电气自动化在水利水电工程中的应用

吴伟琪

摘要：近年来，我国的社会经济得到了明显增长，这对科学技术的不断优化产生了非常积极的影响。本文主要分析电气自动化在水利水电工程中的应用以及优化应用效果的具体措施，从而进一步促进我国水利水电工程的智能化和现代化发展。

关键字：电气自动化;水利水电工程;应用

一、电气自动化在水利水电工程中的应用

（一）智能控制

在水利水电工程中合理运用电气自动化，对实现水轮发电机组的智能控制大有裨益。首先，水利水电工程能够通过电气自动化的应用，完成相应设备的自动关机操作和自动停机操作，同时还能对发电转调相和调相转发点进行有效控制，这在很大程度上降低了人工成本的投入，为水利水电工程各项工作的高效進行提供了良好的先决条件[1]。其次，电气自动化是一项现代化智能技术，它能够针对水利水电工程日常运行的实际情况，通过智能化系统完成对发电机组的自动切换和自主启动，并科学合理地将系统的负荷分配至每一个发电机组，达到优化资源配置和控制运行成本的目的。

（二）实时监测

电气自动化具有良好的实时监测效能，它能够及时发现系统运行过程中存在的隐患故障，并立即采取行之有效的应对措施，从而有效减少隐患故障造成的不良影响。首先，电气自动化能够对发电机组电子和定子的状态进行实时监测，这不仅能够使得工作人员对电路的整体运行状况有一个全面的了解，同时还能使得工作人员有效掌握发电机组铁芯和定子绕组的实际温度。如果发电机组呈现铁芯和定子绕组温度过高的情况，那么电气自动化系统就会向及时向工作人员发出报警信号，并采取行之有效的降温措施。其次，电气自动化能够能够对母线、变压器、输电线路以及开关柜等电气设备的相关参数进行实时监测，当这些电气设备的参数出现问题或者电气设备运行状态不佳时，电气自动化就能够通过自动调节有效缩短系统的恢复时间。

（三）自动保护

电气自动化具有良好的自动保护作用，可以有效降低发电机组异常造成的不良影响。首先，如果出现油槽油面过低或过高、推力轴承温度过高以及发电机组冷却水源中断等异常情况，那么电气自动化的自动保护系统就会自行投入到备用运行机组，当工作人员接收到警报信号后，就会有非常充足的时间进行异常情况处理，并将存在故障和异常问题的机组退出运行系统[2]。其次，如果出现机组中压油装置油压异常、轴承高温异常等较为严重但继续运行的危急情况时，电气自动化就会通过停机跳闸动作来达到自我保护的根本目的。

（四）自动准同期并网

对于一些中小型水利水电工程而言，它们往往采用手动并网的操作模式，其日常操作具有较强的复杂性，并且整体的并网质量相对较差，造成的水能损失相对较大。针对这种情况，相关部门要切实加强对电气自动化的研究应用，并通过电气自动化技术来达到自动并网的根本目的，从而进一步提高水电站的经济效益。自动并网主要是利用微机自动准同期装置，对发电机的励磁和机组的转速进行自动增减，从而切实优化系统侧与待并侧的同步性[3]。在成功捕捉到最佳同期点的时候，其合闸命令需要提前发出，从而使得并网断路器在合闸的瞬间，其两端的电源能够无限接近同期点。自动准同期并网具有较高的精确度，并且可以精确设定导前时间，对最佳同期点进行自动捕捉，具有较好的合闸可靠性，能够有效减少操作人员的工作压力和工作强度。

二、优化电气自动化应用效果的具体措施

（一）选择合理的自动化设备

在电气自动化快速发展的现代社会，自动化设备的类型愈加丰富。针对这种情况，相关部门必须根据水利水电工程的发展现状和切实需求，选择质量过关和型号适宜的自动化设备，从而充分发挥自动化设备在水利水电工程中的最大效能。与此同时，工作人员在安装自动化设备的具体实践中，一定要对自动化设备的性能和型号进行仔细核对，使其能够与自动化设备的设计标准保持高度一致。在此过程中，工作人员也要对自动化设备的整体质量进行全面检查，确保自动化设备不存在严重的质量问题。如果自动化设备的稳定性和灵敏度无法达到相应的标准规定，那么该自动化设备就不能投入到水利水电工程的应用中。

（二）切实促进电气自动化技术的创新发展

在发展电气自动化的具体实践中，研发人员可以充分利用当前先进的AI技术，在识别潜在故障的基础条件上，根据问题故障的具体类型，应用大数据分析生成科学合理的处理意见和分析报告，从而为运行维修工作的高效开展奠定坚实的基础，进一步优化水利水电工程电气故障维修的工作质量和工作效率，有效减少水利水电工程电气故障造成的不良影响。新技术和新理念在电气自动化技术发展中的合理利用，不仅能够提高电气自动化的整体水平，同时还能进一步优化水利水电工程的综合效益。比如某水利水电工程在开展日常工作的具体实践中，就通过对电气自动化技术的合理应用，构建了16孔水库泄洪闸，并在每孔都布置了一台2*630KN固定卷扬式启闭机，然后通过相应的计算机监控系统，实现对启闭机工作过程的有效控制。在此过程中，水利水电工程可以通过水情遥测系统与洪水调度系统之间的有效结合，以服务器和客户机为基础，形成了一个较为完善的初级集成系统，同时该水利水电工程的工业视频监视系统、闸门集中控制系统以及大坝安全监测自动化系统也正处于不断优化之中。除此之外，该水利水电工程还在积极开展防洪决策支持系统开发、水情办公室自动化系统开发以及综合决策支持信息化系统平台的开发工作，这对水利水电工程的进一步发展具有非常深远的影响。

结语：

水利水电工程中电气自动化的有效运用，在很大程度上促进了水利水电工程的良性发展。目前，电气自动化已经被广泛运用于水利水电工程智能控制、实时监测、自动保护以及自动准同期并网的具体实践中，这在很大程度上降低了操作人员的工作压力，有效减少了水利水电工程的人力投入，使得电气设备的故障问题能够得到及时有效的解决。为了进一步提高电气自动化的应用效果，相关部门要选择合理的自动化设备，并切实促进电气自动化技术的创新发展，从而为我国水利水电事业的进一步发展提供良好的先决条件。

参考文献：

[1]夏磊.电气自动化在水利水电工程中的应用分析[J].南方农机，2019，50（22）：160.

[2]宋智.电气自动化技术在水利水电工程中的应用[J].自动化应用，2018，{4}（09）：138-139.

[3]李杰.如何利用电气自动化技术促进水利水电工程发展的研究[J].中国战略新兴产业，2018，{4}（16）：64.