機電一體化技術在水電站中的應用

李鴻鵬

摘 要 隨著全球經濟一體化進程的不斷推進，我國加快追趕世界的步伐，現如今，經濟發展逐步躋身世界先進行列。國民經濟的發展也展現出積極的發展速度，保障人民群眾物質以及生活水平的持續發展，再加上國家對各項工程設施的重視，使得現代城市生活對電力的需求度逐步提升，對所產生的電能的質量要求越來越高。為了提高水電站的發電效率以及質量，對我國現階段的水電站中融入自動一體化的控制，解放我國傳統的控制模式，真正意義上實現少人值班甚至是無人值班有重要作用。

關鍵詞 機電一體化；水電站；應用

中圖分類號 TP3 文獻標識碼 A 文章編號 2095-6363（2017）05-0009-01

現如今，由于計算機作為一種新型的技術工程，逐漸進入到人們日常工作及生活的各個部分，并被廣泛的推廣和應用。機電一體化同樣受到計算機技術的影響，最終有人提出將計算機技術與機械技術融為一體，成為一種全新的技術范疇，并在社會各界得到了前所未有的發展，并且具有被研究開發可應用的范圍越來越廣。將機電一體化技術應用于對水電站的控制，便可以隨時隨地的對水電站的各項工作以及數據進行監督控制。在我國眾多的能源中，水電資源被認為是一種具有清潔能力的可再生資源，一些西方先進的發達國家將機電一體化技術應用于水電站之中，我國在很長一段時間對自動化控制的應用處于落后并且發展相對緩慢。運用機電一體化技術的技術人員可以對站點的運作狀態進行及時地跟蹤和判斷，不僅可以對所監控的數值變化進行控制，甚至成為水電站實現水電站無人值班的前提條件。

1 機電一體化技術在水電站各項工作中的應用

機電一體化技術在水電站中主要用于，對實時數據和數值變化的測控以及調速工作。對水文水系統的監測、機組運行狀況的監測以及對空氣系統的自動化控制是整個水電站所需要檢測控制的主要部分。

1.1 在水文水系統中的應用

在水電站的水文水系統的監測控制中主要是對水文進行系統性的監測，其次，對技術供排水以及消防用水等部分進行全面的監控。

1）水文監測。主要是通過利用被安置在水電站的投入式液位計來對水電站的水位進行測量，并將所測量出的數值有液位計中的傳送裝置反饋于水電站的總控制中心。同時通過對壓差變送器的應用，將水電站上游的水位以及下游水位的水位差及時反饋傳送給水電站的控制中心處。

2）技術排水測控。將機電一體化技術應用于技術排水上，主要用于借組運行的供排水系統以及全廠的排水系統之中。在機組運行的供排水系統中，通過對安裝布置在用于供水的管道上的電接點壓力進行實時的監督測控，以及對流經管道的流量同樣進行監督測控，將所監測的壓力表以及流量的數據通過變送器及時反饋給控制中心，在控制中心進行值班工作的技術人員，便可以根據前方所返回來的測控數據，來檢測機組的排水系統的運行工作是否處于正常狀態，如果發現與實際的數值有偏差，可以隨時控制正常運行。機電一體化在全廠滲漏排水測控中主要是用于對集水井中液位的變化進行實時的監測控制以及對水泵的啟動和停止工作進行監控。在集水井中一般情況下會采用多接點浮球水位測量儀來對集水井中液位的變化進行監測，當液位位置的高低產生變化時，在不同位置例如液位較高時會將信號以一種高位置特定信號傳送與監測水泵啟動以及停止的系統；當集水井中的液位較低時，浮球通過測量儀對控制水泵的系統發出另外一種不同的信號。根據不同的信號水泵的控制系統可以自動控制是否啟動或者是否停止水泵的運行，與此同時，通過在全廠滲水排水系統中的變送器可以直接將數據傳送反饋于水電站的控制中心，控制中心的值班工作人員根據所傳回來的數據可以避免水泵系統出現故障時，對水泵系統進行人為的控制工作，盡量減少由于監測不到位造成巨大的損失。

3）消防用水的監測。主要是用于主體變壓器的消防工作以及機組定子的消防工作。

1.2 在機組運行系統中的應用

對機組運行系統的主要監測對象是機組中軸承的溫度、油溫的冷卻以及機組的轉側都能夠部分的工作實施狀態進行監控。在機組系統的運行中對各項監測對象進行實施的監測，一旦達到最高限定溫度時，警報器會響起來以此來提醒值班人員對其進行控制，如若當溫度達到直接導致停機的溫度時，那么警報器將會直接發出停機的指令。同時對就當機組的轉速達到不能控制的速度時，安裝在機組上的檢測器會直接發布停機的指令。

1.3 在空氣系統中的應用

水電站中的空氣系統的主要任務是給機組的制動、密封以及檢修提供壓縮空氣。機組正常運行中壓縮空氣需要一個穩定的壓力來保證正常的生產用氣。在電廠的儲氣罐上都固定配有壓縮機等自動化控制系統，當壓力值發生變化時，自動化控制系統會根據實時壓力值與提前整定壓縮機的壓縮至發生變化時，自動控制系統將會根據情況決定開啟或者停止壓縮機。

2 機電一體化技術在水電站中的作用

機電一體化技術在水電站中的應用不僅實現了真正意義上的“無人值班”，同時對整個水電中的各個系統工程進行徹底的優化，不斷提高各個機組的運行效率，避免了對水利資源的嚴重浪費，使其可以提供更好更安全的發電工作。同時在水電站工作運行中注意對機組的運行數量進行控制，針對不同的發電情況，所用到的機組數量也不盡相同，合理運用機組，使機組高效率的運行，不僅可以提高水電站的整體經濟效益，同時對水電站健康良好的發展起到極為重要的作用。另一方面，隨著機電一體化技術在水電站中的應用，水電站漸漸地實現自動化控制，對我國在水電站長期工作的技術人員起到巨大的幫助作用，由于水電站的建設一般處于相對偏遠的地區，且環境大多比較艱苦，機電一體化可以全面解放人力勞動的投入，減輕工作人員的工作內容以及工作的強度。不但可以改善工作于水電站工作人員的生活環境，對發電管理工作逐步改善，而且還提高了勞動生產力，在一定程度上降低了水電站在運行過程中的運行成本。

3 結論

總而言之，在水電站中融入機電一體化技術這種新型的計算機技術、新型的機械設備及全新的技術，不僅大大提高了站點機組系統安全運行的可靠度，同時對水電站的經濟效率的運行也得到較大改善。將開發研究出的新型技術以及新型的機械設備應用于水電站的系統監測控制中，并在水力發電中取得前所未有的發展，這在技術層面上具有重要的現實意義。與此同時，水電站將機電一體化技術、水電站的生產效益以及經濟效益直接掛鉤，在國家對整體能源的結構進行調整的過程中，不斷加大對于水力資源開發以及水力資源的利用程度。現如今，機電一體化技術在水電站中的應用范圍越來越廣，不單單是局限于一種作用之下，在各個領域被廣泛應用，未來對多個電廠更加集中化的控制也將逐步成為現實。

參考文獻

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