崔凱

摘要：電氣工程自動化涉及領(lǐng)域眾多，具有機電結(jié)合、電工技術(shù)與電子技術(shù)結(jié)等眾多特點，在水電站中應(yīng)用具有重要意義。不僅可以提高水電站工作可靠性，還可以保證水電站的勞動生產(chǎn)率，對水電站的快速發(fā)展具有重要意義。本文就對水電站電氣工程自動化技術(shù)應(yīng)用的重要性進行闡述，并提出具體的應(yīng)用對策，以期推動水電站實現(xiàn)快速發(fā)展。

關(guān)鍵詞：水電站;電氣工程自動化技術(shù);應(yīng)用

一、電氣工程自動化技術(shù)對水電站的重要性

1.1電氣工程自動化技術(shù)提高了水電站工作的可靠性。在水電站使用電氣工程自動化技術(shù)，能夠?qū)ο嚓P(guān)設(shè)備的運作狀況進行實時的監(jiān)督，繼而得到監(jiān)控日志。倘若某一設(shè)備或是某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)了異常情況，那么系統(tǒng)就會自動報警，甚至還會對故障出現(xiàn)的成因進行確定，這樣就可以及時處理該故障，為促使水電站可以有條不紊的運作創(chuàng)造有利條件，具體內(nèi)容如圖1所示。

1.2電氣工程自動化技術(shù)保證了水電站電能質(zhì)量。就電壓和工頻來說，其具有的穩(wěn)定性能是確保水電站電能水平的關(guān)鍵所在，其會受到以下兩種因素的干擾：一種是無功功率;另一種是有功功率。這是因為電網(wǎng)負荷的運作情況處于不穩(wěn)定的狀態(tài)，所以就會對電能水平帶來不利影響。這樣就需要相關(guān)人員利用該技術(shù)，對發(fā)電機組進行調(diào)試，促使電壓和工頻能夠保持在允許的范圍內(nèi)，進而確保電能水平。

1.3電氣工程自動化技術(shù)提高了水電站運行的經(jīng)濟性。在水電站中運用該技術(shù)的時候，能夠?qū)ο嚓P(guān)負載情況及其數(shù)量進行認真的分析，并做好調(diào)度工作，繼而以最少的資金謀取豐富的效益。

1.4? 電氣工程自動化技術(shù)提高了水電站生產(chǎn)效率。通常情況下，水電站建設(shè)的位置都比較偏遠，這樣工作環(huán)境也比較艱苦些。而將該技術(shù)滲透其中，一部分工作通過相關(guān)程序就會得以實現(xiàn)，大大降低了員工的工作量，起到節(jié)約資金的作用，進而將水電站的生產(chǎn)水平加以提升。

二、水電站自動化過程中的技術(shù)內(nèi)容

2.1監(jiān)測發(fā)電機

水電站自動化管理中，可以在水輪發(fā)電機和輔助操作系統(tǒng)中進行監(jiān)控，使整個系統(tǒng)的功能正常，水電自動化的監(jiān)控系統(tǒng)要實現(xiàn)定子與轉(zhuǎn)子的電流進行監(jiān)測，但也要注意定子的狀態(tài)和溫度，并且對電機的溫度進行監(jiān)控，實時監(jiān)測進行中的問題并及時啟動備用設(shè)備，這對計算機及相關(guān)技術(shù)人員要求比較高，要多為維護設(shè)備考慮，該系統(tǒng)還可以用于冷卻和潤滑裝置的安全運行，實現(xiàn)各系統(tǒng)，確保良好的工作狀態(tài)，并進行實時監(jiān)控，記錄真實、實時的數(shù)據(jù)。

2.2水輪機自動控制

其主要技術(shù)是實現(xiàn)水電站的水輪機運行自動控制。在這種模式下，能實現(xiàn)自動關(guān)閉，包括一個相位調(diào)制和發(fā)電功率的自動轉(zhuǎn)發(fā)等。此外，還可以提高水輪機的自動化水平，可以根據(jù)需求和電廠發(fā)電機組最佳自動控制對水電站的數(shù)量，增加經(jīng)濟效益，使單位之間的負荷分配的自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，負載的有功功率和無功功率，最終，我們要得到的結(jié)果是經(jīng)濟效益最大化，并且促進我國水電站的快速發(fā)展。

2.3實現(xiàn)控制輔助設(shè)備

自動系統(tǒng)可以實現(xiàn)各種自動控制裝置，包括用于控制設(shè)備也不同，如泵和壓縮機等。同時也可用于電氣設(shè)備的實時監(jiān)控和保護，當自動輔助系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)問題，要采取相應(yīng)的保護措施，如信號發(fā)出的損失或水電站的設(shè)施出現(xiàn)驟停，要確保水電站的安全運行。這樣的自動化系統(tǒng)，可以實現(xiàn)在電站閘門、上下游水位的監(jiān)控和監(jiān)測，這樣可以大大減輕工作人員的壓力，提高政府的管理效率，最終實現(xiàn)自動化管理。

