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电气自动化技术在水利水电工程中的应用李建平

发表时间：2020/6/30 来源：《电力设备》2020年第5期作者：李建平

[导读] 摘要：水利水电关系民生大计，可有效地调控水资源，改善水资源贫乏地区的缺水问题，还可以对洪涝水患进行调节，可以有效帮助当地人民提高生活质量。

        （小其培发电分公司江西鹰潭 335000）
        摘要：水利水电关系民生大计，可有效地调控水资源，改善水资源贫乏地区的缺水问题，还可以对洪涝水患进行调节，可以有效帮助当地人民提高生活质量。伴随着我国社会经济的迅猛发展以及人民生活水平的提高，水利水电工程在社会生产和人民的日常生活中的重要作用越来越引起了人们的关注和重视。电子自动化技术可以有效解决工程中出现的问题，实现工程的自动化、智能化、可控化。本文主要分析了电气自动化技术在水利水电工程中的应用。
        关键字：电气自动化技术；水利水电；意义；应用；
        水利水电工程不仅能够给用水困难的地区带来帮助，还能调节洪涝灾害，降低自然灾害的发生率，确保广大人民群众的生命安全，维持我国经济的稳定发展。水利水电工程在促进我国经济发展、维持人们正常生活方面有着不可小觑的作用。目前，中国水利水电工程中已经广泛应用了电气自动化技术，不仅能够保证水利水电工程系统的正常运行，还能够实现水电工程自动化运转的目标。笔者结合实际经验，分析探讨了电气自动化技术在水利水电工程中的应用。
        1电气自动化技术概述
        1.1电气自动化的特点
        电气自动化技术汇集了计算机技术、网络技术和电子科技，提高了本身的自动化水平，节约了更多的人力与物力。同时，电气自动化在实际的发展过程中，已慢慢地渗透到人们的日常生活中，被广泛地应用，例如在地铁、公交、电梯、工厂自动化生产线等项目中。尤其是水利水电工程，电气自动化技术以其自身的便捷、广泛、高效等优势。发挥着重要的作用。电气自动化作为科学技术的发展结果，有利于提高生产力水平．在提升我国经济实力的同时．推动科学技术飞速发展．增加产品的附加价值。
        1.2水电工程电气自动化系统组成
        在科学技术持续高速发展的当今社会下．计算机网络技术也逐渐渗透到了各行领域中，并快速地获得了广泛的应用。在水利水电工程中，也逐渐形成了新型的自动化模式，取代了传统由人工操作控制的运行模式．实现了无人值班、智能监控的工作模式。而电气自动化系统的组成。则主要是依靠计算机技术来完成的，利用可编程序控制器(PLC)与微机继电保护装置、专用智能测控装置等，才能共同实现。
        整个电气自动化系统．均是通过以太网、现场总线等，连接不同的控制站、智能装置等，架构出按照一定的分层顺序分布的综合性分工监控电气自动化系统。该开放式的电气自动化系统能够实现良好的功能扩展．其分层分布结构也可以按照功能差异，对监控对象实施可靠的配置监控．具有较强的分散性和灵活性。水电工程电气自动化系统，主要采用的是冗余配置装备，显著提高了系统可靠性。在维护技术上，则采用的是最先进的、便于适时开展升级、能够保证水电工程运行检测、控制和保护的技术，人机的接口能力较强，且便于进行掌控，在设计、调试和现场运行中都具有良好的优势。
        2水利水电工程中应用电气自动化的意义
        2.1可对水利水电工程的运营状况进行智能管控
        电气自动化最突出的功用就是可对工程进行高效、实时的管控，把它和水利水电工程相契合，即可实现对该工程运营状态的实时监控。在水利水电工程加载了自动化体系，再辅以新进的电脑技术，即可实现对整个工程体系的系统化、自动化管控。将工程化作一定数目的控制点，对每个点进行实时监控，倘若某个点发生故障，控制体系就会给出警示，工作人员依据报警点即可及时进行维修处理，减少了寻找故障点浪费的时间，从而有效减少因工程系统故障而引起的供电问题，提升工程经济效益。
        2.2提升水利水电工程的工作效率
        电气自动化与水利水电工程的巧妙结合，不仅使得水利水电工程的运营更加稳定、可靠，工程公司的经济效益也得以提升。此外，高度自动化体系使得工程的每个控制点都可以实现实时监控。配套电脑体系对数据加以分析，对存在隐患的地方及时进行自动化调整，把隐患消除在萌芽状态，减少了人工费用。

