電氣自動化在水利水電工程中的應(yīng)用

彭亞鑫

【摘 ?要】水利水電工程是我國一項基礎(chǔ)工程，隨著我國對水利水電的高度關(guān)注，其建設(shè)已經(jīng)步入了新的階段，在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的情況下，電氣自動化的應(yīng)用十分重要。本文就對電氣自動化在水利水電工程中的應(yīng)用措施進行深入探討。

【關(guān)鍵詞】電氣;自動化;水利水電;工程;應(yīng)用

科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，使得水利水電工程能夠更多的應(yīng)用先進設(shè)備和技術(shù)，這不僅有效提升了人員工作效率，還給水利水電工程帶來了顯著的經(jīng)濟效益，在此背景下，電氣自動化技術(shù)作為一項系統(tǒng)性技術(shù)在水利水電工程中得到了非常廣泛應(yīng)用，不僅使得水利水電工程有效解決了部分區(qū)域的用水困難，還充分解決了洪澇等災(zāi)害問題，確保了人民群眾生產(chǎn)生活，維持了我國經(jīng)濟、社會的穩(wěn)定發(fā)展。

1、電氣自動化技術(shù)綜述

1.1電氣自動化技術(shù)的特點

電氣自動化技術(shù)是一種將計算機網(wǎng)絡(luò)科學(xué)和電子科學(xué)技術(shù)等多種學(xué)科進行綜合發(fā)展的技術(shù)，其發(fā)展的最終目的就是使工程得以實現(xiàn)自動化運行，降低勞動成本，從而有效降低人力資源浪費。目前，電氣自動化技術(shù)在各行各業(yè)中已經(jīng)得到了廣泛而深刻的應(yīng)用，日常生活已經(jīng)離不開電氣自動化技術(shù)，例如在城市公共交通產(chǎn)業(yè)、自動扶梯包括企業(yè)流程化自動生產(chǎn)等方面都有自動化技術(shù)的身影。而在水電工程領(lǐng)域，更是由于電氣自動化技術(shù)的效率高、更便捷、易發(fā)展性等特征而得到了充分且廣泛的使用。電氣自動化技術(shù)是我國科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)能力充分發(fā)展的產(chǎn)物，起著進一步推動生產(chǎn)力，推動科學(xué)發(fā)展，促進經(jīng)濟高質(zhì)高效進步的作用，并且，電氣自動化技術(shù)將會賦予產(chǎn)品新的附加價值。

1.2水電工程電氣自動化系統(tǒng)的組成

隨著科技的不斷發(fā)展，計算機技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)被應(yīng)用到更加廣泛的領(lǐng)域。在水利水電工程中配合使用計算機技術(shù)和電氣自動化技術(shù)可以以先進的無人值班、智能網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控淘汰掉傳統(tǒng)的人力操控、人工監(jiān)視。在電氣自動化技術(shù)中綜合應(yīng)用可進行程序編程的控制器、應(yīng)用于微型計算機上的繼電保護裝置以及專用智能測控裝置等計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以實現(xiàn)水利水電工程的電氣自動化應(yīng)用。在水利水電工程中，組成電氣自動化技術(shù)的是基帶局域網(wǎng)技術(shù)、現(xiàn)場總線、差異化連接控制站裝置和智能化裝備等，將這些組件以一定規(guī)則進行分層排列組合順序進行立體架構(gòu)，就可以完成具有綜合功能完整的可分工監(jiān)控電氣自動化系統(tǒng)。這種電氣自動化系統(tǒng)具有良好的開放性，因而其在功能擴展方面有突出的優(yōu)勢，對監(jiān)控系統(tǒng)進行監(jiān)視的可靠程度也可以依靠各組件間分層結(jié)構(gòu)的功能差異性保證，這樣的電氣自動化系統(tǒng)在可分散程度和可轉(zhuǎn)變程度上都有一定的優(yōu)勢。此外電氣自動化系統(tǒng)所采用的冗余配置法進行裝備的配置，有利于加強系統(tǒng)的可靠程度;其維護技術(shù)具有先進性、易拓展升級性、易保證水電工程運行檢測的順利性和可控制高保護技術(shù)等特征。其中，人機接口能力較為便捷，掌握控制也比較方便，因此，其在進行系統(tǒng)設(shè)計、調(diào)試以及實際操作中優(yōu)勢明顯。

2、電氣自動化在水利水電工程中的應(yīng)用優(yōu)勢

2.1推動工程自動化操作

信息技術(shù)的深入發(fā)展給電氣自動化控制提供了良好氛圍，具有更大的應(yīng)用作用。探其根本為，其能夠?qū)崿F(xiàn)項目動態(tài)檢測與分層管理。當對其他設(shè)備運行狀況進行控制時，若是其檢測到異常狀況，會立刻發(fā)出警報，并且要求相關(guān)工作人員應(yīng)用有效措施進行應(yīng)對。實現(xiàn)自動化動作模式是為了讓水利水電工程更加順利的開展，以保證其經(jīng)濟效益最大化。另外，其還能有效減小投資成本，保證運營企業(yè)健康穩(wěn)定發(fā)展。

2.2提升工程質(zhì)量與效率

電氣自動化在水利水電工程中應(yīng)用，有助于提高水利水電工程的可靠性與安全性，此外還降低了系統(tǒng)操作人員的工作壓力，提升工作水平與效率，有效確保水利水電管理單位的工作效率，實現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟最大化，繁雜且枯燥的工作環(huán)境通過電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用得到了明顯改善，隨著新興監(jiān)控技術(shù)的使用，實現(xiàn)了動態(tài)檢測故障且自動處理的目的，能夠有效預(yù)防水利水電工程故障發(fā)生，減少工作人員的工作量，減小工程勞動力投入，給企業(yè)發(fā)展帶來巨大的經(jīng)濟效益，確保水利水電工程常規(guī)運作。

