自動化技術(shù)在水電站電氣工程中的應(yīng)用研究

摘 要：水電站電氣工程的技術(shù)水平直接決定了水電站的生產(chǎn)效率和日常運行的安全可靠性。在現(xiàn)代自動化技術(shù)得到高速發(fā)展和廣泛應(yīng)用的情況下，水電站電氣工程建設(shè)也開始重視自動化技術(shù)的應(yīng)用，并逐漸將自動化技術(shù)應(yīng)用到水電站電氣工程的各個方面。文章分析了自動化技術(shù)在水電站電氣工程中應(yīng)用的意義，進而對其具體應(yīng)用展開探討。

關(guān)鍵詞：電氣工程;自動化技術(shù);水電站

一、 自動化技術(shù)在水電站電氣工程中應(yīng)用的意義

水電站電氣工程是水電站項目的重要工程部分，其關(guān)系到水電站功能的實現(xiàn)和日常的運行使用。隨著現(xiàn)代水電站建設(shè)水平的日益提升，各種先進技術(shù)也開始應(yīng)用到水電站電氣工程的建設(shè)中，對其電氣工程性能與安裝建設(shè)水平的提升都起到極大促進作用。在這些先進技術(shù)中，自動化技術(shù)的應(yīng)用是最為典型的。具體而言，自動化技術(shù)的應(yīng)用極大提升了水電站電氣工程的運行能力，使電氣工程的功能得以更加穩(wěn)定的發(fā)揮。從自動化技術(shù)的應(yīng)用實際看，自動化技術(shù)對水電站電氣工程的作用主要體現(xiàn)在以下幾方面。

第一是提升水電站運行的可靠性。將自動化技術(shù)應(yīng)用于水電站電氣工程中是的水電站電氣工程設(shè)備實時監(jiān)控成為可能，并在監(jiān)控過程中能夠產(chǎn)生具體的監(jiān)控日志，這對于工作人員及時了解電氣工程運行狀態(tài)，迅速定位故障問題都起到積極促進作用，從而極大提升了水電站運行的可靠性。

第二是提升了水電站的電能質(zhì)量。在電網(wǎng)負荷運行狀態(tài)下，水電站常常會因電壓和工頻的影響而出現(xiàn)電能供應(yīng)不穩(wěn)定狀態(tài)，進而對水電站電能水平造成影響。而自動化技術(shù)的應(yīng)用可以幫助工作人員更好地完成發(fā)電機組的調(diào)試工作，從而使電壓和工頻可以始終處于合理狀態(tài)，如此就使水電站的電能質(zhì)量得到提升。

第三是提升了水電站的經(jīng)濟效益。自動化技術(shù)的應(yīng)用可以使工作人員針對水電站負載情況展開分析，然后再依據(jù)分析結(jié)果來對水電站進行調(diào)度，如此就可以保證水動力的合理利用，減少不必要的能源消耗，進而提升其經(jīng)濟效益。

第四是提升水電站生產(chǎn)效率。自動化技術(shù)的應(yīng)用開可以使水電站的生產(chǎn)實現(xiàn)自動化，如此就將過去需要大量人工來完成的工作通過各種技術(shù)設(shè)備來代替，不但減少了人力投入，更提升了生產(chǎn)效率。

二、 自動化技術(shù)在水電站電氣工程中的具體應(yīng)用

（一）在油、水、氣控制方面的應(yīng)用

自動化技術(shù)的應(yīng)用可以使水電站日常中的許多工作得到自動化的控制與管理，從而實現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動化控制，提升生產(chǎn)管控效能。例如自動化技術(shù)對油、水、氣系統(tǒng)的管控是一項十分重要的應(yīng)用，能夠確保水電站電氣工程運轉(zhuǎn)的安全可靠性。然而自動化技術(shù)在油、水、氣系統(tǒng)中的應(yīng)用通常需要把控以下要點：第一是要定期做好油泵等設(shè)備的維護檢修工作，從而確保驅(qū)動泵組的運行性能能夠始終處于正常狀態(tài)，以切實提升油泵運行效率并延長其使用壽命延;第二是要注意對各項細節(jié)工作做好把控，確保每個細節(jié)的控制都能夠進行嚴(yán)格把關(guān)并不出問題。

（二）在渦輪螺旋槳調(diào)速方面的應(yīng)用

自動化技術(shù)對于各種軸流轉(zhuǎn)漿式水輪機的安裝建設(shè)具有出色的協(xié)調(diào)作用，可以在一定程度上提高水輪機運行效率。由于水電站中水輪機的水頭與水位在實踐中通常會出現(xiàn)一些變化，因此需要結(jié)合商家所提供的各種參數(shù)來進行基于自動化技術(shù)如可編程控制器的動態(tài)調(diào)整。具體而言，可編程控制器可以借助各種操作指令來對水輪機內(nèi)部信息進行執(zhí)行或相關(guān)邏輯運算，從而達到對速度的調(diào)節(jié)以及對數(shù)據(jù)的傳輸。其具體調(diào)節(jié)方法為：在下游水位出現(xiàn)變化時，可以通過手動方法進行葉片的重新組合，使其組合曲線能夠始終保持最優(yōu)化;在葉片組合曲線得到優(yōu)化后就可以針對具體的PLC單元展開相應(yīng)調(diào)整，以保證水輪機渦輪螺旋槳能夠保持最佳運行速度。

（三）在水庫式電站調(diào)速方面的應(yīng)用

水庫式水電站中的水頭運轉(zhuǎn)通常會在較大范圍內(nèi)容進行波動，導(dǎo)致水下運行汽輪機的液壓調(diào)節(jié)裝置出現(xiàn)不穩(wěn)定狀態(tài)，進而將對水電站運行效率與供電質(zhì)量產(chǎn)生影響。對此，自動化技術(shù)的應(yīng)用就可以水庫式電站的調(diào)速器上安裝相應(yīng)的可編程控制器，然后以此對水庫式電站的調(diào)速器系統(tǒng)加以優(yōu)化與調(diào)整，確保其機組可以完成自動的開啟與關(guān)閉操作，進而達到維護水電站穩(wěn)定供電的目的。

（四）水電站橡膠壩監(jiān)控方面的應(yīng)用

橡膠壩是現(xiàn)代各種小型水電站中的主要攔水構(gòu)筑物。雖然其在節(jié)水功能方面具有優(yōu)勢，但也普遍存在著壩頂溢流引發(fā)共振進而造成壩袋破損以及泄漏、自排、熱脹冷縮等現(xiàn)象導(dǎo)致其壩袋內(nèi)外部壓力無法滿足相關(guān)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的問題。因此，自動化技術(shù)在其監(jiān)控中的應(yīng)用也是一項重要突破。具體而言，自動化技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)橡膠壩的升降控制與狀態(tài)監(jiān)控，為工作人員及時掌握橡膠壩狀況并對其進行有效控制提供了便利，從而使橡膠壩使用中存在的問題能夠及時被解決。

三、 結(jié)束語

綜上所述，自動化技術(shù)的應(yīng)用對水電站電氣工程有著諸多促進作用，從而使現(xiàn)代水電站的整體建設(shè)水平也得到提升。雖然現(xiàn)階段PLC技術(shù)在油、水、氣控制和水庫式電站調(diào)速等方面都有所應(yīng)用，但其應(yīng)用空間并不僅僅局限于此，未來還需要技術(shù)人員進行更為深入的研究，如此方能使自動化技術(shù)更全面深入地應(yīng)用到水電站的建設(shè)領(lǐng)域。

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作者簡介：

鄒杰，四川瑞升工程建設(shè)管理有限公司貴州分公司。