摘要：水电机组是水电站重要组成部分，其在偏远地区处于无人自动化管理模式。对水电机组进行监视保护，可有效避免其出现故障等情况，维持水电机组运行稳定性。基于水电机组运行角度出发，对水电机组监视保护的新技术进行了阐述，从传感器、测试仪器、仪表信息反馈等角度，对水电机组自动化监视保护原理以及实际应用进行了阐述。
关键词：水电机组,监视保护,新技术,传感系统
水电站“无人值班、少人值守、集中控制、自动化管理”是水电机组运行的主流趋势。在水电机组运行中，由于河流流量变化、水库水位升高，会导致水电机组电力负荷出现严重波动。在水电机组最优设计基础上，如何对其进行监视以及保护，降低外界因素对水电机组运行的影响，应用最新技术对其进行保护，以实时动态监测方法，并利用传感系统，实现对水电机组的全方位监视保护。
1水电传感技术分析
传感技术是现代水电组运行应用的新技术，其可以对水电机组运行的状态进行信息反馈，并在系统中对状态诊断数据进行上传，将其输入到终端系统中，在此基础上对其进行保护。传感技术应用具有很强的精度，在近几年，逐渐兴起以及完善的传感技术有以下几种。
1.1电磁水位传感器
水电机组运行中，需对水坝内的流量进行监测，避免其出现水位过高、水位不足等情况。在水流量传感反馈中，可通过水位计，对大坝内水流量进行压力式、超声波式的检测。水电机组运行中，主要应用压力式的传感器，此类型传感器主要应用电磁感应技术，通过对水压的反馈，监测水位变化以及水流量变化。当水压产生变化时，水位计可上下移动，并带动设备磁性装置以及弹簧装置的上下移动。在此技术中，水位计侧线圈会产生交流励磁电压，并与二次侧的线圈产生互感，使电压处于相互抵消状态，若水位产生变化，其互感不再相同，而是一大一小，对信息进行反馈[1]。
1.2变位传感器
水电机组在运行时需要承受水流压力，在弹性范围内，其结构会产生形变。水电站地下设备运行时，会产生严重的变位，岩盘以及土质也会产生活动，需要对其变化情况进行监测。我国比较常用的变位传感器为应变仪、差动变压器，以质量较小的探测传感器，进行实时动态监测，并对数据信息进行反馈。在水电机组弹性受力时，传感器金属装置会按照一定比例产生形变，金属电阻也会发生变化，当传感器受力而发生长度变化时，电阻也会随之发生微小的改变，传感系统会在反馈时将其转化成电压信号，对监测数据进行反馈，此传感器需要附着在水电站机组上。
1.3转速传感器
水电站水电机组主要应用同步发电机，其在应用过程中，与电机发电系统同步运行。若水电机组运行频率没有发生变化，其运行转速也会保持平衡。当水电机组运行发生供给需求变化时，系统电力会经常性出现失衡情况，导致水电机组系统产生频率变化。传统监测技术中，主要应用永磁发电机对转速进行检测，对电压变化信息进行反馈，按照一定的比例对两者之间的变化进行调节。目前，该技术得到了长足的进步，其在传感器系统上应用齿轮式的转速传感器，当水电机组转速发生变化时，脉冲频率也会随之变化，传感器则可以利用设备线圈的探测功能，对线圈电抗变化进行监测[2]。
1.4振动传感器
在对水电机组进行监视时，水轮机处于持续旋转状态，其在转动过程中会与固定区域发生干涉，导致水压过大，使其产生脉冲，最终导致水轮机出现振动情况。若水电机组振动频率过大，会严重影响水轮机的稳定性，甚至会严重影响水电机组应用寿命。传感器系统应用中，若水电机组振动频率超出了一定值，则会在终端系统进行反馈，并发出红色警报。振动传感器主要由重物以及压电元件组成，当传感器与振动面发生接触时，其可以对振动进行传递，传感器可对振动频率、振动周期等进行分析，利用惯性力以及伸张力，使其产生电压。电压信号通过传感器，将振动频率以及振幅信息进行反馈。