三、電氣工程自動化技術(shù)在水電站中的具體應(yīng)用

3.1自動監(jiān)控技術(shù)在水電站中的應(yīng)用

運用自動監(jiān)控技術(shù)可監(jiān)控水電站的各項設(shè)備設(shè)施，目前，主要采用集中監(jiān)控模式、遠程監(jiān)控模式和總線監(jiān)控模式。集中監(jiān)控模式即把水電站所有設(shè)備和功能集中于同一個處理器，這種監(jiān)控模式的優(yōu)點在于成本低。缺點在于對處理器性能有較高要求，且由于集中性高，處理器的處理速度將大大降低，使其監(jiān)控實際效用大大降低。另外這種監(jiān)控模式需要多條電纜，電纜如果出現(xiàn)具有損害，容易發(fā)生安全隱患，從而使自動化系統(tǒng)的可靠性大打折扣。遠程監(jiān)控模式在我國水電站的應(yīng)用較為廣泛，其通過數(shù)個CPU統(tǒng)一運行實現(xiàn)，這種監(jiān)控模式可防止某一處出現(xiàn)故障而影響整個系統(tǒng)運行，其可使電纜的使用量減少，成本降低。但由于其使用的是CAN總線設(shè)計，將影響系統(tǒng)的通訊速度。現(xiàn)場總線監(jiān)控模式是借助局域網(wǎng)、以太網(wǎng)、現(xiàn)場總線等計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對水電站的運行情況進行監(jiān)控，其具有成本低和通訊量的優(yōu)勢，各個裝置相對獨立，可提升系統(tǒng)可靠性。

3.2可編程序控制器在水電站中的應(yīng)用

可編程序控制器在水電站中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下兩個方面：

（1）PLC在軸流槳式水輪機調(diào)速器中的應(yīng)用：當前我國中低水頭電站主要應(yīng)用軸流轉(zhuǎn)漿式水輪機發(fā)電，但水電站水輪機的水頭和水位處于動態(tài)變化中，可能與設(shè)備的固定參數(shù)產(chǎn)生一定的差距，導(dǎo)致發(fā)電機組無法以最佳狀態(tài)運行。因此，可使用可編程序控制器（PLC）進行調(diào)速，可根據(jù)發(fā)電機組運行中不同水頭、上下游水位、手動協(xié)聯(lián)漿葉和導(dǎo)葉，在獲得最佳協(xié)聯(lián)曲線后，借助PLC修改原有協(xié)聯(lián)曲線，確保發(fā)電機組在最佳狀態(tài)下運行。（2）PLC在水庫式電站調(diào)速器中的應(yīng)用：水庫式電站水頭變化范圍大，汽輪機液壓調(diào)節(jié)器難以保證讓機組在額定狀態(tài)轉(zhuǎn)動，而可編程序控制器可有效解決這一問題，其可實現(xiàn)對水頭高度的修改，通過程序的修改，確保機組在額定狀態(tài)下運轉(zhuǎn)[3]。

3.3自動化控制系統(tǒng)在油氣水系統(tǒng)中的應(yīng)用

水電站建設(shè)初期，生產(chǎn)運行基本上需要人為操作控制，人力資源的投入較大。而將自動化技術(shù)引入后，可實現(xiàn)對油氣水系統(tǒng)的自動化控制，降低手工操作帶來的潛在風(fēng)險，使油氣水控制系統(tǒng)的安全性大為提高。電氣工程自動化系統(tǒng)可提高油氣水控制參數(shù)的合理性和準確性，自動檢測和控制異常狀態(tài)，關(guān)閉開關(guān)設(shè)備運行，提高備用管道的安全性，適當延長油泵的使用壽命。

四、結(jié)束語

總之，在我國社會經(jīng)濟快速發(fā)展的背景下，人們生活質(zhì)量不斷提高，使得水電站運行工作變得日益重要。因此，我國要想保證水電站的正常運行，就需要在水電站中使用電氣工程自動化技術(shù)，對自動化系統(tǒng)進行完善，并對水電站的自動化系統(tǒng)進行檢修，及時找出水電站自動化系統(tǒng)中存在的問題，進行解決，從而保證水電站自動化系統(tǒng)的正常運行，提高工作效率。

參考文獻：

[1]張強.淺談水電站電氣工程自動化技術(shù)及其應(yīng)用[J].商品與質(zhì)量，2016（11）.

[2]謝飛久.水電站電氣工程自動化技術(shù)及其應(yīng)用[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2016（21）.

[3]葉婉婧.水電站電氣自動化設(shè)計及其應(yīng)用研究[J].黑龍江水利，2016（9）.

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