電氣自動化在水利水電工程中的應(yīng)用

彭亞鑫

【摘 ?要】水利水電工程是我國一項(xiàng)基礎(chǔ)工程，隨著我國對水利水電的高度關(guān)注，其建設(shè)已經(jīng)步入了新的階段，在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的情況下，電氣自動化的應(yīng)用十分重要。本文就對電氣自動化在水利水電工程中的應(yīng)用措施進(jìn)行深入探討。

【關(guān)鍵詞】電氣;自動化;水利水電;工程;應(yīng)用

科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，使得水利水電工程能夠更多的應(yīng)用先進(jìn)設(shè)備和技術(shù)，這不僅有效提升了人員工作效率，還給水利水電工程帶來了顯著的經(jīng)濟(jì)效益，在此背景下，電氣自動化技術(shù)作為一項(xiàng)系統(tǒng)性技術(shù)在水利水電工程中得到了非常廣泛應(yīng)用，不僅使得水利水電工程有效解決了部分區(qū)域的用水困難，還充分解決了洪澇等災(zāi)害問題，確保了人民群眾生產(chǎn)生活，維持了我國經(jīng)濟(jì)、社會的穩(wěn)定發(fā)展。

1、電氣自動化技術(shù)綜述

1.1電氣自動化技術(shù)的特點(diǎn)

電氣自動化技術(shù)是一種將計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)科學(xué)和電子科學(xué)技術(shù)等多種學(xué)科進(jìn)行綜合發(fā)展的技術(shù)，其發(fā)展的最終目的就是使工程得以實(shí)現(xiàn)自動化運(yùn)行，降低勞動成本，從而有效降低人力資源浪費(fèi)。目前，電氣自動化技術(shù)在各行各業(yè)中已經(jīng)得到了廣泛而深刻的應(yīng)用，日常生活已經(jīng)離不開電氣自動化技術(shù)，例如在城市公共交通產(chǎn)業(yè)、自動扶梯包括企業(yè)流程化自動生產(chǎn)等方面都有自動化技術(shù)的身影。而在水電工程領(lǐng)域，更是由于電氣自動化技術(shù)的效率高、更便捷、易發(fā)展性等特征而得到了充分且廣泛的使用。電氣自動化技術(shù)是我國科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)能力充分發(fā)展的產(chǎn)物，起著進(jìn)一步推動生產(chǎn)力，推動科學(xué)發(fā)展，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)高效進(jìn)步的作用，并且，電氣自動化技術(shù)將會賦予產(chǎn)品新的附加價值。

1.2水電工程電氣自動化系統(tǒng)的組成

隨著科技的不斷發(fā)展，計算機(jī)技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)被應(yīng)用到更加廣泛的領(lǐng)域。在水利水電工程中配合使用計算機(jī)技術(shù)和電氣自動化技術(shù)可以以先進(jìn)的無人值班、智能網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控淘汰掉傳統(tǒng)的人力操控、人工監(jiān)視。在電氣自動化技術(shù)中綜合應(yīng)用可進(jìn)行程序編程的控制器、應(yīng)用于微型計算機(jī)上的繼電保護(hù)裝置以及專用智能測控裝置等計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)水利水電工程的電氣自動化應(yīng)用。在水利水電工程中，組成電氣自動化技術(shù)的是基帶局域網(wǎng)技術(shù)、現(xiàn)場總線、差異化連接控制站裝置和智能化裝備等，將這些組件以一定規(guī)則進(jìn)行分層排列組合順序進(jìn)行立體架構(gòu)，就可以完成具有綜合功能完整的可分工監(jiān)控電氣自動化系統(tǒng)。這種電氣自動化系統(tǒng)具有良好的開放性，因而其在功能擴(kuò)展方面有突出的優(yōu)勢，對監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視的可靠程度也可以依靠各組件間分層結(jié)構(gòu)的功能差異性保證，這樣的電氣自動化系統(tǒng)在可分散程度和可轉(zhuǎn)變程度上都有一定的優(yōu)勢。此外電氣自動化系統(tǒng)所采用的冗余配置法進(jìn)行裝備的配置，有利于加強(qiáng)系統(tǒng)的可靠程度;其維護(hù)技術(shù)具有先進(jìn)性、易拓展升級性、易保證水電工程運(yùn)行檢測的順利性和可控制高保護(hù)技術(shù)等特征。其中，人機(jī)接口能力較為便捷，掌握控制也比較方便，因此，其在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計、調(diào)試以及實(shí)際操作中優(yōu)勢明顯。

