樊利敏 徐建东
杭州日臻建设有限公司 浙江省杭州市311100
浙江烜鼎水利工程有限公司 浙江省衢州市324100
摘要：水利水电工程具有一定的复杂性和系统性，工程的建设过程也十分繁琐，涉及的内容众多，为更好发挥水利水电工程的优势必须全面发展电气自动化技术，在每一个水利水电运行中都灌输电气自动化思想，实现自动化水平的全面应用，提高整个工程的运行效率，从而获取更高的经济利益。
关键词：水利水电工程；电气自动化技术；应用
电气自动化对工程建设事业的发展起到推动性作用，通过电气自动化在水利水电工程中的应用，有助于提高工程管理水平，创造显著的经济效益。本文以水利水电工程为背景，阐述了电气自动化系统的组成，围绕电气自动化在水利水电工程中的应用要点展开探讨，以促进水利水电工程行业的发展。
1水利水电工程中电气自动化系统的构成
电气自动化技术融合了现代网络信息技术与电子信息技术，从而形成一种先进的技术，通过电气自动化的大量实践与推广，许多领域都已经引入了电气自动化技术，并全面提升了生产效率，大大降低了人力物力，改变了传统的人为操作模式，为人们的生产与生活带来更加便捷的优势。随着我国电气自动化技术的全面发展，已实现了社会各个角落的全面覆盖，如公交、地铁、电气、现代化工程的机械系统等都取得了优异成绩，实现了自动化水平的提升。目前电气自动化技术已成为当前众多产业的主要发展方向，推动了我国新兴技术的应用，有效的将科技力量转化为生产力，促进社会经济水平的全面提升。在科技水平的不断发展中计算机网络技术在各个领域中实现了全面覆盖，许多企业依赖计算机网络技术的应用彻底打破了传统运行模式，推动了企业的发展。尤其是水利水电工程，结合现阶段电气自动化发展水平已逐渐形成新型的自动化模式，取代了传统的人为操作运行体系，大大提高了水利水电工程系统的运行效率，减少了人工操作的复杂性和错误率，现阶段的水利水电工程自动化水平能够实现智能监控和无人值班等工作状态。目前水利水电工程电气自动化系统组成部分的核心内容仍是依托计算机技术来实现的，同时结合微型继电保护装置和测控设备以及可进行自主编程的控制器模块来实现系统的自动化运行。水利水电自动化系统主要由现场控制线和RS485构成，同时包含了多个传感器和智能设备，根据实际的应用顺序将这些设备合理分布，形成完整的电气自动化水利水电系统。通过这种开放式的运行系统还能够实现拓展功能，结合整体结构与系统的功能差异，开展合理化的监控措施，提升了整个电气自动化水利水电系统的灵活性。在该系统中还全面应用了大量冗余配置装备，大大提升了整个电气自动化系统的稳定性，同时在系统的维护上也应用了便捷式升级技术，有利于水电工程的检测工作。
2电气自动化在水利水电工程中的具体应用
2.1自动化控制水轮发电机组运行
电气自动化系统集监测、分析、反馈及调节功能于一体，可以智能控制水轮发电机组，使其维持稳定运行状态。1）在电气自动化系统的调度下，协调好开关机、转调等工作，全程无需过多人员的参与，仅需根据特定的指令完成调度即可，水轮发电机组可根据指令做出调节行为。2）电气自动化系统充分贯彻节能环保的发展理念，以水轮发电机组正常运行为前提，最大限度降低其能耗，以低消耗的模式实现效益最大化的目标。自动化系统可密切关注最新的工作情况，进而自动部署发电机组，在非必要时关停部分机组，或是在存在需求时及时启用机组。3）水利水电工程具有规模化的特点，其在运行期间易由于内外部因素的作用而发生故障。在出现此类情况时，电气自动化系统及时做出响应，自动接管机组，根据系统掌握的情况开启紧急备用机组，以便快速恢复正常发电状态。此外，考虑到安全性的要求，电气自动化系统还将对机组的运行状况做出判断，必要时将自动断开特定的机组，以最大限度减小故障影响范围。
2.2监测水轮发电机组的运行状态
电气自动化系统具有自动监测的功能，能够及时掌握发电机组运行稳定水平、电路安全状况、发电机的负荷等，若某项指标存在向极端变化的趋势，则能够及时做出调整，使其稳定在许可范围内。电气自动化系统还能够精细化调节制冷系统，使机组等相关装置在合理的温区内运行，避免因温度过高而导致设备烧损的异常状况。若发电机组运行期间存在故障，该部分情况将由电气自动化系统及时感应，在对外发出信息的同时还将同步采取调整措施，通过自动化的方式尽可能控制故障的影响范围，而检修人员可第一时间获取故障信息，随即组织分析与维护工作，自故障发生开始直至完成维修所持续的时间较短，不良影响范围较小，可减少因故障而导致的经济损失。
2.3智能化控制设备
电气自动化系统的控制范围广，包含水泵、油泵以及空压机等。由于形成了联动机制，因此在某些设备发生故障后，电气自动化系统将及时检测到具体情况并调用其他设备，以维持正常的运行状态。电气自动化系统可以针对核心的电气设备展开全方位的检测与诊断，视实际情况采取控制措施，例如掌握及控制变压器、母线等。水工建筑物的使用状况将对水利水电工程的整体运行水平带来影响，而电气自动化系统则能够及时监测此方面的情况，亦可采集有关于拦污栅畅通状况的信息，若存在堵塞的情况，则会及时提醒维护管理人员，以便及时疏通。并且，电气自动化系统还能够检测水位高程并及时调整，使其在各阶段均稳定在合理的高程区间内。
2.4设备选型及自动化设计
科学技术水平持续进步，给水利水电工程建设事业的开展提供了更为可靠的技术支持，丰富的前沿科学技术相继被应用于水利水电工程中，随着自动化元件的逐步丰富，其在水利水电工程中的作用也愈发显著。但需要意识到，现阶段发电机自动化水平依然有待提高，在实际应用中存在元件灵敏度不足、可靠性欠佳、精度偏低等局限之处，导致水利水电工程的自动控制机制难以有效发挥出作用。对于此问题，有关技术人员需要将设备的选型与升级作为突破口，保证设备型号与水利水电工程建设需求之间具有相适性，同时做好自动化设计工作。以中低水头电站为例，则普遍应用到轴流转浆式水轮机。该水轮配置有涡轮叶片，采取的是导叶协联行动模式，通过该装置的应用，解决了以往中低水头电站运行期间稳定性不足、故障频发、经济效益低等问题。但导叶开度类型多样，显著增加了制作难度，且易受到涡轮头和下游水位变化的影响，使水轮机的运行参数与理论值出现较大的偏差。加之外界环境的作用，水轮机的运行效率长期偏低。对此，技术人员以实际情况为立足点，适时调整工艺参数，以保证各类装置之间具有协调性，通过PLC控制方式的应用，可显著提高水轮机的运转效率，发电质量可靠、效益显著。
3结语
综上，水利水电工程对人们的生活起到了重要作用，为更好改善我们的生活品质，将电气自动化技术应用到水利水电工程中，可以有效的提高系统运行效率，为人们提供更安全、更可靠的能源，促进经济的发展。
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