電氣自動化在水利水電工程中的應用

吳偉琪

摘要：近年來，我國的社會經濟得到了明顯增長，這對科學技術的不斷優化產生了非常積極的影響。本文主要分析電氣自動化在水利水電工程中的應用以及優化應用效果的具體措施，從而進一步促進我國水利水電工程的智能化和現代化發展。

關鍵字：電氣自動化;水利水電工程;應用

一、電氣自動化在水利水電工程中的應用

（一）智能控制

在水利水電工程中合理運用電氣自動化，對實現水輪發電機組的智能控制大有裨益。首先，水利水電工程能夠通過電氣自動化的應用，完成相應設備的自動關機操作和自動停機操作，同時還能對發電轉調相和調相轉發點進行有效控制，這在很大程度上降低了人工成本的投入，為水利水電工程各項工作的高效進行提供了良好的先決條件[1]。其次，電氣自動化是一項現代化智能技術，它能夠針對水利水電工程日常運行的實際情況，通過智能化系統完成對發電機組的自動切換和自主啟動，并科學合理地將系統的負荷分配至每一個發電機組，達到優化資源配置和控制運行成本的目的。

（二）實時監測

電氣自動化具有良好的實時監測效能，它能夠及時發現系統運行過程中存在的隱患故障，并立即采取行之有效的應對措施，從而有效減少隱患故障造成的不良影響。首先，電氣自動化能夠對發電機組電子和定子的狀態進行實時監測，這不僅能夠使得工作人員對電路的整體運行狀況有一個全面的了解，同時還能使得工作人員有效掌握發電機組鐵芯和定子繞組的實際溫度。如果發電機組呈現鐵芯和定子繞組溫度過高的情況，那么電氣自動化系統就會向及時向工作人員發出報警信號，并采取行之有效的降溫措施。其次，電氣自動化能夠能夠對母線、變壓器、輸電線路以及開關柜等電氣設備的相關參數進行實時監測，當這些電氣設備的參數出現問題或者電氣設備運行狀態不佳時，電氣自動化就能夠通過自動調節有效縮短系統的恢復時間。

（三）自動保護

電氣自動化具有良好的自動保護作用，可以有效降低發電機組異常造成的不良影響。首先，如果出現油槽油面過低或過高、推力軸承溫度過高以及發電機組冷卻水源中斷等異常情況，那么電氣自動化的自動保護系統就會自行投入到備用運行機組，當工作人員接收到警報信號后，就會有非常充足的時間進行異常情況處理，并將存在故障和異常問題的機組退出運行系統[2]。其次，如果出現機組中壓油裝置油壓異常、軸承高溫異常等較為嚴重但繼續運行的危急情況時，電氣自動化就會通過停機跳閘動作來達到自我保護的根本目的。

（四）自動準同期并網

對于一些中小型水利水電工程而言，它們往往采用手動并網的操作模式，其日常操作具有較強的復雜性，并且整體的并網質量相對較差，造成的水能損失相對較大。針對這種情況，相關部門要切實加強對電氣自動化的研究應用，并通過電氣自動化技術來達到自動并網的根本目的，從而進一步提高水電站的經濟效益。自動并網主要是利用微機自動準同期裝置，對發電機的勵磁和機組的轉速進行自動增減，從而切實優化系統側與待并側的同步性[3]。在成功捕捉到最佳同期點的時候，其合閘命令需要提前發出，從而使得并網斷路器在合閘的瞬間，其兩端的電源能夠無限接近同期點。自動準同期并網具有較高的精確度，并且可以精確設定導前時間，對最佳同期點進行自動捕捉，具有較好的合閘可靠性，能夠有效減少操作人員的工作壓力和工作強度。

二、優化電氣自動化應用效果的具體措施

（一）選擇合理的自動化設備

在電氣自動化快速發展的現代社會，自動化設備的類型愈加豐富。針對這種情況，相關部門必須根據水利水電工程的發展現狀和切實需求，選擇質量過關和型號適宜的自動化設備，從而充分發揮自動化設備在水利水電工程中的最大效能。與此同時，工作人員在安裝自動化設備的具體實踐中，一定要對自動化設備的性能和型號進行仔細核對，使其能夠與自動化設備的設計標準保持高度一致。在此過程中，工作人員也要對自動化設備的整體質量進行全面檢查，確保自動化設備不存在嚴重的質量問題。如果自動化設備的穩定性和靈敏度無法達到相應的標準規定，那么該自動化設備就不能投入到水利水電工程的應用中。

（二）切實促進電氣自動化技術的創新發展

在發展電氣自動化的具體實踐中，研發人員可以充分利用當前先進的AI技術，在識別潛在故障的基礎條件上，根據問題故障的具體類型，應用大數據分析生成科學合理的處理意見和分析報告，從而為運行維修工作的高效開展奠定堅實的基礎，進一步優化水利水電工程電氣故障維修的工作質量和工作效率，有效減少水利水電工程電氣故障造成的不良影響。新技術和新理念在電氣自動化技術發展中的合理利用，不僅能夠提高電氣自動化的整體水平，同時還能進一步優化水利水電工程的綜合效益。比如某水利水電工程在開展日常工作的具體實踐中，就通過對電氣自動化技術的合理應用，構建了16孔水庫泄洪閘，并在每孔都布置了一臺2*630KN固定卷揚式啟閉機，然后通過相應的計算機監控系統，實現對啟閉機工作過程的有效控制。在此過程中，水利水電工程可以通過水情遙測系統與洪水調度系統之間的有效結合，以服務器和客戶機為基礎，形成了一個較為完善的初級集成系統，同時該水利水電工程的工業視頻監視系統、閘門集中控制系統以及大壩安全監測自動化系統也正處于不斷優化之中。除此之外，該水利水電工程還在積極開展防洪決策支持系統開發、水情辦公室自動化系統開發以及綜合決策支持信息化系統平臺的開發工作，這對水利水電工程的進一步發展具有非常深遠的影響。

結語：

水利水電工程中電氣自動化的有效運用，在很大程度上促進了水利水電工程的良性發展。目前，電氣自動化已經被廣泛運用于水利水電工程智能控制、實時監測、自動保護以及自動準同期并網的具體實踐中，這在很大程度上降低了操作人員的工作壓力，有效減少了水利水電工程的人力投入，使得電氣設備的故障問題能夠得到及時有效的解決。為了進一步提高電氣自動化的應用效果，相關部門要選擇合理的自動化設備，并切實促進電氣自動化技術的創新發展，從而為我國水利水電事業的進一步發展提供良好的先決條件。

參考文獻：

[1]夏磊.電氣自動化在水利水電工程中的應用分析[J].南方農機，2019，50（22）：160.

[2]宋智.電氣自動化技術在水利水電工程中的應用[J].自動化應用，2018，{4}（09）：138-139.

[3]李杰.如何利用電氣自動化技術促進水利水電工程發展的研究[J].中國戰略新興產業，2018，{4}（16）：64.