1.5温度继电器
在水电机组运行过程中，经常会出现因温度过高而产生的故障情况，需对其进行温度监视，并采取相应的保护措施。水电机组发生升温异常的情况主要在机组轴承、发电机冷却部位产生，在温度监视中，可采用远控设备，对温度数据等进行传送。我国通常会应用测温电阻传感器，用于温度检测以及机组保护，当水电机组温度达到一定要求时，温度继电器可发出警报系统，若温度发生了变化，继电器中液体装置也会发生变化，带动设备指针进行转动，若指针超出界限时，继电器保护系统会发出温度警报。
1.6测温电阻传感器
测温电阻传感器针对水电机组环境进行安装，通常情况下，水电机组在交通不便、地形复杂、水流众多地区，需长期对水电机组运行状况进行监视。利用测温电阻传感器对电阻、温度变化进行反馈，在系统终端中，电阻值会因温度变化而变化，若电阻无法支持水电机组正常运行，导致水电机组出现短路、电阻过大等情况，电阻传感器可通过变换器，将电阻变化曲线图反馈至终端系统中。在长期技术发展中，电阻传感器技术越来越完善，其可以24小时提供曲线图，实现对电阻传感器的动态监测。
2微机监测系统应用
在水电机组运行中，我国已经普及了现代化监测系统的应用，其具有预警功能，数据信息的反馈更加及时、准确，可保障水电机组运行的稳定性。在新型监测系统中，利用传感系统、计算机系统、开关装置、辅助设备构成，其在系统终端中包含各种情况下的运行数据，并利用数据库技术等对监测信息进行反馈，其具有语言反馈功能、数字反馈功能，当水电机组运行出现偏差时，其会将故障原因、故障位置进行反馈，并在监控室对信息进行预警。
其在监测系统中采用智能传感装置，利用符号化的信息进行反馈，在水电机组中应用传感器系统，装置上需附着在轴承、发电机、水轮机上。在监测过程中，若出现了故障情况，其对各构件运行数据进行反馈，输入数据主要来自于传感器系统，其在传感器反馈中出现的信息有以下几种，分别为运行模式、控制信号、故障因素、发电机功率、电流、电压、冷却量等[3]。
3智能保护系统应用
在水电机组运行中，若出现了故障情况，可通过智能诊断技术，对其进行修复保护。经过调查研究分析，专家智能保护技术在水电机组运行中应用比较广泛，在数据库终端系统中，将各种专家知识以及经验输入到系统中，通过智能技术以及传感技术，对故障原因进行检查，并通过专家智能诊断系统，对可修复的故障进行修复。
在专家保护系统中，其可经过数据监测之后，对水电机组运行状态进行反馈，若出现严重故障情况，可分析水电机组是否处于正常、异常、还是危险状态。专家智能故障监测技术具有控制调节作用，可有效延长水电机组的使用寿命，并实现对故障问题的科学解决。
4结论
总而言之，水电机组运行质量是有关部门重点关注的内容，在监视保护中，应用现代化信息技术，重视新型技术的应用与开发，可保障机组的安全性与稳定性。互联网技术应用在水电机组运行监护中是当下主流趋势，其在自动监测条件下，可应用智能专家诊断技术，对其故障原因、故障位置等进行科学预判，采取适宜的方法解决水电机组运行中出现的问题。
参考文献
[1]田若朝,周萍.水电机组状态诊断预警系统在枕头坝一级水电站的应用[J].水电与新能源,2018,32(02):50-53.
[2]刘裕昆,陈新凌,杨有慧.广西电网水电机组黑启动辅助服务补偿情况分析及建议[J].广西电力,2018,41(01):26-28,46.
[3]吴延群,刘长良.基于改进型TOPSIS法的水电机组运行可靠性分析[J].电力科学与工程,2018,34(01):59-65.
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