電氣自動化在水利工程中的應用

張嶺 黃大典

摘要：水利工程質量管理是工程建設的重要組成部分，它貫穿于工程建設的始終，也體現于工程建成后運行的始終，直接影響著工程的使用壽命和效益的發揮。

關鍵詞：電氣自動化;水利工程;應用功能

一、電氣自動化在水利工程中的應用功能

我國水利工程眾多，各地區各種水利工程的特點是各不相同，因此在電氣自動化技術應用方面也存在著較大的差異。例如在水庫大壩中，主要運用在大壩的變形監測、滲流監測、應力應變監測、水力學監測等;又如泵站工程中又表現在對水泵機組的監測控制、公用輔機系統的監測控制、保護系統的監測控制等內容。但不論是哪一種水利工程中，電氣自動化技術的運用均具有以下幾點共性：

1.自動檢測。主要是檢測水利工程中電氣設備儀器，起到一種檢驗保護的作用。在檢測的時候需要施加一定的模擬量，通常情況下，電氣設備可以分為兩部分，分別是直流回路和交流回路。

2.交流檢測。通過檢測裝置把交流模擬信號加入到保護的交流回路中，一般方法是通過電氣檢測設備的接點為部分環節進行切換保護、斷開或者短接。它的作用是在交流回路中加入交流信號，從而對保護的情況進行檢驗。

3.直流檢測。在直流回路中施加信號，使其翻轉，從而對保護的好壞進行判斷。直流檢驗方式具有操作簡單的特點，因此使用十分廣泛。

4.自動控制。所謂自動控制，就是在水利工程中，將各類電動設施增加自動控制裝置，這樣就能將整個工程集中在中控室進行統一的調整與控制，使其不僅可以接受自動裝置發出的命令，也能接受人工操作的指令，實現少人甚至無人值班管理目標

5.自動保護。（1）選擇控制電壓，在水利工程的設備儀器上，電氣控制的執行機構、信號裝置以及保護元件，按照生產工藝以及操作的實際要求，在工程不同地方進行安裝，因此控制線路通常比較長、元件比較分散。所以需要進行分區選擇控制電壓，這樣才能增加人員以及設備的安全。（2）保護繼電器與檢測裝置。應該做到保護繼電器與檢測裝置的密切配合，這樣才能在檢測裝置發現問題的時候，保護繼電器能夠及時的做出反應，從而保障人員與設備的安全，避免發生安全事故。

二、電氣自動化技術在水利工程中的應用價值

1.提高水利工程運行效率

隨著越來越多的先進科學技術進入我們的社會生活，電子技術、網絡技術等等深入到我們日常生活學習工作的方方面面，應用范圍越來越廣。當前，電氣自動化技術已經進入到了水利工程的實施中。通過實踐發現，將水利工程建設與電氣自動化技術進行有效結合，能夠明顯提高生產能力，節約資源，實現水利工程的自動化管理與控制。從電氣自動化技術在水利當中的具體應用情況來看，實際上電氣自動化技術所起到的作用類似于水輪發電機的樞紐，通過數據模擬對水利工程進行數字化監測，有效保證了技術監測的準確性與及時性，為水利工程的正常運行提供了可靠保障。當水利工程當中的主要部件出現故障的時候，通過電氣自動化系統可以進行故障快速識別，發出警示信號，方便維修人員進行維修工作，從而在最大程度上提高水利工程的運行效率與穩定性。不同的水利工程，其所采用的發電機組是有所不同的，在發電機組的選擇和采購的過程當中，相關人員不僅需要對發電機組本身進行考慮，同時需要結合水利工程的規模進行考慮，實現水利工程自動運行水平的最大化。

2.保證水利工程運行穩定

通過電氣自動化技術的應用，能夠有效提高水利工程運行的穩定性與安全性，進而有利于實現更大的經濟效益與社會效益。通過自動化系統的運用，不僅僅可以實現日常工作效率的提升，同時還能提高工程的運行質量，降低人力資源消耗，實現對人力成本的有效控制。與此同時，還能實現勞動強度的降低和勞動環境的改善，實現工程運行的高效化。通過電氣自動化系統的運行，就等于靈活運用了先進的計算機技術和監測技術，可以實現對水利工程運行狀態的監測與控制，盡量防止故障問題的發生

三、電氣自動化技術在水利工程中的應用要點

1.水輪發電機組的智能控制

第一，在電氣自動化系統的運用過程中，在實現電氣化的同時就可以實現系統關機停機的操作。除此之外，可以實現發電轉調相與調相轉發點的自動化運行與控制，因而即使沒有人工的操作運行，也能實現系統的正常操作和順利開展。第二，電氣自動化技術還具有智能化的顯著優勢，在實際運用過程中，可以實現水輪發電機組的智能控制，保證水輪發電機組以最小的運行成本實現最穩當可靠的運行。另外，電氣自動化系統還可以根據系統運行的實際情況以及系統的相應指令主動智能地進行發電機組的啟動，從而有利于系統負荷在各機組之間的優化配置，同時控制運行成本。由于電氣自動化系統能夠實現對發電機組的自動關機與停機，因而可以根據系統的實時運行情況進行發電機組的切換與啟動，在最小的成本范圍內實現系統的最大功能的發揮。第三，如果系統出現故障或其他突發情況的時候，電氣自動化系統能夠在最短的時間內智能地選擇備用機組進行啟動或關閉。

2.相關設備運行狀態的監測

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。

3.設備的智能控制

首先，電氣自動化系統可以實現對周圍關鍵設備設施的智能控制，包括相關的油泵、水泵等，如果發現存在故障，系統將及時啟動備用設備，維持正常運行。如圖1所示，針對水泵進行的自動化智能控制。其次，電氣自動化系統能夠對重要的電氣設備進行智能控制，包括變壓器、線路等等。最后，電氣自動化系統還能實現對相關建筑物狀態的智能控制，包括發電機組的運行狀態、攔污閘的運行情況等等。

四、結束語

綜上所述，隨著社會經濟和科學技術的快速發展，電氣自動化技術在各個領域都得到了不同程度的應用，為我國工農業生產發展提供了巨大的動力。水利工程是基礎性工程，對于保障社會發展以及人們的生活具有不可替代的作用。因此，如何在水利工程中推廣電氣自動化技術的運用，已經成為了迫切需要解決的問題。因此，應該結合電氣自動化技術的實際特點，以及水利工程的發展現狀，針對不足之處進行詳細的分析，從而進行針對性的改進。這樣才能充分發揮出電氣自動化技術的優勢，并進一步推動水利工程的發展。

參考文獻：

[1]王樂.水利工程自動化控制應用趨勢[J].科技創新導報，2011（10）.