件，自動打開進水閘、冷卻水閘、水機調(diào)速器，實現(xiàn)開機。②自動并網(wǎng)，通過分別檢測電網(wǎng)、發(fā)電機側(cè)的電壓、頻率、相位，根據(jù)偏差量快速調(diào)節(jié)，當這三項符合并網(wǎng)要求時，自動并網(wǎng)。③自動調(diào)整發(fā)電功率及功率因數(shù)，根據(jù)水位變化通過調(diào)速器自動調(diào)整發(fā)電功率；智能微機勵磁控制器自動調(diào)節(jié)勵磁電流，達到恒功率因數(shù)。④自動關(guān)機，當一級電站符合設定關(guān)機時間或二級電站水位下降到設定關(guān)機條件時，各自自動關(guān)閉調(diào)速器減少功率、并減少勵磁電流、減至空載斷開空氣斷路器、關(guān)機。⑤自動開關(guān)水閘閥，停機后達設定的時間自動關(guān)閉冷卻水、進水閘。⑥防止飛車，當發(fā)電機組或電網(wǎng)故障，智能保護裝置動作，斷路器直接斷開，發(fā)出緊急關(guān)機指令，系統(tǒng)進行滅磁、關(guān)閉調(diào)速器、停機；故障解除，符合設定開機條件時自動開機。

3)保護功能：發(fā)電機容量都小400kW，其保護比較簡單只設置：過載保護、過流保護、短路保護、過壓保護、低壓保護、高頻保護、低頻保護、失磁保護、掉電保護。還有當發(fā)生冷卻水阻塞不通、潤滑油油位低、機組溫度過高、機組或引水壓力鋼管振動度過大的某種現(xiàn)象，都會發(fā)出相應的報警信息。2個電站在變壓器高壓側(cè)均選擇安裝跌落式開關(guān)和戶外斷路器。利用跌落式開關(guān)為檢修提供高壓側(cè)明顯的斷開點；由于機組容量小，其高壓熔斷絲可作為變壓器過電流及短路電流的保護；跌落式開關(guān)一般情況下不允許帶負荷操作，可作為空載變壓器的投、切操作之用；高壓斷路器經(jīng)設置可用于分、合負荷電流、過載電流及短路電流。發(fā)電機出口斷路器經(jīng)設定可用于低電壓、過電流、短路保護。

4)人機接口：液晶顯示屏能顯示機組主要參數(shù)、狀態(tài)、報警信息，可輸入控制和負荷調(diào)節(jié)指令，可設置和修正有關(guān)設備的參數(shù)。

5)自診斷及自恢復：當硬件或軟件故障時能自診斷、產(chǎn)生報警信息，對某些異常情況進行自恢復或冗余部件切換處理。當系統(tǒng)某單元發(fā)生故障或錯誤時，能正確地判斷出故障內(nèi)容，并檢測、指出故障設備、故障插板，以便迅速排除。

6)通信功能：其配置以太網(wǎng)接口和多個串行接口，具有與上位機或其它智能設備通信的功能，實現(xiàn)將采集到的設備運行數(shù)據(jù)、狀態(tài)信息向網(wǎng)絡傳輸，接收站控層、遠程監(jiān)控端的管理操作指令。

4.2 網(wǎng)絡層

根椐實際情況，各電站應建設一套由機組監(jiān)控子系統(tǒng)、 圖像視頻子系統(tǒng)、廠內(nèi)通信子系統(tǒng)等組成的1000M級工業(yè)以太網(wǎng)，不同子系統(tǒng)、不同類型的數(shù)據(jù)接入網(wǎng)絡交換機不同的接口(光口、電口、網(wǎng)口)，然后由網(wǎng)絡交換機分配數(shù)據(jù)。

各電站每臺一體化屏LCU、圖像視頻子系統(tǒng)等設備以星形方式和本站控層計算機通過1000M網(wǎng)絡交換機連接成工業(yè)以太網(wǎng)，網(wǎng)絡介質(zhì)是光纖。 LCU 的PCL與其他設備以串口方式通訊，網(wǎng)絡協(xié)議為TCP/IP。某臺一體化屏LCU或圖像視頻子系統(tǒng)或其它某一設備故障，其自動從網(wǎng)絡上退出，不影響網(wǎng)絡上其它節(jié)點的正常工作。

