電氣自動(dòng)化技術(shù)在水電站中的應(yīng)用

劉雙雙

（廣東水電二局股份有限公司，廣東 廣州 511300）

在水電站運(yùn)行過(guò)程中，電氣自動(dòng)化作為主要技術(shù)，發(fā)揮著重要作用。這就需要做好電氣自動(dòng)化技術(shù)質(zhì)量控制和安全管理的研究工作，打破傳統(tǒng)思維模式的限制，明確出現(xiàn)設(shè)備質(zhì)量問(wèn)題的原因，從源頭著手控制質(zhì)量問(wèn)題造成的安全事故。電氣自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行時(shí)，要考慮各方面因素以提高質(zhì)量安全[1]。

1 電氣自動(dòng)化技術(shù)優(yōu)勢(shì)分析

水電站自動(dòng)化控制起著重要作用。智能化技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中應(yīng)用，需要選擇合適的著眼點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)水電站自動(dòng)化控制的健康發(fā)展。電氣自動(dòng)化控制過(guò)程技術(shù)可以起到多方面作用，不需要像傳統(tǒng)模式那樣建立控制模型，方便調(diào)整控制電氣系統(tǒng)等，具體內(nèi)容如下。

1.1 省卻控制模型建立

電氣自動(dòng)化控制對(duì)象較多，且控制程序復(fù)雜，因此傳統(tǒng)技術(shù)下電氣自動(dòng)化控制基本上都要建立模型，控制模型建立時(shí)會(huì)出現(xiàn)偏差情況。因?yàn)轭A(yù)測(cè)誤差等問(wèn)題的存在，影響到建模質(zhì)量，對(duì)自動(dòng)化控制質(zhì)量造成影響。通過(guò)利用智能化技術(shù)，可以省卻建模環(huán)節(jié)，避免出現(xiàn)誤差情況，促進(jìn)自動(dòng)化控制器準(zhǔn)確性的提升，切實(shí)滿(mǎn)足使用需求[2]。

1.2 方便控制電氣系統(tǒng)

傳統(tǒng)水電站自動(dòng)化控制系統(tǒng)無(wú)法滿(mǎn)足實(shí)際需求，智能化技術(shù)的使用則可以滿(mǎn)足行業(yè)需求。通過(guò)人工智能完成電氣自動(dòng)化設(shè)備的調(diào)整與優(yōu)化，工作人員甚至不需要出現(xiàn)在現(xiàn)場(chǎng)，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離操作，及時(shí)調(diào)節(jié)與控制系統(tǒng)。從相關(guān)角度分析，利用人工智能方便系統(tǒng)調(diào)節(jié)，確實(shí)保障工作人員操作的安全性，減少人工成本，提高自動(dòng)化控制的便捷性[3]。

1.3 具備較強(qiáng)的一致性

人工智能可以在短時(shí)間內(nèi)完成數(shù)據(jù)信息處理，即便它得到非數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)原有數(shù)據(jù)，但是通過(guò)系統(tǒng)相關(guān)功能可以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)運(yùn)算，給水電站自動(dòng)化控制提供更好的服務(wù)。控制對(duì)象差異，會(huì)造成控制效果差異，因此，電氣自動(dòng)化控制過(guò)程中需要嚴(yán)格遵守設(shè)計(jì)原則，依據(jù)控制對(duì)象特征完成數(shù)據(jù)分析，經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)踐對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn)，最終制定科學(xué)合理的方案[4]。

2 電氣自動(dòng)化技術(shù)質(zhì)量控制與安全管理現(xiàn)狀

2.1 重要性

電氣自動(dòng)化技術(shù)在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，容易受到諸多因素的影響，為了延長(zhǎng)電氣自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)際使用壽命，就必須要定期進(jìn)行全面檢查，并采取相應(yīng)的檢修技術(shù)進(jìn)行維修。要充分認(rèn)識(shí)到電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的重要性，能夠?qū)收锨闆r進(jìn)行評(píng)估預(yù)測(cè)，從而不斷提高電氣自動(dòng)化技術(shù)效率，滿(mǎn)足當(dāng)前電氣自動(dòng)化技術(shù)工作的實(shí)際需求[5]。

