水利泵站運行的電氣自動化系統應用分析

李斌

摘要：我國的自動化技術在當今社會的大環境下發展很快，已經在各個行業中得到了廣泛的應用，并且收到了很好的成效。水利泵站的電氣自動化是其主要功能之一。通過實踐證明，將電氣自動化技術引入到水利泵站中，能極大地改善其安全性、穩定性，從而在一定程度上改善其運行效率與效益，促進我國水利泵站的高性價比運行。

關鍵詞：水利泵站;電氣自動化;自動化系統

1 水利泵站的電氣自動化系統組成分析

1.1 保護系統

在水利泵站的運行中，保護系統是保證各個電氣設備安全、有效地工作的關鍵環節。主要是在不同的機箱結構或其它電氣設備間進行有效的連接，形成一個完整的安全防護體系。在保護系統中，為了確保水利泵站監測系統的可下沉性，通過總線控制和網絡下至的方式實現了對各電氣操作終端的系統聯接，使保護工作更加及時、全面。在保護系統的運行中，既可以利用現有的通信網絡進行高效率的數據傳輸與分析，又能實現人機交互的靈活控制，有效地防止了通信系統發生故障時對保護系統造成的干擾，確保了整個運行期間各機箱結構的獨立性。

1.2 監控系統

在水利泵站的電力自動化中，監控系統是一個非常關鍵的環節。主控模塊是實現整個監控系統的核心部分，它由操作站、通信站、工程師站等組成。在實際操作中，能夠實時采集到泵站內的各種電氣設備的工作情況，使其能夠更好地進行數據的上傳性和分析。當監控系統發現有可能出現的問題時，會立刻報警，提醒操作人員進行檢查和調試，確保水利泵站的運行安全。現地控制的監控模塊，主要是對水利泵站的機組和門閘等位置，構建網絡化系統。建立連接框架的基礎上，對終端設備進行更好的控制與管理，通過自動化控制進行精確的識別和調整，對具有較高優先級的LCU調控也有一定優勢，是實現水利泵站的電氣系統下沉管理的重要條件。

1.3 圖像監視系統結構

在水利泵站的電氣控制系統使用中，要與監控系統相結合，就必須安裝相應的圖像監視系統，使有關人員能夠實時地看到各種設備的工作狀況，并根據有關的數據和資料，使之能夠更好地發揮作用。

在水利泵站電氣自動化系統中，采用互聯網技術，將圖像監視與監控系統相結合，從而實現對信號的傳遞，相關人員能在遠端對水利泵站進行各種電氣設備的監視與控制。系統采用的是彩色/黑白攝像機系統，加上云臺轉動、透鏡調整，使監視范圍得到相應的改善，這對整個水利泵站的運行具有十分重要。

2 電氣自動化系統在水利泵站中的主要應用

2.1 保護系統應用

在電氣自動化系統中，保護系統是最基礎的一種，它以微機設備為核心，通過計算機來完成對終端系統的接線及繼電保護。在這個保護體系中，有很多的終端組件。在電力系統的檢測與保護中，跳閘保護是為了避免出現電力故障，在信號檢測的操作中，能夠確保信號的正確識別。采用計算機通信接口，可以更好地建立起一條安全的檢測數據傳輸渠道，為水利泵站電氣自動化系統的全面、靈活的使用奠定基礎。在保護系統的應用中，管理員可以通過對系統的顯示、查詢等方式，掌握有關故障的具體情況，特別是在人機交互的情況下，可以實現對設備的保護和自動鎖定，防止誤操作，從而為電氣自動化系統的智能化水平提升，提供了基礎保證。

2.2 監控系統應用

由于水利泵站的建設場地比較偏僻，所以在運行狀態和下達操作指令時，必須采取搖桿響應的方法來確保電氣自動化系統有效運行。在此基礎上，采用通信網路與自動系統主機間通訊的方式，進行遠程控制與調度。在泵站系統的運行中，要根據有關的水利環境參數來決定其開啟和關閉的具體操作。電氣自動化控制系統可以采用中央控制平臺和軟件程序實現，也可以由管理員根據人工指令進行調節，從而保證了整個系統的整體性能。LCU是一種運行等級最高的監測與調整技術，利用相應的按鈕，管理人員可以調節泵站的各類開閉設備，并能在應急狀態下迅速啟動，達到防旱、防澇等功能，使水利泵站的實際應用得到了極大的改善。

2.3 圖像監視系統應用

該系統可實現不同分屏、不同視頻切換、實時現場定時錄像、視頻抓拍（捕捉）、云臺控制、鏡頭控制、視頻凍結、動作輸出、報警預錄、防盜報警、預設功能、檢索、鎖定、解鎖、完善的自我保護、遠程發送和接收功能。綜合實現上述各項功能，使圖像監視系統具有先進性、可靠性和實用性。同時，該系統還具備了很強的擴充能力，既可以在任何時候增加攝像機等前端設備，也可以在計算機上增加相應的軟件，增加分控系統，并根據系統管理員的權限和優先級來設定。

3 泵站電氣自動化系統優化設計思路

3.1 對供電發電機組的綜合自動化控制

在大型泵站中，機組容量較大，水泵電機的起動和運轉對地區電網有較大的影響。該類型的泵站必須同時兼顧地區電站的發電機和水泵站的運行。目前各個電站對發電機組的運行狀態進行了自動化控制。盡管泵站大功率電機的起動可以采取軟起動、變頻起動等方法，但若這種大型泵站采用與區域發電站實時通訊的聯合自動控制系統，則會在水泵站開始前，對其進行預熱，并做好相應的準備工作，以達到發電功率與水泵、電機需求同步的目的，從而極大地減少了泵站機組的啟動、運行對區域電能品質的影響。

3.2 對水泵電機的自動化控制

水泵電機是泵站的主要動力裝置，它是把電力轉換成機械能來驅動水泵正常工作的一個重要環節。它的運行可靠性、安全性、經濟性都很重要。隨著科技進步，各水利自動化設備廠商亦能提供一套集工業控制電腦、數據采集板、通訊模塊、繼電器及電源控制于一體的一體化自動化控制柜。借助溫度傳感器、絕緣監測儀等儀器，對水泵電機進行全方位的保護，并能根據需要，自動采取相應的動作，或發出警報，通知工作人員，及時解決水泵電機運行中出現的異常情況。

結束語

從文章中可以看到，傳統的水利泵站運營方式已無法適應社會發展和人民群眾的需要。在此背景下，將電氣自動化系統引入水利泵站顯得尤為重要，它能有效地改善泵站的運行狀況。因此，必須在實踐中不斷地對其進行優化與改進，以適應我國水利水電工程的發展。

參考文獻

[1]昌寧.對泵站電氣自動化的探討[J].建筑·建材·裝飾，2018，（2）：136.