探討水利樞紐工程中電氣自動化技術的應用

張見剛

（中鐵十一局集團第六工程有限公司 湖北襄陽 441000）

隨著中國在社會經濟中取得的輝煌的進步，其提升了各個領域的迅猛發展，特別是基礎設施水利建設?，F階段，我國的科技水平已經達到了先進的程度，其中水利工程呈現出了巨大的收益，這具有重大的意義。對于我國而言，發展水利工程在經濟的發展中是重要的一環，水利工程會影響到我國經濟的發展與人民生活水平的提高。水利的發展對促進電力的發展也起著關鍵的作用，電力自動化的發展又進一步的提升了水利工程技術。本文主要研究電氣自動化對水利工程的促進作用及在水利工程中電氣自動化的應用與其價值。

1 電氣自動化技術特點

電氣自動化技術在現階段的發展越來越先進，其涉獵到廣泛的信息技術與網絡安全技術，那么伴隨著科學技術的發展勢頭猛增，電氣自動化的技術也很成熟，其應用也越發的廣泛，其中，水利工程就是其中之一。將電氣自動化與水利工程相結合，能夠有效的促進水利工程的發展，在一定程度上節約了水力工程的資源，也提高了其效率，使得整個過程更加自動化與快捷化。所以，為了提高我國水利工程的發展，就需要合理的運用電氣自動化，就會使得兩者結合緊密，相得益彰。

2 水利工程中使用電氣自動化的作用與內容

2.1 水利工程中電氣自動化的作用

將水利工程實現電氣自動化之后，不僅能夠提升每個環節的工作效能，還會利用自動化進行選擇性的調節，提高工作效率與經濟的效益。采用自動化在一定程度上也比人工更加具有準確性，不僅會降低錯誤率，還會降低人工成本。

2.2 水利工程中自動化的內容

（1）能夠自動控制水利工程中的發電機組：利用自動化技術可以自動的進行并網以及開機停機的操作；能夠自動的選擇經濟有效的運行模式，選擇最合理的機器數量，能夠有效的分擔負荷，根據機組中的負荷情況在自動得選擇機械的情況等。

（2）能夠自主監控設備的操作情況；比如說：監控機組的相應體系以及電量，機組的溫度等情況。其中還包括一些輔助設備的情況，油泵以及水泵等，能夠實現自動化監視，會保證工程進行順利。只要設備出現問題就會及時報警，及時查漏，及時避免重大財政損失。其中還包括一些電氣設備，利用自動化技術會減少安全問題的發生。對于船閘運行是一個很重要的問題，一般為三臺見表1。

表1 船閘及輔助運行設備

3 電氣自動化技術在水利工程中的價值

3.1 提高水利工程運行效率

伴隨科學技術發展迅猛的勢頭，人們的日常生活對于電子技術與網絡技術等技術的應用也越來越離不開。在人們的生活，學習和工作之中，科學技術廣泛的應用在各個領域中，其價值發揮著十分重要的作用。現今，電氣自動化技術廣泛應用于水利工程中，把水利工程建設與電氣自動化技術有效的結合起來，不僅僅提高生產的能力，還使得能源消耗降低，我們通過自動化技術對水利工程進行了管控。電氣自動化技術廣泛的應用在水利工程中，事實上，電氣自動化技術起著與水輪發電機組樞紐相當的作用。通過數控模擬，能夠有效利用監控水利工程的進度，為監控的準確性與實時性提供重要的依據，保證了水利工程正常的運行。如果水利工程實際運行中出現故障，電氣自動化系統會對故障進行安全識別，然后發出警報信號，為維護人員安全提供極大的保障，以此滿足水利工程運行效率與穩定性的要求，對于千差萬別的水利工程來講，選擇的發電機組的差別很大。因此，在選擇發電機組時，需要充分考慮水利工程的規模，以最大限度地發揮作用。

3.2 保證水利工程運行穩定

對于水利工程來說，電氣自動化技術的應用能夠行之有效的提升運行的穩定與安全，提高經濟效益與社會效益。對于水利工程自動化系統的應用而言，不僅其提高了工作的效率，而且保證了工程運行的安全，降低了資源消耗的問題，節約重要資源。另外，通過使用自動化系統，其可以在一定的程度上減少了人民的勞動強度，改變人民的環境就會提升工程進度效率。水利工程自動化系統能夠與計算機監測技術相互媲美。不僅能夠實時的進行監控，還會精準的控制其運行狀態。我們運用自動化系統，可以有效地與科學地分析工程的運行狀況，及時檢查和判斷出現的故障，及時避免故障發生，減少了重要的經濟損失。

4 設備選型與自動化設計

4.1 PLC在軸流槳式水輪機調速器中的應用

軸流轉槳式水輪機廣泛應用于中低水頭電站中。因為水輪機的葉片不與不同水下的導葉協同工作，所以使得水輪機水頭水壓日益增加。水輪發電機組廠為制造的水輪機提供一套不同水頭下導葉開度與葉片角度的耦合曲線，調節器制造廠根據該曲線設置內導葉與葉片的耦合關系。但是由于電站的實際運行狀況復雜，水輪機水頭的變化和上下游水位的變化與廠家提供的參數相差差距會很大，機組按協調運行時，運行性能否會達到最佳狀態曲線。因此，此類機組的調節器應該采用可編程序的PLC可編程序控制器進行調節。在機組試運行與后面開車運行中，依據不同的水頭，水位和耦合器的情況，得到最佳偶合器曲線，然后修改原始偶合器曲線，輸入到PLC中，使機組處于最佳的實際狀態。

4.2 PLC在調節水庫式電站調速器中的應用

水庫電站運行水頭變化范圍增大時，這種電站的調節器和開關一般會按照水輪機設計水頭進行設計，但當電站水頭出水量降低，水輪機進行低功率運行時，電液的調節器往往不能使機組達到額定轉速。為了增加調節器的張開角度，需要經常更換開度指示器中的芯片與串接電阻，使得調節器的輸出值與開度指示器的數值之間有所不同。當設計水頭大于電站水頭時，使得機組啟動無超速，一定要及時更換芯片與刪除串接電阻。如果采用PLC，則要根據電站水頭修改相應的應用程序，改變啟動的開度。

5 結語

隨著電力時代的發展，水利工程也加入了電力的進程中。采用了電力自動化之后能夠有效的促進水利工程的發展，降低水利工程的消耗，增加水利工程的經濟效益。經研究表明，采用電力自動化技術繪制相應的科學曲線，以及科學的調度等技術，能夠至少提升2%的發電量；而且采用電力自動化之后能夠有效地降低安全隱患，自動化技術能夠有效的對水利工程中的機組以及輔助設備等進行監視，只要會出現問題就會第一時間發出安全警報，及時準確的處理問題隱患，避免事故造成的更大損失。其次，在采用了電力自動化之后能夠有效的促進工作效率，在很大程度上減少了人力的支出，節約了人力，降低了成本，相應的也就增加了水利工程的經濟效益。總體來說，電力自動化在水利工程中的優勢越來越明顯，應用也越來越廣泛，相信在將來，自動化將會應用到水利工程的各個方面，呈現出更大的優勢，促進經濟的發展。