2.3有助于實現(xiàn)環(huán)保理念

在以往操作中，主要基于人工操作為中心，獲得的信息可能會同實際狀況有所不同，進而致使水資源大量耗費，但應(yīng)用電氣自動化技術(shù)之后，此類事件發(fā)生率明顯降低。電氣自動化實際上就是通過計算機來對應(yīng)用水的量進行控制，在具體操作中只需要工作人員在旁監(jiān)督即可，如此能夠不斷提高常規(guī)工作質(zhì)量，還能有效優(yōu)化與創(chuàng)新監(jiān)控系統(tǒng)，并及時收集信息找出水利水電工程運行中的具體問題。收集數(shù)據(jù)的主要目的就是分析水利水電實際運行狀況，尋找潛藏的問題并快速的應(yīng)用有效措施將其優(yōu)化掉，此外還能在系統(tǒng)出現(xiàn)問題之后，利用最少的時間將其處理掉。

3、電氣自動化在水利工程中的應(yīng)用

3.1對發(fā)電機組運行進行有效控制

在水利水電工程中合理應(yīng)用電氣自動化，能夠?qū)崿F(xiàn)對能源系統(tǒng)的設(shè)備智能化管理，提高工作效率，降低人工壓力。在該種狀況下，其能夠依托自動化系統(tǒng)來處理一些工作。另外，自動化系統(tǒng)能夠選取恰當?shù)墓ぷ髑闆r，結(jié)合具體的發(fā)電狀況與工作狀況，以保證電生產(chǎn)效益提高在一個較小的能耗內(nèi)滿足。若是有需要可以將一些不必要的設(shè)備關(guān)掉，保持資源應(yīng)用效率最大化，減少沒用的工作環(huán)節(jié)。對于有問題的設(shè)備，相關(guān)人員需要及時將其替換掉，同時啟動備用設(shè)備，這是確保水利水電工程健康穩(wěn)定發(fā)展的關(guān)鍵點。

3.2完善照明系統(tǒng)，提高節(jié)能技術(shù)

完善照明系統(tǒng)，從而達到節(jié)能目的對水利水電工程的電氣節(jié)能有重大的影響。照明系統(tǒng)通過充分利用太陽能，從而有效減少水利工作中的能量損失。第一，必須重視太陽光的利用，很好的結(jié)合電力照明設(shè)備，減少能量損失。第二，不同環(huán)境選擇不同設(shè)備光源。例如，若在室內(nèi)環(huán)境中，可利用熒光燈;車間環(huán)境可利用高頻無電極熒光燈;技術(shù)車間可采用高壓納燈等等。注意實際照明系統(tǒng)設(shè)計過程中，考慮視覺環(huán)境和照明效果應(yīng)該排在水利工程實際性能之后。

3.3設(shè)備選型及自動化設(shè)計

科技的不斷進步下，水利水電工程自動化的應(yīng)用程度不斷提升，其中包含的尖端智能科技因子也越來越多，進而使得其所需的自動化元件也越來越多，其在水利水電工程中所帶來的作用也就更加的明顯和重要。當前，發(fā)電機自動化應(yīng)用還存在著不足，例如元件靈敏度不強、穩(wěn)固性不足以及準確度不夠高等，因此在一定程度上影響著水利水電工程的自動控制的安全。這些制約條件使得相關(guān)人員必須對設(shè)備進行選型和自動化設(shè)計。例如中低水頭電站中現(xiàn)在已經(jīng)廣泛的應(yīng)用了軸流轉(zhuǎn)漿式水輪機。該水輪機的渦輪葉片為導(dǎo)葉協(xié)聯(lián)行動模式，應(yīng)用此水輪發(fā)電機之后，中低水投電站的經(jīng)濟效益得到了極大的提升與增強。汽輪機發(fā)電機組制造商有不同的導(dǎo)葉開度和相關(guān)曲線的葉片角度，由于渦輪頭和下游水位變化，對工廠的實際操作存在較大的限制，實際操作中，水輪機的運行參數(shù)與廠商提供的的本身理論參數(shù)有著很大的差異，由此導(dǎo)致工作中存在著一些不足，工作效率無法得到更進一步的提升。由此，在實際操作中，技術(shù)人員根據(jù)電站的實際情況調(diào)整了運行相關(guān)參數(shù)，使其能夠在不同的頭和上下游水位、手動合作相關(guān)導(dǎo)葉，由此進一步優(yōu)化了聯(lián)營曲線，在輸入了PLC之后，整個發(fā)點水輪機的工作效率得到了極大的提升。

4、結(jié)束語

電氣工程建設(shè)質(zhì)量，對我國社會方面的建設(shè)和發(fā)展帶來一定影響，社會經(jīng)濟的發(fā)展，能夠?qū)﹄姎庀到y(tǒng)的穩(wěn)定運行提供經(jīng)濟支撐。電氣自動化系統(tǒng)在水利水電工程中的廣泛應(yīng)用，促使水利供電企業(yè)供電更加安全可靠，節(jié)省了大量的人工勞動力，實現(xiàn)了對電力系統(tǒng)的智能化控制，減少供電故障對水利水電工程帶來的經(jīng)濟損失。在對其進行具體應(yīng)用過程中，技術(shù)人員結(jié)合相關(guān)規(guī)定，對其進行科學(xué)管理，促使其優(yōu)勢得到充分發(fā)揮。

參考文獻：

[1]趙斌.電氣自動化技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用[J].中外企業(yè)家，2016（32）：120.

（作者單位：貴州桐梓河水電開發(fā)有限責任公司）