電氣自動化技術在水利工程中的運用

蔣鑫

摘 要：水利工程包含了大量的電氣設備，如變壓器、開關柜、空壓機等，如果完全依靠人工負責控制和檢修，不僅占用了過多的人力資源，增加了人工成本，還容易出現誤操作等情況，增加系統運行故障率。將電氣自動化技術運用于水利工程中，可實現對整個電氣系統的全過程監控和自動化保護，在提升工程效益和管理效率方面具有顯著優勢。隨著技術的發展，電氣自動化、智能化技術將在水利工程中得到更加廣泛深入的應用。

關鍵詞：電氣自動化技術;水利工程;運用

引言

水利水電工程具有一定的復雜性和系統性，工程的建設過程也十分繁瑣，涉及的內容眾多，為更好發揮水利水電工程的優勢必須全面發展電氣自動化技術，在每一個水利水電運行中都灌輸電氣自動化思想，實現自動化水平的全面應用，提高整個工程的運行效率，從而獲取更高的經濟利益。

1.電氣自動化概述

電氣自動化融合網絡信息、電子信息等一系列現階段前沿的技術形式，是生產作業由傳統模式向自動化方向發展的重要技術支撐，具有高效、減少資源投入等效果。隨著配套技術的深度發展，現階段的電氣自動化已經具有較高的應用水平，逐步滲透至社會生產、生活的各個層面。水利水電工程的建設規模較大，具有周期長、復雜度高等特點，在引入電氣自動化技術后，可提高工程生產力，以更為規范、更為自動化的方式完成相關工作。

2.水利工程中電氣自動化技術的應用價值

2.1工程效益方面

水利工程的正常運轉及各項功能的發揮需要電氣系統穩定運行作支撐，但是一些規模較大的水利工程，其電氣系統包含的電氣設備復雜多樣，隨著運營年限的增加，電氣設備發生故障的頻率會有明顯上升趨勢。推廣使用電氣自動化技術，一方面能夠實現對各類電氣設備的自動調控，保證水利工程電氣系統的高效運行，創造更大的經濟效益和社會效益，另一方面也能夠及時發現電氣故障問題，立即進行報警。運維人員在收到報警信號后，可及時找到故障源，進行維修處理，避免水利工程因電氣事故而停運，確保水利工程穩定運行。

2.2提質增效

通過電氣自動化系統的應用，可達到提質增效的效果。首先，創建并運行自動監控運行機制，其對于增強工程整體穩定性大有裨益，各類裝置可在良好的環境下高效運行，工作人員也能享受到更佳的作業條件，在各類生產要素的協同作用下，促進水利水電工程的發展，創造顯著的社會效益和經濟效益。其次，電氣自動化系統融合了先進的計算機監控技術，可以面向水利水電工程整體展開全面的監測，對工程運行狀況做出準確的判斷，基于既有數據及時預測可能出現的問題，從根本上消除安全隱患。最后，電氣自動化系統的運行能力較強，對勞動力所提出的需求較低，既減少了人力資源投入，又避免了因人為操作而導致的效率低下問題，由此創造豐厚的經濟效益，提高企業的核心競爭力。

3.電氣自動化在水利水電工程中的具體應用

3.1自動化控制水輪發電機組運行

電氣自動化系統集監測、分析、反饋及調節功能于一體，可以智能控制水輪發電機組，使其維持穩定運行狀態。1）在電氣自動化系統的調度下，協調好開關機、轉調等工作，全程無需過多人員的參與，僅需根據特定的指令完成調度即可，水輪發電機組可根據指令做出調節行為。2）電氣自動化系統充分貫徹節能環保的發展理念，以水輪發電機組正常運行為前提，最大限度降低其能耗，以低消耗的模式實現效益最大化的目標。自動化系統可密切關注最新的工作情況，進而自動部署發電機組，在非必要時關停部分機組，或是在存在需求時及時啟用機組。3）水利水電工程具有規模化的特點，其在運行期間易由于內外部因素的作用而發生故障。在出現此類情況時，電氣自動化系統及時做出響應，自動接管機組，根據系統掌握的情況開啟緊急備用機組，以便快速恢復正常發電狀態。此外，考慮到安全性的要求，電氣自動化系統還將對機組的運行狀況做出判斷，必要時將自動斷開特定的機組，以最大限度減小故障影響范圍。

3.2水利水電工程機械設備的控制

水文電氣系統中的許多先進設施對于系統的安全運行至關重要，因為供水系統中更有效的系統控制和設備控制是必不可少的。傳統設備管理不再滿足現代應用程序的需求。因此，由于現代計算機控制技術的發展，大多數企業已充分采用水電設施的數字化控制，改進了系統維修，取代了傳統的技術應用程序，實現了高效的自動化，加快了記錄和存儲的效率。

3.3自動保護

在水線電氣系統中，電氣設備通過線路連接在一起。其中一個設備故障可能會影響本地線路，并可能導致本地電網癱瘓。如果故障不能及時解決，則損壞可能因突然故障而加劇。自動化保護通過在發生故障時采取措施最大限度地減少故障損失。電氣自動化保護可以在兩種應用實際效率的情況下實現，主要通過制動電阻實現。當機器運行過程中持續存在危險，印刷機出現機油壓力異常時，電動機械系統會停止運轉，保護機器。第二：警報動作。除了突然故障之外，一些故障在初始階段對系統并不構成很大的危險。電氣自動化保護可以在第一時間識別和報警信號。尺寸的操作應立即進行，以免對水電站的正常運行產生不利影響。

3.4數字監控技術的應用

數字監測技術在水電站的應用為水電站的高質量、準確管理奠定了基礎，實現了水電站重點區域的綜合監測。數字監控技術在現有水電站基礎上保證了穩定運行，不僅提高了原有設備的效率，還確保了運行場所的安全穩定。數字化監測技術只有在采用計算機技術和采用繼電保護PLC編程的情況下才能發揮作用，以確保所有節點都能及時發送和接收數據。伴隨著科學技術的發展，電力機械化是今后水電站應用的全系統自動化控制。這不僅降低了水電站運營成本，而且提高了運營效率，大大降低了水電站運營中斷的可能性。

3.5智能化控制設備

電氣自動化系統的控制范圍廣，包含水泵、油泵以及空壓機等。由于形成了聯動機制，因此在某些設備發生故障后，電氣自動化系統將及時檢測到具體情況并調用其他設備，以維持正常的運行狀態。電氣自動化系統可以針對核心的電氣設備展開全方位的檢測與診斷，視實際情況采取控制措施，例如掌握及控制變壓器、母線等。水工建筑物的使用狀況將對水利水電工程的整體運行水平帶來影響，而電氣自動化系統則能夠及時監測此方面的情況，亦可采集有關于攔污柵暢通狀況的信息，若存在堵塞的情況，則會及時提醒維護管理人員，以便及時疏通。并且，電氣自動化系統還能夠檢測水位高程并及時調整，使其在各階段均穩定在合理的高程區間內。

結束語

隨著我國水利水電事業的發展，加強水利工程電氣系統的綜合管控成為一項重要工作。電氣自動化技術的運用，可減輕人們的工作壓力，降低人工成本，也能夠實現對電氣設備故障問題的及時處理，防止故障與損失的擴大化。現階段，電氣自動化技術已在自動準同期并網、自動化保護等方面得到了廣泛運用，并取得了理想效果。未來要繼續做好技術創新，提升水利工程管理效率，支持我國水利水電事業發揮更大的價值。

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