2、電氣自動化在水利水電工程中的應(yīng)用優(yōu)勢

2.1推動工程自動化操作

信息技術(shù)的深入發(fā)展給電氣自動化控制提供了良好氛圍，具有更大的應(yīng)用作用。探其根本為，其能夠?qū)崿F(xiàn)項(xiàng)目動態(tài)檢測與分層管理。當(dāng)對其他設(shè)備運(yùn)行狀況進(jìn)行控制時，若是其檢測到異常狀況，會立刻發(fā)出警報，并且要求相關(guān)工作人員應(yīng)用有效措施進(jìn)行應(yīng)對。實(shí)現(xiàn)自動化動作模式是為了讓水利水電工程更加順利的開展，以保證其經(jīng)濟(jì)效益最大化。另外，其還能有效減小投資成本，保證運(yùn)營企業(yè)健康穩(wěn)定發(fā)展。

2.2提升工程質(zhì)量與效率

電氣自動化在水利水電工程中應(yīng)用，有助于提高水利水電工程的可靠性與安全性，此外還降低了系統(tǒng)操作人員的工作壓力，提升工作水平與效率，有效確保水利水電管理單位的工作效率，實(shí)現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)最大化，繁雜且枯燥的工作環(huán)境通過電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用得到了明顯改善，隨著新興監(jiān)控技術(shù)的使用，實(shí)現(xiàn)了動態(tài)檢測故障且自動處理的目的，能夠有效預(yù)防水利水電工程故障發(fā)生，減少工作人員的工作量，減小工程勞動力投入，給企業(yè)發(fā)展帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益，確保水利水電工程常規(guī)運(yùn)作。

2.3有助于實(shí)現(xiàn)環(huán)保理念

在以往操作中，主要基于人工操作為中心，獲得的信息可能會同實(shí)際狀況有所不同，進(jìn)而致使水資源大量耗費(fèi)，但應(yīng)用電氣自動化技術(shù)之后，此類事件發(fā)生率明顯降低。電氣自動化實(shí)際上就是通過計算機(jī)來對應(yīng)用水的量進(jìn)行控制，在具體操作中只需要工作人員在旁監(jiān)督即可，如此能夠不斷提高常規(guī)工作質(zhì)量，還能有效優(yōu)化與創(chuàng)新監(jiān)控系統(tǒng)，并及時收集信息找出水利水電工程運(yùn)行中的具體問題。收集數(shù)據(jù)的主要目的就是分析水利水電實(shí)際運(yùn)行狀況，尋找潛藏的問題并快速的應(yīng)用有效措施將其優(yōu)化掉，此外還能在系統(tǒng)出現(xiàn)問題之后，利用最少的時間將其處理掉。

3、電氣自動化在水利工程中的應(yīng)用

3.1對發(fā)電機(jī)組運(yùn)行進(jìn)行有效控制

在水利水電工程中合理應(yīng)用電氣自動化，能夠?qū)崿F(xiàn)對能源系統(tǒng)的設(shè)備智能化管理，提高工作效率，降低人工壓力。在該種狀況下，其能夠依托自動化系統(tǒng)來處理一些工作。另外，自動化系統(tǒng)能夠選取恰當(dāng)?shù)墓ぷ髑闆r，結(jié)合具體的發(fā)電狀況與工作狀況，以保證電生產(chǎn)效益提高在一個較小的能耗內(nèi)滿足。若是有需要可以將一些不必要的設(shè)備關(guān)掉，保持資源應(yīng)用效率最大化，減少沒用的工作環(huán)節(jié)。對于有問題的設(shè)備，相關(guān)人員需要及時將其替換掉，同時啟動備用設(shè)備，這是確保水利水電工程健康穩(wěn)定發(fā)展的關(guān)鍵點(diǎn)。