目前，我國(guó)企業(yè)運(yùn)行與發(fā)展過(guò)程中，電氣自動(dòng)化技術(shù)和規(guī)劃尚處于前期發(fā)展階段，在一定程度上也阻礙了企業(yè)的發(fā)展，檢修技術(shù)的合理應(yīng)用，有利于不斷提高電力電氣檢修整體水平，要以創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益為出發(fā)點(diǎn)，檢修技術(shù)有利于鞏固企業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展。隨著技術(shù)不斷地更新，設(shè)備也得到了進(jìn)一步優(yōu)化和完善，面對(duì)日益復(fù)雜的電力運(yùn)行系統(tǒng)與環(huán)境，就必須要不斷強(qiáng)化設(shè)備保持電氣系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

2.2 現(xiàn)狀分析

目前，國(guó)內(nèi)電氣自動(dòng)化技術(shù)實(shí)際工作中依然存在較多的問(wèn)題與不足，如工作模式、執(zhí)行方式相對(duì)落后，且設(shè)備檢修花費(fèi)的時(shí)間較長(zhǎng)，工作效率不高。檢修工作模式有待進(jìn)一步完善，檢修工作缺乏靈活性，檢修工作人員的思維模式比較傳統(tǒng)，對(duì)于實(shí)際工作全過(guò)程缺乏科學(xué)有效的監(jiān)督管理機(jī)制，因此，一旦出現(xiàn)問(wèn)題，容易出現(xiàn)互相推卸責(zé)任的情況，不能很好地落實(shí)各方責(zé)任。電氣自動(dòng)化技術(shù)工作中缺乏針對(duì)性的問(wèn)題比較突出，其主要和傳統(tǒng)的檢修工作模式有很大關(guān)系，主要為檢修工作內(nèi)容主次不分，存在盲目性等，從而導(dǎo)致檢修工作效率不高[6]。

相關(guān)工作人員對(duì)于電氣自動(dòng)化技術(shù)的重視程度不高，導(dǎo)致各種問(wèn)題頻出，資金投入嚴(yán)重不足，導(dǎo)致研發(fā)工作不能正常開(kāi)展，無(wú)法培養(yǎng)出高素質(zhì)的技術(shù)型人才，阻礙了行業(yè)的發(fā)展。傳統(tǒng)的檢修機(jī)制和當(dāng)前的實(shí)際工作需求不相符，在實(shí)際工作中不能抓住重點(diǎn)，導(dǎo)致大量的人力、物力等資源嚴(yán)重浪費(fèi)，檢修效果不理想，不利于檢修技術(shù)的進(jìn)一步完善。當(dāng)前，大部分的電力電氣檢修工作主要是根據(jù)計(jì)劃進(jìn)行檢修，檢修多為固定時(shí)間，同時(shí)明確具體檢修內(nèi)容，這種檢修模式存在一定弊端，首先，傳統(tǒng)計(jì)劃?rùn)z修模式缺乏靈活性，相關(guān)工作人員沒(méi)有抉擇權(quán)，管理意識(shí)淡薄，如果出現(xiàn)問(wèn)題，無(wú)法明確責(zé)任，由于檢修周期無(wú)法準(zhǔn)確把握，很可能會(huì)導(dǎo)致發(fā)生檢修不足的情況，檢修成本會(huì)增加，不能有效保證檢修的整體效果。