網(wǎng)絡層主要功能是將各臺一體化屏LCU、圖像視頻子系統(tǒng)等設備的數(shù)據(jù)信息全部上傳給站控層計算機，并下傳站控計算機的監(jiān)控指令，與相關(guān)設備通訊，實現(xiàn)站控層、遠程監(jiān)控對現(xiàn)地單元設備的控制、調(diào)節(jié)操作及監(jiān)視等。

考慮到二個電站之間整個監(jiān)控系統(tǒng)架設專線的路程遠點、費用較高、又受環(huán)境影響較大易損壞，維修不方便；于是各個電站內(nèi)部架設專網(wǎng)，兩個電站間及遠程監(jiān)控端的通訊采用電信或移動公網(wǎng)。

4.3 站控層

設在各電站控制室，由計算機、三合一黑白打字復印掃描機、時鐘同步裝置、語音報警裝置、通訊設備等組成；其主要通訊配置有交換機、數(shù)據(jù)傳輸模塊包括4G(5G)移動通信模塊、防火墻、網(wǎng)絡檢測加密隔離裝置、光傳輸設備等。

其協(xié)調(diào)和管理本站各現(xiàn)地控制層、圖像視頻子系統(tǒng)、通信子系統(tǒng)的工作，對本站生產(chǎn)過程有關(guān)數(shù)據(jù)進行收集、處理、儲存；實時準確有效地對本站運行設備進行全方位的安全監(jiān)視、控制。運行人員可通過人機接口對各臺一體化屏LCU、圖像視頻子系統(tǒng)等設備下達監(jiān)控命令、輸出有控制權(quán)的操作指令。通過輸入密碼可對數(shù)據(jù)庫和畫面在線修改，可對一體化自動控制屏設定、修正保護限值，設置監(jiān)控狀態(tài)、事故處理和恢復操作指導。

其可對機組運行進行事故追憶(對事故前后一段時間內(nèi)的數(shù)據(jù)、狀態(tài)采樣按序記錄，可進行回放、打印，通過分析、比較，判斷保護動作是否正確)、統(tǒng)計分析(對主要設備動作次數(shù)、運行時間、故障和事故進行載錄建立檔案；對全站運行日志和各種生產(chǎn)報表、操作及事件一覽表等能定期召喚按時序打印)、實施高效的生產(chǎn)管理。

GPS或北斗時鐘授時系統(tǒng)，其輸出SNTP協(xié)議給監(jiān)控系統(tǒng)校時，以保證系統(tǒng)時間的統(tǒng)一，滿足系統(tǒng)要求。

站控層通過4G(5G)移動通信模塊經(jīng)移動無線通信網(wǎng)絡實現(xiàn)站控層與遠程監(jiān)控端的數(shù)據(jù)交互。一將站控層監(jiān)測數(shù)據(jù)、報警信息通過4G(5G)通信模塊經(jīng)移動無線網(wǎng)絡發(fā)送到遠程監(jiān)控端的通信模塊，二將遠程監(jiān)控端的控制、操作等命令傳輸給站控層；實現(xiàn)站控層與遠程監(jiān)控端的數(shù)據(jù)交互。

為防止系統(tǒng)受木馬、病毒攻擊，造成系統(tǒng)誤動作或癱瘓，應安裝防火墻等網(wǎng)絡安全裝置。

4.4 自動化監(jiān)控系統(tǒng)軟件

本系統(tǒng)軟件設計應做到：①采用模塊化、結(jié)構(gòu)化設計，確保今后系統(tǒng)功能的增加及規(guī)模擴充的需要，同時盡可能地保護現(xiàn)有的設備資源。②其硬件設備的選型、配置要符合技術(shù)發(fā)展的特點和步伐，主控制軟件和各個設備之間的通訊能很好地兼容，實現(xiàn)系統(tǒng)中良好的聯(lián)動通信和數(shù)據(jù)傳輸。③當系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，具備多種冗余措施繼續(xù)進行監(jiān)控，并能迅速查明故障原因和故障點。④實時性要好、抗干擾性要強。⑤按運行人員操作習慣設計，采用功能較強全漢化界面的人機接口。

