電氣自動化技術在水利工程中的運用

李新軍

（東南粵水電投資有限公司，海口 570000）

1 引言

在社會經濟發展的過程中，水利工程發揮著極為重要的作用，其涉及發電、農業灌溉以及運輸等多個領域，只有建設高質量的水利工程才能實現對水資源的合理分配，有效解決不同地域水資源分配不均這一難題。電氣自動化技術在水利工程中的應用可以有效提高水利工程的運行效率，進一步提升水利工程的經濟效益和社會效益。

2 水利工程中電氣自動化技術的應用價值

在水利工程中，電氣自動化系統有十分明顯的可開發性特點，有利于今后系統的功能拓展與結構優化。此外，電氣自動化控制系統的結構有十分清楚的層次和布局的劃分，可以按照不同部位的各種功能進行針對性檢測，有著較強的靈活性和適應性。在水利工程中，電氣自動化技術的應用主要有2 方面的優勢：（1）可以提升水利工程的運行效率。當前，大部分水利工程引進了電氣自動化技術，結合大量的實際研究發現，電氣自動化技術的應用既可以大幅提升水利工程的生產能力，還可以減少資源消耗，實現對水利工程的自動化控制管理。在水利工程投入運行的過程中，若其中某些部件發生故障時，電氣自動化系統能及時發出警告信息，技術人員可以通過電氣自動化技術對其進行檢查診斷，從而及時采取維護措施，確保水利工程中運行設施與設備能夠長期穩定、安全地運行[1]。（2）可以保障水利工程穩定運行。通過對自動化系統的應用，能夠在最大程度上提升工程的運行效率與整體質量，減少對資源的浪費，而且在電氣自動化系統中融入先進的信息與監測技術，能夠有效防止故障的出現，從而使水利工程高效率、高穩定性地運行。

3 水利工程中電氣自動化技術的應用方向

3.1 自動檢測

電氣自動化技術運用中，要進一步提升自動化管理水平，應當對水利工程中的各類設備進行自動化檢測，及時獲取設備的運行參數，通過對這些參數進行整理，系統能夠自動辨別各個設備是否存在異常問題。水利工程中用到的設備種類繁多，如機組、輔助裝置、開關設備、操控設備等。這些均是自動化檢測過程中的關鍵設備，可以從開關機、轉調等多個環節入手，對各類水利設備實行實時監控與檢測，從而提升各個設備的自動化程度，降低其實際運作時發生故障的概率，進而能夠始終維持穩定、安全的運作狀態[2]。另外，電氣自動化技術在水利工程中的應用可以讓各類設備的節能、環保性能大幅增強，從而取得更好的節能效果。同時，還可以實現對設備實時運作狀態的把控，并根據實際情況做出合理調整。例如，可使用變頻控制技術降低設備運作過程中的能源消耗量，并根據自動檢測得出的結果調整運行參數。

3.2 設備智能化控制

電氣自動化系統可以對水利工程進行智能化管控，進而保證設備的開閉與智能化等流程均可獲得準確有效的控制，通過使用最少的人力甚至是無人操作的形式處理相應的管理工作，利用智能化手段對計算機進行操作，進而實現智能化操控。具體包括以下方面：

1）設備操作保護。在對相應設備實行操控前，上位機會按照各個計算機監控現地控制單元（Local Control Unit，LCU）收集到的信息實行邏輯分析，判定此設備是否具有足夠的操作條件，避免出現人為誤操作的情況。對于無法滿足運作條件的設備，操作人員可按照上位機的提示信息迅速查明緣由，再采取相應措施將其條件予以補足，然后將其正式啟動。

2）事故警示。如果設備處于異常運行狀態，自動化系統會借助上位機顯示屏發出警示信息以及聲光報警提示值班人員。此時，上位機中的顯示屏會給出對應設備的故障具體狀況、原因與時間，并且還會在打印機中將此信息打印出來，再登記在數據庫事故系統中，以便于查詢與調取。

3）事故應急處理。水利工程出現故障事故后，電氣自動化系統可以在第一時間發覺并采取相應的管控措施，譬如，出現大型安全事故或洪澇災害時，一旦主機泵出現故障，就會立刻啟動緊急停機功能，系統可以將工程中的機組設備直接斷開，同時，閉合對應的出水門進行截流，避免由于內外河水位差太大引起主機泵發生逆轉、逆流等狀況，將損失控制到最低水平[3]。

