电气自动化技术在水利工程中的运用

蒋鑫

摘 要：水利工程包含了大量的电气设备，如变压器、开关柜、空压机等，如果完全依靠人工负责控制和检修，不仅占用了过多的人力资源，增加了人工成本，还容易出现误操作等情况，增加系统运行故障率。将电气自动化技术运用于水利工程中，可实现对整个电氣系统的全过程监控和自动化保护，在提升工程效益和管理效率方面具有显著优势。随着技术的发展，电气自动化、智能化技术将在水利工程中得到更加广泛深入的应用。

关键词：电气自动化技术;水利工程;运用

引言

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。

1.电气自动化概述

电气自动化融合网络信息、电子信息等一系列现阶段前沿的技术形式，是生产作业由传统模式向自动化方向发展的重要技术支撑，具有高效、减少资源投入等效果。随着配套技术的深度发展，现阶段的电气自动化已经具有较高的应用水平，逐步渗透至社会生产、生活的各个层面。水利水电工程的建设规模较大，具有周期长、复杂度高等特点，在引入电气自动化技术后，可提高工程生产力，以更为规范、更为自动化的方式完成相关工作。

2.水利工程中电气自动化技术的应用价值

2.1工程效益方面

水利工程的正常运转及各项功能的发挥需要电气系统稳定运行作支撑，但是一些规模较大的水利工程，其电气系统包含的电气设备复杂多样，随着运营年限的增加，电气设备发生故障的频率会有明显上升趋势。推广使用电气自动化技术，一方面能够实现对各类电气设备的自动调控，保证水利工程电气系统的高效运行，创造更大的经济效益和社会效益，另一方面也能够及时发现电气故障问题，立即进行报警。运维人员在收到报警信号后，可及时找到故障源，进行维修处理，避免水利工程因电气事故而停运，确保水利工程稳定运行。

2.2提质增效

通过电气自动化系统的应用，可达到提质增效的效果。首先，创建并运行自动监控运行机制，其对于增强工程整体稳定性大有裨益，各类装置可在良好的环境下高效运行，工作人员也能享受到更佳的作业条件，在各类生产要素的协同作用下，促进水利水电工程的发展，创造显著的社会效益和经济效益。其次，电气自动化系统融合了先进的计算机监控技术，可以面向水利水电工程整体展开全面的监测，对工程运行状况做出准确的判断，基于既有数据及时预测可能出现的问题，从根本上消除安全隐患。最后，电气自动化系统的运行能力较强，对劳动力所提出的需求较低，既减少了人力资源投入，又避免了因人为操作而导致的效率低下问题，由此创造丰厚的经济效益，提高企业的核心竞争力。

3.电气自动化在水利水电工程中的具体应用

3.1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。

3.2水利水电工程机械设备的控制

水文电气系统中的许多先进设施对于系统的安全运行至关重要，因为供水系统中更有效的系统控制和设备控制是必不可少的。传统设备管理不再满足现代应用程序的需求。因此，由于现代计算机控制技术的发展，大多数企业已充分采用水电设施的数字化控制，改进了系统维修，取代了传统的技术应用程序，实现了高效的自动化，加快了记录和存储的效率。

3.3自动保护

在水线电气系统中，电气设备通过线路连接在一起。其中一个设备故障可能会影响本地线路，并可能导致本地电网瘫痪。如果故障不能及时解决，则损坏可能因突然故障而加剧。自动化保护通过在发生故障时采取措施最大限度地减少故障损失。电气自动化保护可以在两种应用实际效率的情况下实现，主要通过制动电阻实现。当机器运行过程中持续存在危险，印刷机出现机油压力异常时，电动机械系统会停止运转，保护机器。第二：警报动作。除了突然故障之外，一些故障在初始阶段对系统并不构成很大的危险。电气自动化保护可以在第一时间识别和报警信号。尺寸的操作应立即进行，以免对水电站的正常运行产生不利影响。

3.4数字监控技术的应用

数字监测技术在水电站的应用为水电站的高质量、准确管理奠定了基础，实现了水电站重点区域的综合监测。数字监控技术在现有水电站基础上保证了稳定运行，不仅提高了原有设备的效率，还确保了运行场所的安全稳定。数字化监测技术只有在采用计算机技术和采用继电保护PLC编程的情况下才能发挥作用，以确保所有节点都能及时发送和接收数据。伴随着科学技术的发展，电力机械化是今后水电站应用的全系统自动化控制。这不仅降低了水电站运营成本，而且提高了运营效率，大大降低了水电站运营中断的可能性。

3.5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。

结束语

随着我国水利水电事业的发展，加强水利工程电气系统的综合管控成为一项重要工作。电气自动化技术的运用，可减轻人们的工作压力，降低人工成本，也能够实现对电气设备故障问题的及时处理，防止故障与损失的扩大化。现阶段，电气自动化技术已在自动准同期并网、自动化保护等方面得到了广泛运用，并取得了理想效果。未来要继续做好技术创新，提升水利工程管理效率，支持我国水利水电事业发挥更大的价值。

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