監(jiān)控系統(tǒng)軟件由計算機系統(tǒng)軟件、支持軟件、工具軟件和應用軟件等組成。系統(tǒng)軟件包括操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡軟件等；它管理和控制計算機軟硬件及外部設備等所有資源，提供其它軟件與系統(tǒng)資源的接口，是其它軟件的運行環(huán)境，方便用戶使用計算機。操作系統(tǒng)選用易用、易構(gòu)置、低成本(包括維護)的win10。支持軟件有VS中文版軟件、3D圖形軟件、PLC編程軟件等；工具軟件有系統(tǒng)管理軟件、周期數(shù)據(jù)綜合計算軟件，報表生成轉(zhuǎn)換工具、圖形開發(fā)、數(shù)據(jù)庫開發(fā)調(diào)試、程序維護診斷等軟件；應用軟件是為實現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)所有功能而開發(fā)的專業(yè)軟件(如機組運行工況統(tǒng)計、定時任務管理、故障自診斷隔離和恢復、事故追憶等軟件)的總稱；其采用組態(tài)軟件，能減少系統(tǒng)編程的工作量，它能較好地與其它軟件共存實現(xiàn)各種數(shù)據(jù)的共享，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和優(yōu)化綜合管理全站控制設備使之協(xié)調(diào)動作。這些軟件共同管理控制了整個水電站資源，實現(xiàn)人機交流、實時數(shù)據(jù)采集管理、安全監(jiān)視、數(shù)據(jù)發(fā)送接收校驗通訊管理、機組開停順序控制、運行調(diào)節(jié)、故障診斷恢復、參數(shù)統(tǒng)計計算、數(shù)據(jù)庫管理等功能。

性能主要要求：①要嚴格限定監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集時間、控制單元向各個設備發(fā)出控制指令傳輸和執(zhí)行的時間，控制命令的傳輸時間要控制在 0.5s 以內(nèi)，設備要在第一時間對接收到的具體控制指令做出相應的動作，其響應時間控制在 0.3s 以內(nèi)。②監(jiān)控系統(tǒng)設備可利用率≥99.9%。③正常情況下，任意30分種內(nèi)計算機和現(xiàn)場控制設備負荷率<45%，事故狀態(tài)下 10s內(nèi)應<65%。⑤要有較強的環(huán)境適應能力和抗干擾能力。

4.5 視頻監(jiān)控子系統(tǒng)

視頻信息由機組自動化監(jiān)控系統(tǒng)實時傳送，會干擾影響機組監(jiān)控系統(tǒng)造成運行誤控；還有視頻信息傳輸速率遠高于機組監(jiān)控系統(tǒng)，若把兩者結(jié)合一起要達到所需的傳輸速率，務必大增投資；于是兩者應獨立使用。

各電站視頻監(jiān)控子系統(tǒng)主要由前端攝像機、光纖收發(fā)器、DVR 超級模數(shù)混合監(jiān)控一體機、 網(wǎng)絡設備等組成，主要負責采集、編碼、存儲及上傳電站的視頻數(shù)據(jù)信息。

本子系統(tǒng)要能直觀地顯示監(jiān)控區(qū)域的實時情況。其對廠房內(nèi)整體，壓力前池水位，水輪機及調(diào)速器、發(fā)電機、一體化監(jiān)控屏、主變、閘閥等的重要部位(如冷卻水、油位、開關(guān)及閘閥等設備的狀態(tài)、儀表指示等)和主要場所進行全面實時地監(jiān)控，實現(xiàn)事故或操作與視頻聯(lián)動，觀察設備動作情況；與其它監(jiān)控子系統(tǒng)通信，實現(xiàn)準確、及時、全面地收集各電站的各種(包括水位、繼電保護等)數(shù)據(jù)，以滿足各電站運行控制的要求。

DVR 及攝像機提供遠程訪問功能，通過視頻監(jiān)控平臺軟件按用戶業(yè)務需求進行等級授權(quán)。用戶可按不同權(quán)限獲取相應信息；憑權(quán)限對所轄電站的任一攝像機進行遙控，實時預覽、云臺控制并對視頻錄像進行檢索、回放和下載，可修改設備的各項參數(shù)。

