電氣自動化技術在水利工程中的應用

邢曉明

【摘要】作為我國經濟建設當中重要的基礎工程，水利工程直接影響到我國社會發展和人們的生活環境質量。當前電氣自動化技術在水利工程中的應用受到了廣泛的關注。因此，本文將圍繞這個話題進行分析，著重探討如何更充分地將電氣自動化技術應用在水利工程當中。

【關鍵詞】電氣自動化;水利工程;主要構成;應用

引言

隨著經濟和社會的發展，水利系統的電氣控制逐漸向自動化方向發展。通過水利系統電氣自動化系統創建獨立的監控系統，實時監控水電廠的實際運行狀況，對保證水電廠電氣自動化的穩定運行具有非常重要的作用。

一、水利工程當中電氣自動化系統的主要構成

在社會生產力不斷提高、經濟不斷發展的背景下，計算機技術已經深入到了社會生活的方方面面，并給人們的日常生活帶來了極大的便利。從我國的水利工程建設與應用的情況來看，電氣自動化技術是當前水利工程建設的一個重要內容。由此可以看出，我國的水利工程開始朝著自動化方向逐步發展，工程的運作模式也將在電氣自動化技術的應用過程中逐步轉型，很多的日常工作內容都能夠被機器代替，實現操作的自動化。在水利工程的電氣自動化系統中，通過對先進的科學技術的應用，實現了專門的智能控制裝置、保護裝置等應用。從水利工程中的電氣自動化系統構成來看，通常包括總線、太網等等，實現對各個部件的連接，從而形成整個系統的框架與網絡，實現對整個電氣自動化系統的有效監測。水利工程中的電氣自動化系統具有顯著的開發性特征，方便了后續系統的功能擴展和結構優化。另外，電氣自動化控制系統的結構具有清晰的層次和布局的區分，因而能夠根據不同部位的不同功能進行區別監測，具有顯著的靈活性與適應性。冗余配置裝備的運行為電氣自動化系統的運作提供了可靠的保障。另外，在系統的維護工作方面，維護技術也具有較高的質量水平。當前所用的水利工程的電氣自動化系統在人機接口方面的能力比較強，方便了系統的控制與管理，同時也有利于系統的調試和設計等。

二、電氣自動化技術在水利工程中的應用

1、電壓控制

水利設備上的電氣控制保護元件及信號裝置、執行機構是根據生產工藝和操作的要求，安裝在機臺的不同部位，元件分散，控制線路長。因此，為了滿足控制回路各種元件的不同工作需要和保證設備、人身安全，增加控制系統的可靠性。按通常做法，需要設置一個控制電壓，與主電路相隔離。但目前水利電氣設施所采用的控制電壓，包括380V及以下各個等級。不同型號水利設備的配套電氣設備的控制電壓往往各不相同。

另外，為了生產工藝的需要，在工藝自停及其信號指示回路中，可以采用12V和6.3V電壓。控制電壓的多樣化，造成電氣元器件型號、規格繁多，給用戶廠的設備檢修、備件購置造成困難。為了解決這一問題，應對控制電壓統一標準，減少等級。

2、水輪發電機組智能控制

第一，應用電氣化完成了同時完成關停機，發電轉調相與調相轉發點的管理控制，達到無人狀態下，能獨立的完成工作。

第二，電氣自動化可以很智能的使發電站組在最經濟的情況下健康運行，它可以智能的根據實際情況與系統的指令自動啟動一定數目的機組，從而可以讓負荷很經濟的在運行的機組間分配。因為它可以控制發電機組的關和閉，因此他就可以根據負荷的要求自動變換機組，從而把有用功提高到最大，把無用功降到最低。

第三，如果出現工作事故或者洪澇期間機組頻率低時，它可以智能的使備用機組投入工作，但當汛期時，它可以智能斷開一些機組。

3、設備狀態監測

能夠實現發電機組的檢測功能的定子和電子，其對應的電路是否安全，也可以用來檢測發電機的鐵芯以及定子繞組的溫度是否處于正常范圍，如果發現發電機的鐵芯以及定子繞組的溫度超過了正常的溫度范圍，則自動化系統將會及時發出信號，采取處理措施。除此之外，電氣自動化系統還能夠實現對水輪發電機組的制冷系統運行狀況、變速系統運行狀況以及潤滑度等情況的監測，如果發現某部件出現問題，電氣自動化系統將根據實際情況采取措施進行應對，同時發出警示信號。

4、電氣設備的調度

就目前來說，互聯網技術己經被運用于各種工程建設之中，己經成為信息科技的發展主流，因此，對電氣設備進行信息化改造，研究出更加尖端高科技的調度系統，即可有效地提高設備工作效率。實際的自動化應用中，首先需要注意計算機的選擇，建議選用性能較高的，或具備組件集群調度模式的，此類計算機能夠改善傳統的單一模式，從而擴大信號處理范圍、而對于計算機調度中心的建設，則需要嚴格參照水利設施所發布的相關指令展開操作，從而能夠確保隨時提供快捷的服務。

5、自動保護

這里涉及的自動保護動作一般有如下三個等級：

報警，對于不立即危害機組的不正常運行情況，發電機定于溫度超限、推力軸承或導軸承溫度升高、油槽油而過高或過低、機組冷卻水源中斷等，保護就自動發出警告或同時投入備用，使運行人員嚴密監視情況發展，并采取措施，消除產生不正常情況的根源，或者轉移負荷使故障機組退出運行。

（2）跳閘停機，當機組發生推力軸承、導軸承溫度過高或壓油裝置油壓過低等不允許繼續運行的事故情況時，保護就自動跳開斷路器并停機

（3）快速關閉進水閘門（或閥），有些事故如事故停機時遙上導水葉剪斷銷剪斷，機組過速且調速器失靈，或壓力銅管爆破等，自動保護除跳開斷路器并停機外，還要關閉機組的進水閘門（或閥）或動作事故配壓閥。

結語

我國人均水資源占有率較少，水資源如何有效利用是國家所關心的重要話題。水利的發展，將大大的節約了水資源的浪費，這都離不開高科技、高技術。在水利發展過程中，對其相應技術要求日益提高，傳統自動化技術已經不能滿足現今水資源節約的要求。電氣自動化控制技術發展不僅有利于節約了人力、物力，而且對環境、土壤改進也有所影響。如今水利發展還有很長的一段路要走，而自動化技術的發展離不開我們的努力。科技是第一生產力，只有不斷更新、發展技術產業，才能使水利發展迅速，超出國外領先國家。

參考文獻：

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