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水电科普:水电站监控保护和通信系统

  水电站是将水的势能和动能转化为电能的发电站。水电站监控保护系统则是对这一能量转换过程全面地、系统地进行监视、控制和保护的系统。水电站监控保护系统的主要工作是监视和控制输水发电系统、水力设备及系统、设备及系统、泄洪闸门及水工建筑物等,确保水电站的安全高效运行。

    水电站监控系统主要包括水电站的测量系统、信号系统、操作系统和调整系统。在我国二十世纪八十年代前投产的水电站基本上是采用常规监控系统,常规监控系统的主要特点是测量系统、信号系统、操作系统和调整系统分别独立设置,由硬布线继电器逻辑装置实现。随着计算机技术的发展,我国从二十世纪六十年代起开始探索采用计算机系统实现水电站的监控,到二十世纪八十年代中后期已有水电站计算机监控系统产品投运。如1984年富春江水电站多微机分布控制系统投入运行,实现了计算机安全监测、事件记录和经济运行指导等重要功能。1988年葛洲坝二江电站计算机监控系统投运。目前,计算机监控系统已在大中型水电站中得到广泛应用。计算机监控系统的主要特点是功能高度集成、可扩,硬件、软件、网络技术不断有新的发展,水平不断提高。水电站计算机监控系统的功能主要包括:数据采集、数据处理、操作与调节、数据、时钟同步、运行管理与指导、人机联系、系统自诊断与自恢复、培训仿真、系统维护及软件开发等。水电站计算机监控系统结构模式可分为分层分布式与集中式。水电站一般采用分层分布式计算机监控系统,系统由电站控制级、网络设备和现地控制级组成。集中式结构可用于机组台数较少、容量较小的中小型水电站。

    水电站保护系统主要包括水系统保护、机械设备保护和电气设备保护,如水淹站房保护,机组过速保护、温度过高保护、油压装置事故低油压保护,电气设备的继电保护等。水电站内电气设备主要有水轮发电机、变压器、、母线、等,不同的电气设备有不同的继电保护配置要求。大中型水电站内的电气设备一般采用微机型继电保护装置。

    水电站通信系统主要包括系统通信、站内通信、对外通信、施工通信和水情自动测报系统通信等。水电站的通信方式总体上可分为有线通信方式和无线通信方式两类,有线通信方式由电缆通信和光纤通信等实现,无线通信方式主要由电力载波通信、卫星通信、移动通信、微波通信、短波及超短波通信等实现。随着通信技术的不断发展和更新,光纤通信、卫星通信、移动通信在水电站通信领域得到越来越广泛的应用。 

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