4.6 遠程監(jiān)控端

遠程監(jiān)控端有PC端、手機APP及微信端。它們通過不同的設置，經(jīng)各個電站的4G、5G無線網(wǎng)絡通訊模塊、交換機，可以直接訪問各臺機組的一體化自動控制屏、及視頻監(jiān)控子系統(tǒng)，實施對機組、視頻等設備的監(jiān)控。

一體化屏部件一般使用專用的通訊協(xié)議，而網(wǎng)頁或APP、微信使用網(wǎng)絡通訊協(xié)議一般不能直接和其通訊，因此現(xiàn)場控制終端需要加裝一個通訊模塊(如巨控GRM530)，電站數(shù)據(jù)經(jīng)其安全通訊網(wǎng)關(guān)接入互聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)一體化屏部件專用協(xié)議和網(wǎng)頁或APP、微信通訊協(xié)議的轉(zhuǎn)換。設置數(shù)據(jù)傳輸嚴格的權(quán)限管理，采用數(shù)據(jù)加密技術(shù)、云技術(shù)平臺安全認證、防火墻，在完成數(shù)據(jù)傳輸功能下，實現(xiàn)電站網(wǎng)絡與互聯(lián)網(wǎng)的安全隔離。

PC端及手機APP、微信平臺服務利用4G、5G無線移動網(wǎng)絡接入監(jiān)控系統(tǒng)，只需在電站相關(guān)服務器安裝B/S架構(gòu)應用程序；遠程PC端用戶則可打開瀏覽器通過IP地址進入管理系統(tǒng)，憑管理員分配的用戶名(賬號)和密碼就可以登陸操作管理。手機用戶可在任何有移動網(wǎng)信號的地方通過IOS或Android版本APP、微信登陸系統(tǒng)，登陸賬號和密碼與PC端登陸相同。系統(tǒng)利用Web端無縫聯(lián)接各種服務的功能，使用戶可以隨時隨地使用終端計算機或手機APP、微信通過互聯(lián)網(wǎng)登錄網(wǎng)頁查看電站實時監(jiān)測數(shù)據(jù)、現(xiàn)場圖片、歷史數(shù)據(jù)，了解水電站的運行狀態(tài)，及時接收故障告警，關(guān)注整體情況不錯過任何重要信息，及時分析，對設備進行調(diào)整，排除故障，保持水電站的正常工作和對其有效管理。

4.7 防雷設施

本系統(tǒng)智能設備工作電壓、信息電流只有幾伏、幾微安，易受強雷電磁場的干擾、破壞；為此，應建立具有整體性、多重性、立體性、功能完備的強有效防雷體系。要結(jié)合多種防雷技術(shù)，采用多級防雷：

1)防止直擊雷，利用建設物鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，在電站廠房屋頂敷設一圈避雷帶。

2)變壓器高壓側(cè)采用一組HY5WZ-12-32.4(1)型避雷器，低壓側(cè)使用一組HY1.5WS-0.50/2.6型避雷器。

3)監(jiān)控系統(tǒng)信號線以特制的屏蔽線為主，并穿管鋪設；為避免感應雷影響出現(xiàn)的瞬態(tài)過電壓，其兩端使用浪涌保護器作為支路實現(xiàn)向大地排放電流。

4)一體化屏及手動控制柜等設備箱體、各單元器件外殼接地要良好，甚至重要的專用設備應設置專門的金屬屏蔽網(wǎng)。

5)針對雷擊高電位從電源線引入的約占80%，應對系統(tǒng)電源裝設三級避雷保護。

6)在視頻傳輸線、信號控制線等進入前端設備之前或進入控制臺前應加裝相應的避雷保護器(如三合一防雷器)。

7)對有的構(gòu)筑物、設備還可選擇避雷針或消雷器進行保護。

本系統(tǒng)要求各單元的接地電阻<4Ω，接地線要可靠連接。

5 結(jié) 語

根據(jù)本梯級特小型水電站的地位、特點等實際情況，采用現(xiàn)代水電站自動化監(jiān)控技術(shù)，既不追求中型水電站的監(jiān)控系統(tǒng)大而全的模式和配置，也不失信息時代的先進要求，選擇出適合自身要求的可靠、實用、先進、經(jīng)濟型的綜合自動化系統(tǒng)，提高生產(chǎn)效率和電能質(zhì)量，大幅減輕運行人員的勞動強度，使電站獲得更大的經(jīng)濟效益。