电气自动化技术在水利工程中的应用

邢晓明

【摘要】作为我国经济建设当中重要的基础工程，水利工程直接影响到我国社会发展和人们的生活环境质量。当前电气自动化技术在水利工程中的应用受到了广泛的关注。因此，本文将围绕这个话题进行分析，着重探讨如何更充分地将电气自动化技术应用在水利工程当中。

【关键词】电气自动化;水利工程;主要构成;应用

引言

随着经济和社会的发展，水利系统的电气控制逐渐向自动化方向发展。通过水利系统电气自动化系统创建独立的监控系统，实时监控水电厂的实际运行状况，对保证水电厂电气自动化的稳定运行具有非常重要的作用。

一、水利工程当中电气自动化系统的主要构成

在社会生产力不断提高、经济不断发展的背景下，计算机技术已经深入到了社会生活的方方面面，并给人们的日常生活带来了极大的便利。从我国的水利工程建设与应用的情况来看，电气自动化技术是当前水利工程建设的一个重要内容。由此可以看出，我国的水利工程开始朝着自动化方向逐步发展，工程的运作模式也将在电气自动化技术的应用过程中逐步转型，很多的日常工作内容都能够被机器代替，实现操作的自动化。在水利工程的电气自动化系统中，通过对先进的科学技术的应用，实现了专门的智能控制装置、保护装置等应用。从水利工程中的电气自动化系统构成来看，通常包括总线、太网等等，实现对各个部件的连接，从而形成整个系统的框架与网络，实现对整个电气自动化系统的有效监测。水利工程中的电气自动化系统具有显著的开发性特征，方便了后续系统的功能扩展和结构优化。另外，电气自动化控制系统的结构具有清晰的层次和布局的区分，因而能够根据不同部位的不同功能进行区别监测，具有显著的灵活性与适应性。冗余配置装备的运行为电气自动化系统的运作提供了可靠的保障。另外，在系统的维护工作方面，维护技术也具有较高的质量水平。当前所用的水利工程的电气自动化系统在人机接口方面的能力比较强，方便了系统的控制与管理，同时也有利于系统的调试和设计等。

二、电气自动化技术在水利工程中的应用

1、电压控制

水利设备上的电气控制保护元件及信号装置、执行机构是根据生产工艺和操作的要求，安装在机台的不同部位，元件分散，控制线路长。因此，为了满足控制回路各种元件的不同工作需要和保证设备、人身安全，增加控制系统的可靠性。按通常做法，需要设置一个控制电压，与主电路相隔离。但目前水利电气设施所采用的控制电压，包括380V及以下各个等级。不同型号水利设备的配套电气设备的控制电压往往各不相同。

另外，为了生产工艺的需要，在工艺自停及其信号指示回路中，可以采用12V和6.3V电压。控制电压的多样化，造成电气元器件型号、规格繁多，给用户厂的设备检修、备件购置造成困难。为了解决这一问题，应对控制电压统一标准，减少等級。

2、水轮发电机组智能控制

第一，应用电气化完成了同时完成关停机，发电转调相与调相转发点的管理控制，达到无人状态下，能独立的完成工作。

第二，电气自动化可以很智能的使发电站组在最经济的情况下健康运行，它可以智能的根据实际情况与系统的指令自动启动一定数目的机组，从而可以让负荷很经济的在运行的机组间分配。因为它可以控制发电机组的关和闭，因此他就可以根据负荷的要求自动变换机组，从而把有用功提高到最大，把无用功降到最低。

第三，如果出现工作事故或者洪涝期间机组频率低时，它可以智能的使备用机组投入工作，但当汛期时，它可以智能断开一些机组。

3、设备状态监测

能够实现发电机组的检测功能的定子和电子，其对应的电路是否安全，也可以用来检测发电机的铁芯以及定子绕组的温度是否处于正常范围，如果发现发电机的铁芯以及定子绕组的温度超过了正常的温度范围，则自动化系统将会及时发出信号，采取处理措施。除此之外，电气自动化系统还能够实现对水轮发电机组的制冷系统运行状况、变速系统运行状况以及润滑度等情况的监测，如果发现某部件出现问题，电气自动化系统将根据实际情况采取措施进行应对，同时发出警示信号。

4、电气设备的调度

就目前来说，互联网技术己经被运用于各种工程建设之中，己经成为信息科技的发展主流，因此，对电气设备进行信息化改造，研究出更加尖端高科技的调度系统，即可有效地提高设备工作效率。实际的自动化应用中，首先需要注意计算机的选择，建议选用性能较高的，或具备组件集群调度模式的，此类计算机能够改善传统的单一模式，从而扩大信号处理范围、而对于计算机调度中心的建设，则需要严格参照水利设施所发布的相关指令展开操作，从而能够确保随时提供快捷的服务。

5、自动保护

这里涉及的自动保护动作一般有如下三个等级：

报警，对于不立即危害机组的不正常运行情况，发电机定于温度超限、推力轴承或导轴承温度升高、油槽油而过高或过低、机组冷却水源中断等，保护就自动发出警告或同时投入备用，使运行人员严密监视情况发展，并采取措施，消除产生不正常情况的根源，或者转移负荷使故障机组退出运行。

（2）跳闸停机，当机组发生推力轴承、导轴承温度过高或压油装置油压过低等不允许继续运行的事故情况时，保护就自动跳开断路器并停机

（3）快速关闭进水闸门（或阀），有些事故如事故停机时遥上导水叶剪断销剪断，机组过速且调速器失灵，或压力铜管爆破等，自动保护除跳开断路器并停机外，还要关闭机组的进水闸门（或阀）或动作事故配压阀。

结语

我国人均水资源占有率较少，水资源如何有效利用是国家所关心的重要话题。水利的发展，将大大的节约了水资源的浪费，这都离不开高科技、高技术。在水利发展过程中，对其相应技术要求日益提高，传统自动化技术已经不能满足现今水资源节约的要求。电气自动化控制技术发展不仅有利于节约了人力、物力，而且对环境、土壤改进也有所影响。如今水利发展还有很长的一段路要走，而自动化技术的发展离不开我们的努力。科技是第一生产力，只有不断更新、发展技术产业，才能使水利发展迅速，超出国外领先国家。

参考文献：

[1]曹金华.电力系统中电气自动化的应用分析[J].科技与企业.2012.

[2]贺佰圭.关于水电站电气自动化应用问题的探讨[J].广东科技.2012.