水电站电气工程自动化技术及实际应用研究

发表时间:2020/12/2   来源:《中国电业》2020年20期   作者:高歆怡
[导读] 我国的电气自动化技术近几年取得了巨大的发展,因此,各领域都开始将自动化技术投入使用
        高歆怡
        青海黄河中型水电开发有限责任公司  青海810000
        摘要:我国的电气自动化技术近几年取得了巨大的发展,因此,各领域都开始将自动化技术投入使用,目前反响较好。水电站作为民生重要工程,国家一直给予了极高的关注,积极推动其生产技术的发展。而电气自动化可以帮助水电站提高生产效率,减少投入成本,扩大经济效益,因此水电站应用电气自动化技术得到了广泛的关注。本文阐述了现阶段水电站电气自动化技术存在的管理问题,主要是从技术方面和管理层方面进行分析,从而说明电气自动化技术应用于水电站的必要性和重要性,最后列举了目前应用较广泛的实际应用状况。
        关键词:电气自动化;水电站;重要性;实际应用
        引言:
        电气自动化技术的综合性较强,综合了计算机、机电等多领域的知识技术,不断帮助提高各方面的生产效率。近几年,我国大部分水电站都已经开始使用电气自动化技术,希望通过先进技术来提高自身的生产效率以及解决传统生产方式带来的问题。但是,由于观念未能跟上技术的革新,部分水电站的电气自动化技术的应用程度仍旧处于较低水平,此外,水电站仍旧缺失相关专业人才。
        一、现阶段存在问题
        (一)电气自动化水平不高
        目前,随着科技的不断发展,我国的电气自动化技术已经达到比较成熟的阶段,但是将电气自动化技术应用于水电站仍旧处于较初级的阶段。部分水电站仍采用传统的人工操作手段,效率不及电气自动化技术。水电站的电气自动化水平无法与我国居民对水电的日常需求以及我国生产对水电的需求相匹配。
        (二)管理水平较低
        虽然电气自动化可以帮助减少人工投入,但是却对技术的管理与应用要求提高了。已采用电气自动化的水电站,由于未能完全对技术进行开发或在实际操作过程中管理不当,出现了人力资源浪费、资金浪费等多种问题[1]。管理水平较低的主要问题是在于水电站仍旧使用传统的观念进行管理活动,尤其疏于引进相关技术人才,导致管理层僵化,最后导致生产效率降低。
        二、重要性
        (一)提高生产效率
        技术的发明都是为了提高人类各种生产活动的效率,电气自动化也不例外。在水电站的工作中,电气自动化技术可以帮助生产者、工作者提高人力有效利用率,将部分人力释放到更需要的工作环节[2]。这不仅减少了工作者的工作量,缩短生产流程,提高了生产工作中的效率,在一定程度上也将合适的人才放在合适的位置上,对于巩固水电站的管理有一定帮助。
        (二)提高电能质量
        水电站使用电气自动化技术,可以一定程度上避免出现负荷运行的情况,将电压控制在合适区域内,帮助减少电压不稳定对水电站生产电能水平的影响。这是人工操作无法准确控制的,因此也会间接提高水电站的生产效率。由于水电站是重要的民生工程,电能质量对周围的居民有很大影响。因此,水电站应对电能质量给予极高的关注,在提高生产效率之前首先要提高电能质量。
        (三)提高经济收益
        电气自动化技术在帮助减少人力投入的同时,也可以帮助水电站使用最小的水动力生产最多的电能,提供水动力的利用率,进而提高水电站的经济效益。电气自动化帮助水电站减少投入,增加产出,从而提供经济效益。提高经济收益可以帮助水电站进行后续的发展,尤其是革新技术与引进人才方面。


        (四)增强生产安全性
        电气自动化技术除了可以帮助生产过程提高效率,还可以帮助水电站提高生产过程中的安全性。若生产过程中出现了漏洞或者危险,管理者可以通过监控系统对危险部位进行准确定位,及时修复,提高生产过程的安全性,同时也可以保障工作人员的安全。
        (五)提升数据分析能力
        提升数据分析能力的主要目的是为了提高水电站生产效率。在有依据、经过分析处理后的数据的基础上,水电站的管理层可以对水电站的整个生产过程有个具体且全面的认识和理解,对未来安排生产环节有着积极的影响[3]。
        三、实际应用
        (一)监控系统
        以往在人工操作时期,水电站需要安排人员实时对生产系统进行监控。部分水电站目前已经开始使用自动化系统,帮助水电站减少人力投入,将耗时间、不需要脑力劳动的生产活动交给智能化机器。当前,最常见的监控方式为集中监控、远程监控和总线监控。其中,由于远程监控投入成本低,监控效果较好,在各大水电站中应用较广泛。
        (二)水轮机自动控制系统
        水轮机自动控制系统是利用电气自动化技术,根据实际情况,科学地调整机器的功率,在达到一定额定电压或者运转时间过长的情况时,及时停止机器运作,减少损失,最大化地延长水轮机的使用时间。将电气自动化技术运用于水轮机,不仅解放了生产力,而且还增强了安全性。
        (三)安全运行方面
        国内部分水电站将电气自动化技术运用于安全检查方面,对于损坏部位可以及时汇报,警报系统及时发出声音。及时报警,可以帮助相关人员进行及时的修复工作,从而恢复生产电能工作。这改善了我国以往水电站传统人多、技术利用率低的状况。由于水电站内的大功率机器出现不良状况时危险系数较高,水电站利用电气自动化技术在保护机器、降低损失时,也可以保护相关员工的安全。因此,国内大部分水电站都已经开始采取自动化的监控系统。
        (四)运用于调速器
        调速器主要是通过电气自动化技术,对于水头变化的情况下,调整水轮机机组的转速[4]。相关人员可以依靠水轮机的转速,及时调整串联电阻或者更换芯片,提高水轮机机组的运行能力,并且减少损伤。
        (五)构建水电站自动化系统网络
        将水电站的每个环节都进行自动化处理,从而构建水电站自身具有独特性的自动化系统网络,增强水电站信息的保密性。自动化系统网络除了可以帮助各环节加强自身的安全性、稳定性,还可以加强各环节的监督机制,包括自我监督以及外部监督,尤其是便于管理层对生产环节的定时监督,保证各环节生产的完整性和安全性。
        四、结束语
        目前,我国的水电站大部分已经都是用电气自动化技术。但是,由于电气自动化技术的综合性较强,因此电气自动化技术的实际应用对于水电站的技术能力要求较高。部分水电站仅仅只是在技术上使用了电气自动化技术,但却对技术的理解不完整,导致了部分水电站的生产效率仍旧得不到提高。因此,在利用先进技术的同时,水电站也需要重视管理层能力的培养和相关专业人士的技能培养。
        参考文献:
[1]施华锋,赵栋.浅谈水电站电气自动化应用问题的探讨[J].科技经济导刊,2017(09):85.
[2]罗文云,敖成彦.水电站电气工程自动化技术的应用[J].黑龙江科学,2019,10(20):78-79.
[3]彭正祥.论电气自动化在电气工程中的应用[J].现代工业经济和信息化,2020,10(09):54-55.
[4]李梦文.水电站调速器的电气故障与处理技术[J].百科论坛电子杂志,2018,000(002):327.
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