3 電氣自動(dòng)化技術(shù)的質(zhì)量控制與安全管理

3.1 增強(qiáng)繼電保護(hù)裝置的保護(hù)處理

電氣自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)部的繼電保護(hù)裝置在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中，會(huì)發(fā)生故障，為降低故障的影響范圍，需要采用科學(xué)的處理措施提升故障處理的時(shí)效性和處理效果。當(dāng)前，替換法是常用的一種處理措施。根據(jù)繼電保護(hù)裝置的應(yīng)用特點(diǎn)和設(shè)計(jì)要求，如果此類(lèi)保護(hù)裝置出現(xiàn)故障，需要對(duì)故障裝置的影響要素進(jìn)行全面檢查，在排查內(nèi)部元件和結(jié)構(gòu)時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)存在故障，需要采用合理的方式進(jìn)行替換處理，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)故障的快速修復(fù)，降低故障的影響力。替換法作為一種常用的方法，在多數(shù)故障中都具有重要應(yīng)用，因此在實(shí)際工作中，相關(guān)的實(shí)踐工作人員需要提升對(duì)替換法的重視程度。如果繼電保護(hù)裝置在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)故障，需要利用相應(yīng)的設(shè)備和插件完成替代工作，如果替代處理之后，故障消失，可以斷定故障的位置和類(lèi)型。如果替換之后，故障依然存在，需要進(jìn)一步分析，明確原因后，保證措施的針對(duì)性[7]。

對(duì)于繼電保護(hù)裝置內(nèi)部故障的處理，工作人員可以選擇使用分段法進(jìn)行處理。具體而言，就是將故障線(xiàn)路適時(shí)劃分成若干個(gè)部分，嚴(yán)格按照相應(yīng)的步驟完成故障的處理。比如，在實(shí)際工程中，如果繼電保護(hù)裝置的警報(bào)信號(hào)出現(xiàn)故障，可以按照這種處理方式進(jìn)行修復(fù)。通常情況下，這類(lèi)設(shè)備的兩側(cè)具有通信設(shè)備和收發(fā)機(jī)，因此需要采用不同程度的分段處理方式，根據(jù)各項(xiàng)功能規(guī)律和通道分布完成分段的故障檢驗(yàn)工作，通過(guò)這種方式縮減故障范圍。利用分段法還能充分利用現(xiàn)代技術(shù)和手段快速完成對(duì)通道的檢測(cè)。通過(guò)這種方式，能夠快速完成收據(jù)的收集工作，通過(guò)進(jìn)一步的研究，明確裝置內(nèi)部各項(xiàng)功能的執(zhí)行情況和有效性，進(jìn)而完成信號(hào)的接收檢測(cè)工作，判斷通道內(nèi)部是否存在故障情況，借助這種方式解決繼電保護(hù)裝置內(nèi)部可能存在的故障。

3.2 按時(shí)檢測(cè)以保證繼電保護(hù)系統(tǒng)正常工作

電氣控制系統(tǒng)中，一旦故障出現(xiàn)，值班人員能夠收到相關(guān)的警告信號(hào)，或者在故障發(fā)生時(shí)通過(guò)斷路器的跳閘，削弱故障的影響程度。根據(jù)繼電保護(hù)的特點(diǎn)，完善運(yùn)行管理系統(tǒng)，全面做好設(shè)備臺(tái)賬的記錄工作和事故分析工作，定期做好校驗(yàn)，并做好記錄工作。在日常工作中，需要對(duì)工作人員的工作情況進(jìn)行全面考核，根據(jù)工作成效進(jìn)行相應(yīng)的獎(jiǎng)懲。

在具體工作中，還要做好以下幾個(gè)方面的工作：第一，提升繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用范圍。水電站需要結(jié)合當(dāng)?shù)氐恼吆托袠I(yè)標(biāo)準(zhǔn)，明確繼電保護(hù)技術(shù)的重要性，優(yōu)化繼電保護(hù)管理模式，提升管理工作的科學(xué)化、精細(xì)化程度。第二，全面核驗(yàn)、檢查電氣設(shè)備使用的定值、參數(shù)、微機(jī)保護(hù)軟件版本數(shù)據(jù)，確保符合行業(yè)的工作標(biāo)準(zhǔn)，從而有效減少故障的發(fā)生。第三，科學(xué)做好設(shè)備的檢查和維修工作。在繼電保護(hù)裝置工作過(guò)程中，工作人員需要進(jìn)一步檢查設(shè)備。技術(shù)檢修人員需要具備相應(yīng)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，企業(yè)通過(guò)組織培訓(xùn)的方式，能夠幫助工作人員提升專(zhuān)業(yè)知識(shí)和技能[8]。