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另外，监测系统中的故障警报装置会及时报告故障点，工作人员无需进行故障点排查工作即可开始维修工作，快速处理故障点，保障供电体系的顺利、平稳运营，工作效率明显提升。
        2.3实现绿色环保
        在传统水利水电工程系统的操作中，都是由人力来完成整个操作的，但经常会因为技术人员的疏忽和技术达不到要求而造成资源的浪费，这样不仅给环境造成了污染，还违背如今推崇的绿色环保理念。资源的过度浪费大大增加了生产成本，也减少了施工企业获得的经济效益。而电气自动化技术在水利水电工程中的使用就可以有效避免资源的浪费，这主要是因为电气自动化技术主要都是通过计算机来控制实现工程运转监测，即使监控室内没有技术人员，计算机也可以保证工程正常运转。当工程运转过程中出现问题时，通过计算机的监测，可以发出警报提醒工作人员前来维修，这样不仅可以减少人力资源的投入，降低工程的生产成本，还可以加强对水利水电工程系统的监测，及时找到存在的问题并加以解决，保证系统的正常运转。
        3电气自动化在水利水电工程中的应用
        3.1控制水轮发电机组的运行
        电气自动化技术在水利水电工程的应用过程中，首先要注意的是如何管理好关机、停机以及控制好发电调相与抽水调相等与机组相关的运行问题，保证水轮发电机在无人存在的情况下依旧能够独立地完成相关的工作。其次，根据电气自动化技术智能化这一特点可以对发电站组进行适当的调整，保证水轮发电机组可以以更好的状态运转。除此之外，还可以根据工程的实际情况来合理分配发电机组的位置，实现对发电机组开关的有效控制，保证机组间能够进行自由的变换，最大限度地发挥作用，在发生自然灾害和安全事故时可以智能化地进行控制，保证设备的正常运转。在水轮机中，水流通过蜗壳的导流作用径向流入导水机构，将液体动能转化为静压能，再通过导叶将静压能转换为转子的动能，以水轮机为原动力将水能转化为电能。
        3.2智能化控制设备
        智能化控制的周边设备设施主要包括油泵、水泵、空压机等。在发生自然灾害或者安全事故时，可以通过电气自动化技术智能化地控制设备，第一时间有效地对受损设备进行维修，缩短维修时间，保证工程系统的正常运转。其次，还需要加强水利水电工程内部设备的控制，比如对变压器、输电线路等重要电气设备的检测和保护。最后，还需要对水利水电工程内部的建筑物进行控制，加强对机组运行过程中的检测，监督和管理好拦污闸的阻塞问题以及对水位高低进行有效控制。与此同时，还可以利用电气自动化技术加强饮水压力管的保护。
        3.3自动化的设计
        随着水利水电工程自动化技术水平的不断升高，电气自动化技术在水利水电工程内部发挥的作用也就越来越大，但由于电气自动化技术所需要的自动化原件达不到标准，缺乏足够的稳定性、精度较低以及灵敏度较差等问题，导致电气自动化技术在水利水电工程的应用中存在障碍，因此需要开展自动化的设计来解决这一问题。比如，水电站中广泛应用轴流转浆式水轮机，但受到生产厂家技术水平的限制，使得生产出来的水轮机达不到自动化运行标准，为了解决这一问题，只能由人力辅助操作，以获得最佳的运行状态。
        4结语
        综上所述，电气自动化系统在水利水电工程当中的应用越来越广泛，从而为推动我国的基础设施建设，促进企业整体效益做出了贡献。为此，我们应该进一步探索和研究电气自动化技术水平，将其更好的应用到水利水电工程当中，实现其进一步发展。
        参考文献：
        [1]电气自动化在水利水电工程中的应用解析[J].林超.科技创新导报.2019(06)
        [2]电气自动化在水利水电工程中的应用[J].马淑倩.智能城市.2019(17)
        [3]电气自动化在水利水电工程中的应用分析[J].夏磊.南方农机.2019(22)
        [4]电气自动化在水利水电工程中的应用[J].刘宇，余昊哲.南方农机.2018(24)
        [5]电气自动化技术在水利水电工程中的应用[J].宋智.自动化应用.2018(09)