3.3 優化設備型號的選擇與自動化設計

隨著科學技術的迅速發展，電氣自動化技術得到了更為廣泛的應用，也為人們的日常生活提供了諸多便利，就國內水利工程建設和運用的狀況來看，電氣自動化技術是目前水利工程建設與運營管理中的一項關鍵技術。水利工程已經逐漸向著自動化的方向發展，工程的運行方式也在電氣自動化技術的影響下開始轉型，許多日常工作內容均可用機器設備來替代人工操作，實行無人化、自動化操作，整體的智能化和自動化配件數量也不斷增加。在水利工程的電氣自動化系統中，基于對先進科技的運用，研發出了專門的智能控制系統與保護裝置等。但是，當前自動化技術的運用仍然存在著一些問題，譬如，設備的靈敏度較弱，穩定性不夠等，有關工作應當進一步強化對此系統的設計和改進，做到根據具體的工程情況選擇最為適宜的設備型號，保證發電機能夠穩定、持續運作。

3.4 應用于閘門監控系統

對于水利工程，閥門監控系統占有極為關鍵的地位，將會對遠程自動控制水平帶來一定的影響。基于對電氣自動化技術的運用，能夠使閥門監控系統和手動系統實現有效銜接，在進水閘的前端區域應當配備控制組，而在出水閘區域也要配備控制組，通過對這2 個部位的合理管控，能促使水利工程穩定、高效地運作[4]。在對各項控制組實行管理時，利用電氣自動化技術能夠進行室內遠程操控，可以對任意機組的開關進行靈活轉換，同時，安排專人負責管理，接收并完整保存有關數據，出現緊急狀況時可以及時發出警示，還可以對水輪發電機層與開關站周邊的監控單元進行全方位的監測，實時掌握其啟動與停止狀況，在操作控制界面中把有關數據傳遞至控制系統內，保證取得更好的監控效果。

4 加強電氣自動化在水利工程中應用的策略

4.1 市場化經營

在市場化持續推進的今天，應在水利行業中適當引進市場機制，在確保其充分發揮社會職能的基礎上，提升其經濟收益，以此投入電氣自動化新技術的開發與運用中，為水利工程智能化發展提供技術與經濟支持。

4.2 積極推動電氣自動化技術的應用

由于我國在水利工程中運用電氣自動化技術的時間晚于許多發達國家，專業人才儲備較為匱乏，從實際發展情況來看，實行自動化變革已然是未來發展的必然趨勢，而當前已有的許多技術已無法適應行業發展的需求，所以，應當加強對當前管理人員的培訓，使其盡早掌握各項自動化技術，并不斷創新和優化現有技術，充分借助現有資源持續推進水利工程自動化水平的提升。總而言之，需要根據當下的具體狀況與實際發展需求積極推動電氣自動化技術在水利工程中的運用，進而促進我國水利事業獲得質的飛躍。

4.3 注重電氣自動化應用效果的科學評估

根據水利工程的具體狀況與管理需求，為全面提升電氣自動化應用水平，相關管理人員應當在工程實踐中針對控制技術的運用情況進行評估分析，對各方面的影響因素進行歸納總結，從而更好地采取措施加以改進[5]。此外，還要運用電氣自動化技術的水利工程的管理情況進行詳細分析，使其管理效果符合預期設想，保證對自動化控制技術的合理運用。

4.4 重視自動化控制系統的構建與應用

為保證電氣自動化在水利工程中的作用，應重視信息技術和控制理論的綜合運用，從而對實際控制工作的高效率實施提供技術基礎，推動電氣自動化的運用水平得到全面提高，提供新的工程智能化管理思路，使水利工程建設與設備運作管控等方面的工作能夠高質高效地開展。

4.5 提升水利工程技術人員的綜合水平

為促進電氣自動化技術的應用，需要加強技術人員的技術培訓，不斷提高其專業技術水準與綜合素養，確保其具備足夠的電氣自動化的相關知識儲備，熟練運用各種操作方式。管理人員還需要根據工程的具體運作狀況創建合理、健全的考核機制，做到對人員的優選和使用，以此促進電氣自動化技術能夠在水利工程中獲得更好的應用。

5 結語

水利工程的質量與人們的日常生活息息相關，隨著科技水平的不斷提高，將電氣自動化技術運用在水利工程中能夠實現對工程系統運行狀況的實時監測，進一步提升水利工程運行的穩定性和效率。在實際工作中，需要根據工程實際加強電氣自動化技術的創新與應用研究，保證水利工程的社會效益和經濟效益。