3.3 做好電氣設(shè)備檢修工作

傳統(tǒng)檢修工作主要是計(jì)劃性檢修模式，主要是發(fā)生故障后再進(jìn)行檢查維修，根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果反映和判斷電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)情況，不同類(lèi)型參數(shù)也能夠充分體現(xiàn)相應(yīng)的內(nèi)容。針對(duì)不同的故障都有著相應(yīng)的檢測(cè)維修技術(shù)與方案，狀態(tài)檢測(cè)與維修過(guò)程并沒(méi)有具體的時(shí)間限制，企業(yè)可針對(duì)具體情況全面檢測(cè)，可定期或不定期進(jìn)行檢測(cè)，與傳統(tǒng)檢測(cè)維修相比，靈活性更高。當(dāng)電氣設(shè)備一旦出現(xiàn)故障，可進(jìn)行精準(zhǔn)有效的預(yù)測(cè)，總的來(lái)說(shuō)，狀態(tài)檢測(cè)具備針對(duì)性與周密性的特點(diǎn)，通過(guò)狀態(tài)檢測(cè)能夠有效提升檢測(cè)效率與精準(zhǔn)率，最大程度上減少成本支出，傳統(tǒng)檢修模式朝著狀態(tài)檢修模式轉(zhuǎn)變也是必然發(fā)展趨勢(shì)。

為了保障電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，就必須要做好日常保養(yǎng)維護(hù)，要定期為設(shè)備注入適量的潤(rùn)滑劑，同時(shí)交替使用設(shè)備，根據(jù)實(shí)際情況，定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行清潔。還可采用循環(huán)濾油的方法，從而有效降低設(shè)備的故障發(fā)生率，這樣能夠有效提升電氣設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性與可靠性，適當(dāng)延長(zhǎng)其使用壽命，保障電氣設(shè)備健康可持續(xù)運(yùn)行。為了提升電氣設(shè)備的運(yùn)行可靠性，加強(qiáng)設(shè)備的日常檢測(cè)與分析是非常重要的，只有這樣才能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的異常狀況，并分析具體原因，找到設(shè)備的運(yùn)行規(guī)律和故障點(diǎn)，進(jìn)行全面故障排查，進(jìn)行全方位的檢查與維修，減少故障造成的負(fù)面影響，保障電氣設(shè)備穩(wěn)定可靠運(yùn)行。如果未明確具體的設(shè)備檢修周期，一旦設(shè)備發(fā)生故障，很難及時(shí)得出具體的原因，影響檢修效率，要及時(shí)明確故障位置，并全面分析數(shù)據(jù)，判斷故障原因，采用科學(xué)有效的檢測(cè)方法，每次維修工作前都應(yīng)當(dāng)做好相關(guān)準(zhǔn)備工作，并對(duì)檢修工作實(shí)時(shí)記錄，這樣也有利于掌握設(shè)備的運(yùn)行狀況及故障特點(diǎn)，有效縮短設(shè)備的實(shí)際檢修時(shí)間。電氣設(shè)備檢修工作中，要加強(qiáng)全面監(jiān)督，深入了解電氣設(shè)備故障的具體原因，分析其實(shí)際情況，要梳理檢修流程和項(xiàng)目，對(duì)于無(wú)關(guān)緊要的項(xiàng)目，應(yīng)當(dāng)及時(shí)改進(jìn)和優(yōu)化，從而簡(jiǎn)化檢修工作流程及內(nèi)容，提升實(shí)際工作效率。一般大故障維修時(shí)間都比較長(zhǎng)，工作量自然也比較大，可以根據(jù)實(shí)際情況，適當(dāng)取消部分項(xiàng)目，這樣能夠有效節(jié)約檢修需要的時(shí)間，提升工作效率，保障電力設(shè)備能夠持續(xù)安全地運(yùn)行。