3.2完善照明系統(tǒng)，提高節(jié)能技術(shù)

完善照明系統(tǒng)，從而達(dá)到節(jié)能目的對水利水電工程的電氣節(jié)能有重大的影響。照明系統(tǒng)通過充分利用太陽能，從而有效減少水利工作中的能量損失。第一，必須重視太陽光的利用，很好的結(jié)合電力照明設(shè)備，減少能量損失。第二，不同環(huán)境選擇不同設(shè)備光源。例如，若在室內(nèi)環(huán)境中，可利用熒光燈;車間環(huán)境可利用高頻無電極熒光燈;技術(shù)車間可采用高壓納燈等等。注意實(shí)際照明系統(tǒng)設(shè)計過程中，考慮視覺環(huán)境和照明效果應(yīng)該排在水利工程實(shí)際性能之后。

3.3設(shè)備選型及自動化設(shè)計

科技的不斷進(jìn)步下，水利水電工程自動化的應(yīng)用程度不斷提升，其中包含的尖端智能科技因子也越來越多，進(jìn)而使得其所需的自動化元件也越來越多，其在水利水電工程中所帶來的作用也就更加的明顯和重要。當(dāng)前，發(fā)電機(jī)自動化應(yīng)用還存在著不足，例如元件靈敏度不強(qiáng)、穩(wěn)固性不足以及準(zhǔn)確度不夠高等，因此在一定程度上影響著水利水電工程的自動控制的安全。這些制約條件使得相關(guān)人員必須對設(shè)備進(jìn)行選型和自動化設(shè)計。例如中低水頭電站中現(xiàn)在已經(jīng)廣泛的應(yīng)用了軸流轉(zhuǎn)漿式水輪機(jī)。該水輪機(jī)的渦輪葉片為導(dǎo)葉協(xié)聯(lián)行動模式，應(yīng)用此水輪發(fā)電機(jī)之后，中低水投電站的經(jīng)濟(jì)效益得到了極大的提升與增強(qiáng)。汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組制造商有不同的導(dǎo)葉開度和相關(guān)曲線的葉片角度，由于渦輪頭和下游水位變化，對工廠的實(shí)際操作存在較大的限制，實(shí)際操作中，水輪機(jī)的運(yùn)行參數(shù)與廠商提供的的本身理論參數(shù)有著很大的差異，由此導(dǎo)致工作中存在著一些不足，工作效率無法得到更進(jìn)一步的提升。由此，在實(shí)際操作中，技術(shù)人員根據(jù)電站的實(shí)際情況調(diào)整了運(yùn)行相關(guān)參數(shù)，使其能夠在不同的頭和上下游水位、手動合作相關(guān)導(dǎo)葉，由此進(jìn)一步優(yōu)化了聯(lián)營曲線，在輸入了PLC之后，整個發(fā)點(diǎn)水輪機(jī)的工作效率得到了極大的提升。

4、結(jié)束語

電氣工程建設(shè)質(zhì)量，對我國社會方面的建設(shè)和發(fā)展帶來一定影響，社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，能夠?qū)﹄姎庀到y(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供經(jīng)濟(jì)支撐。電氣自動化系統(tǒng)在水利水電工程中的廣泛應(yīng)用，促使水利供電企業(yè)供電更加安全可靠，節(jié)省了大量的人工勞動力，實(shí)現(xiàn)了對電力系統(tǒng)的智能化控制，減少供電故障對水利水電工程帶來的經(jīng)濟(jì)損失。在對其進(jìn)行具體應(yīng)用過程中，技術(shù)人員結(jié)合相關(guān)規(guī)定，對其進(jìn)行科學(xué)管理，促使其優(yōu)勢得到充分發(fā)揮。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙斌.電氣自動化技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用[J].中外企業(yè)家，2016（32）：120.

（作者單位：貴州桐梓河水電開發(fā)有限責(zé)任公司）