電氣自動化在水利水電工程中的應用探索

摘 要：隨著經濟和社會的發展，水利水電工程在我國占據著越來越重要的位置。不管是對經濟方面，還是對社會民生方面來說，都有著很大的影響。然而傳統的水利水電工程在運行過程存在一些缺點和不足，不利于設備的安全運行，且工作效率較低。而電氣自動化技術的應用，可以彌補傳統的水利水電工程存在的這些問題。還可以提高工作效率，減輕工作人員負擔，確保水利水電工程設備的正常運轉。本文將會對電氣自動化在水利水電工程中的應用做一個探索。

關鍵詞：電氣自動化；水利水電工程；應用；智能化

中圖分類號：TV736 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）29-0188-01

科學技術的發展，促使我國的水利水電工程可以獲得更大的發展動力。將電氣自動化技術應用于水利水電工程，可以使得水利水電工程的系統更加穩定、高效，確保安全生產運行。也可以為農業發展提高更好的服務，促進農業進一步發展，從而促進我國的經濟發展。

1 電氣自動化

1.1 電氣自動化特點

電氣自動化是一項集計算機技術、網絡技術以及電子信息技術為一體的綜合技術。電氣自動化控制技術是經濟發展和科技發展的產物，在現代的工業生產中需要電氣自動化的融入。它不僅可以提高工業生產的安全和效率，也能減少人力物力的投入，避免了資源的浪費。目前，電氣自動化在發展過程中，已經被廣泛地應用于生活各行業之中，例如地鐵、公交、視頻監控、工廠生產流水線、汽車制造等等。電氣自動化的應用，有利于提高生產力，促進我國的經濟發展。

1.2 水利水電工程電氣自動化的系統組成

現在，電氣自動化技術已經廣泛應用于水利水電工程中，正向著智能監控方向發展，改變了以前傳統的運行方式，現場不再需要投入大量的運行工作人員，而是通過自動化設備來自動控制，實現少人值守，甚至無人值守。一般的電氣化系統主要是由監控系統上位機（計算機）來完成大部分工作，但是在整個控制過程需要借助可編程邏輯控制器、微機繼電保護裝置以及專用智能測控裝置等集成在一起的自動化系統，互相配合系統控制。在電氣自動化系統中，為了提高控制系統的安全可靠運行，對一些重要設備進行冗余配置，如監控系統主站、供電電源、數據存儲等等，避免了因為系統的基本配置不足引起的死機、故障、斷電或數據丟失等問題，大大提高了監控系統的可靠運行。在整個電氣自動化系統的控制過程，是通過組建局域網絡，把現地控制單元、智能測控制裝置和監控系統主站接入局域網中，根據標準的通訊協議與監控系統主站通訊。在監控系統上位機，根據現場采集的數據，與監控系統后臺設定值進行計算，下發控制指令，受控設備會根據接收的指令進行調節，實現對受控設備的遠程控制。在對于日常的檢修維護方面，檢修維護人員，可根據現場設備的越限報警、故障、變位等信號第一時間發現設備缺陷，采取措施，排除陷患，確保設備的正常運行。

2 水利水電工程中應用電氣自動化的意義

將電氣自動化應用到水利水電工程中，監控系統可以把接收到各個自動裝置發送的信號，在監控系統畫面中清晰顯示出相對應的數值或工作狀態，清楚了解現場設備的運行情況。在系統中，通過對采集的數據分析、計算，然后根據計算結果來進行相應的調節控制，從而實現發電設備的目的控制，確保了各個環節能夠正常運轉。如果發電機組出現問題了，會發出聲、光報警信號，并把重要的故障報警信息記錄到數據庫中。為了精確的分辨出各個重要信號的先后，配置SOE模塊的PLC，記錄時間達到1ms甚至更小的分辨率，為事件的原因查找提供有力依據。運行人員并能以最快速度發現設備的異常情況，把設備缺陷或不安全事件控制在萌芽狀態，保證發電設備的安全運行。

3 電氣自動化在水利水電工程中的應用

3.1 水輪發電組運行智能控制

電氣自動化的應用，發電機組即使在現場沒有工作人員的情況下也可以正常運行；此外，自動控制裝置具有自動調節功能，會根據采集的實時數據，對發電機組的有功功率、無功功率、機組轉速實時調節，使發電機組維持在穩定的狀態運行。如果機組現故障，無法滿足穩定運行的條件，保護裝置會根據事故的緊急級別啟動相應的停機流程，保證發電機組的安全。不僅是發電機自動控制，保證發電機運行的輔助設備也是如此，如站內集水井排水泵的自動控制，通過一臺液位測控儀來實現，測控儀通過檢測到的水位信號來發出是否啟泵或停泵，PLC根據收到的信號發出啟主泵還是備泵的指令或者啟動其他狀態下的運行指令，大大減少人為監視的工作，節省了工作人員到現場操作的時間，還能避免人為的誤操作。

3.2 監視水輪發電機組及關鍵設備運行狀態

電氣自動化可以根據自動檢測系統對發電機組的定子和轉子進行監視，也能對系統中的電網信息進行監視，判斷運行是否正常。此外，還可以監視其他重要輔助設備，例如整個潤滑油系統中流量、溫度是否正常，如果油溫度過高會導致發電機軸瓦燒毀。還有技術供水壓力是否正常，空冷風機運行是否正常，都會影響發電組的安全運行。發電機的運行溫度是否過高，轉子絕緣是否良好，發電機組震動是否在范圍內，機端電壓是否正常，軸電流會不會過大，運行過程中是否會超負荷運載等，這些信息都可以在監控系統中顯示。如果發電機組中有設備出現了問題，監控系統會發出告警信號，并采取相應的措施，還有可能觸發事故停機流程，同時啟動故障錄波，把故障過程的波形錄制下來。

4 結束語

水利水電工程不僅對我國的經濟有影響，也對我國的社會民生有著很大的影響。因此水利水電工程的發展必然推動著我國經濟的發展。而電氣自動化對我國水利水電工程的應用恰巧可以推動著水利水電工程進一步發展，所以應該增加電氣自動化技術在水利水電工程中的應用投入，不斷在探索中進步然后發展壯大。

參考文獻

[1]林朝武.電氣自動化在水利水電工程中的應用初探[J].科技風，2018（04）：157.

[2]胡 曦，韓 猛.電氣自動化在水利水電工程中的應用分析[J].江蘇科技信息，2017（32）：53～54.

[3]楊濟舟.電氣自動化在水利水電工程中的應用分析[J].黑龍江水利科技，2016，44（07）：135～137.

[4]劉沫然.電氣自動化在水利水電工程中的應用分析[J].低碳世界，2016（06）：86～87.

收稿日期：2018-9-6