3.4 電氣自動(dòng)化質(zhì)量與安全管理

3.4.1 構(gòu)建安全應(yīng)急方案

水電站在開(kāi)展具體生產(chǎn)活動(dòng)時(shí)，作為電氣自動(dòng)化技術(shù)的質(zhì)量安全管理人員一定要認(rèn)真負(fù)責(zé)，對(duì)可能影響生產(chǎn)安全，引發(fā)質(zhì)量事故的因素進(jìn)行提前了解和排查。同時(shí)定期組織員工針對(duì)質(zhì)量安全應(yīng)急反應(yīng)進(jìn)行培訓(xùn)和練習(xí)，參照當(dāng)前我國(guó)企業(yè)內(nèi)部安全生產(chǎn)質(zhì)量的一應(yīng)規(guī)定。根據(jù)實(shí)際，對(duì)企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中存在危險(xiǎn)因素的各項(xiàng)操作規(guī)程進(jìn)行排查和改進(jìn)，提出合理化建議。針對(duì)生產(chǎn)質(zhì)量安全問(wèn)題的應(yīng)急救援預(yù)案進(jìn)行不斷改進(jìn)和完善，通過(guò)出臺(tái)合理有效的管理措施，針對(duì)企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的浪費(fèi)行為和現(xiàn)象進(jìn)行制止，幫助企業(yè)降低生產(chǎn)所投入的成本。

3.4.2 做好安全管理工作

在實(shí)際生產(chǎn)管理過(guò)程中，電氣自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的各行業(yè)需在結(jié)合自身生產(chǎn)計(jì)劃的前提下，需要根據(jù)季節(jié)變化、周?chē)h(huán)境變化以及設(shè)備使用情況等制定出合理的設(shè)備安全管理措施，根據(jù)實(shí)際對(duì)其定期開(kāi)展檢查和維修。比如，在炎熱的夏季，生產(chǎn)區(qū)域的設(shè)備因?yàn)椴煌＿\(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)導(dǎo)致局部溫度快速升高，如果沒(méi)有對(duì)應(yīng)且有效的降溫裝置，持續(xù)升高的溫度不僅會(huì)損壞電氣設(shè)備內(nèi)部的零件，還可能引發(fā)火災(zāi)，導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。

再如，部分電氣設(shè)備長(zhǎng)期在陰暗潮濕的環(huán)境中不停運(yùn)轉(zhuǎn)，或者有的廠(chǎng)房本身就建造在潮濕的氣候環(huán)境中，設(shè)備內(nèi)部的電氣線(xiàn)路因?yàn)榭罩兴值那治g出現(xiàn)腐蝕，發(fā)生短路，就可能在某次開(kāi)機(jī)后無(wú)法正常啟動(dòng)。因此，水電站一定要加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的安全管理，結(jié)合實(shí)際以及具體環(huán)境變化，組織人員制定安全合理的檢測(cè)維修計(jì)劃，定期對(duì)電氣設(shè)備內(nèi)部元器件進(jìn)行檢查、除銹、更換，并配備專(zhuān)業(yè)的降溫防潮裝置，盡可能降低自然環(huán)境對(duì)于電氣設(shè)備運(yùn)行安全的影響，避免不必要事故的發(fā)生，保證生產(chǎn)質(zhì)量。

4 結(jié)語(yǔ)

總之，水電站電氣自動(dòng)化控制技術(shù)實(shí)際應(yīng)用時(shí)，可以從源頭著手解決問(wèn)題，進(jìn)一步提高企業(yè)自動(dòng)化控制效果，降低生產(chǎn)成本，便于從整體角度思考問(wèn)題，制定科學(xué)合理的方案，促進(jìn)自動(dòng)化控制進(jìn)一步發(fā)展。通過(guò)強(qiáng)化電氣自動(dòng)化技術(shù)質(zhì)量控制與安全管理，切實(shí)滿(mǎn)足實(shí)際運(yùn)行的需求。