淺談電氣自動化在水利工程中的應(yīng)用

宋弼強(qiáng)

【摘 要】隨著科技水平的進(jìn)步和人們生活水平的提高，越來越多的水利工程出現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)建設(shè)中。水利工程的有效應(yīng)用能夠在很大程度上緩解水難帶來的消極影響，同時還可以對洪澇、旱災(zāi)等進(jìn)行有效的調(diào)節(jié)和緩解。當(dāng)自動化技術(shù)出現(xiàn)之后，如何將電氣自動化技術(shù)有效應(yīng)用在水利工程中，就成為一個重要的課題。基于此，本文將對電氣自動化技術(shù)在水利中的應(yīng)用進(jìn)行專門地探討，首先闡述了電氣自動化技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容，然后分析了該項技術(shù)在水利工程當(dāng)中的作用，最后對其具體應(yīng)用進(jìn)行了探索。

【關(guān)鍵詞】電氣自動化；水利水電工程；應(yīng)用

隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)速度的不斷提高，水利工程的建設(shè)水平也在日益進(jìn)步，隨著各項先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，水利工程所創(chuàng)造的社會價值和經(jīng)濟(jì)價值也越來越高，其功能優(yōu)勢也得到了更加充分的發(fā)揮。作為我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)當(dāng)中重要的基礎(chǔ)工程，水利工程直接影響到我國社會發(fā)展和人們的生活環(huán)境質(zhì)量。

當(dāng)前電氣自動化技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用受到了廣泛的關(guān)注。因此，本文將圍繞這個話題進(jìn)行分析，著重探討如何更充分地將電氣自動化技術(shù)應(yīng)用在水利工程當(dāng)中。

1. 電氣自動化技術(shù)基本內(nèi)容簡析

1.1 電氣自動化技術(shù)的特點

從電氣自動化技術(shù)的主要技術(shù)原理構(gòu)成來看，電氣自動化技術(shù)是一項系統(tǒng)的工程，涵蓋了多方面的科學(xué)技術(shù)和理論，包括計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、智能控制等等，通過這些先進(jìn)科技的應(yīng)用，有效提高了電氣自動化技術(shù)的科技含量，為自動化的實現(xiàn)提供了保證。與此同時，通過更先進(jìn)的技術(shù)的應(yīng)用，能夠在更大程度上提高資源利用率，減少資源消耗。除此之外，通過電氣自動化技術(shù)的成功研發(fā)和推廣，當(dāng)前在很多行業(yè)的生產(chǎn)當(dāng)中都已經(jīng)離不開這項技術(shù)的應(yīng)用，包括生產(chǎn)車間的自動化生產(chǎn)線、地鐵、公交等多個領(lǐng)域。特別是在水利工程當(dāng)中的應(yīng)用，更是凸顯了電氣自動化技術(shù)的巨大優(yōu)勢與作用。通過電氣自動化技術(shù)的運用，促使水利工程朝著更加高效化、安全化、便捷化的方向發(fā)展。作為當(dāng)前一門先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，對電氣自動化技術(shù)進(jìn)行充分利用，有利于提高社會生產(chǎn)力，有利于我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)。

1.2 水利工程當(dāng)中電氣自動化系統(tǒng)的主要構(gòu)成

在社會生產(chǎn)力不斷提高、經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的背景下，計算機(jī)技術(shù)已經(jīng)深入到了社會生活的方方面面，并給人們的日常生活帶來了極大的便利。從我國的水利工程建設(shè)與應(yīng)用的情況來看，電氣自動化技術(shù)是當(dāng)前水利工程建設(shè)的一個重要內(nèi)容。由此可以看出，我國的水利工程開始朝著自動化方向逐步發(fā)展，工程的運作模式也將在電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用過程中逐步轉(zhuǎn)型，很多的日常工作內(nèi)容都能夠被機(jī)器代替，實現(xiàn)操作的自動化。在水利工程的電氣自動化系統(tǒng)中，通過對先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用，實現(xiàn)了專門的智能控制裝置、保護(hù)裝置等應(yīng)用。從水利工程中的電氣自動化系統(tǒng)構(gòu)成來看，通常包括總線、太網(wǎng)等等，實現(xiàn)對各個部件的連接，從而形成整個系統(tǒng)的框架與網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)對整個電氣自動化系統(tǒng)的有效監(jiān)測。水利工程中的電氣自動化系統(tǒng)具有顯著的開發(fā)性特征，方便了后續(xù)系統(tǒng)的功能擴(kuò)展和結(jié)構(gòu)優(yōu)化。另外，電氣自動化控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)具有清晰的層次和布局的區(qū)分，因而能夠根據(jù)不同部位的不同功能進(jìn)行區(qū)別監(jiān)測，具有顯著的靈活性與適應(yīng)性。冗余配置裝備的運行為電氣自動化系統(tǒng)的運作提供了可靠的保障。另外，在系統(tǒng)的維護(hù)工作方面，維護(hù)技術(shù)也具有較高的質(zhì)量水平。當(dāng)前所用的水利工程的電氣自動化系統(tǒng)在人機(jī)接口方面的能力比較強(qiáng)，方便了系統(tǒng)的控制與管理，同時也有利于系統(tǒng)的調(diào)試和設(shè)計等。

2. 電氣自動化技術(shù)在水利中的應(yīng)用價值

2.1 提高水利工程運行效率

隨著越來越多的先進(jìn)科學(xué)技術(shù)進(jìn)入我們的社會生活，電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等等深入到我們?nèi)粘Ｉ顚W(xué)習(xí)工作的方方面面，應(yīng)用范圍越來越廣。當(dāng)前，電氣自動化技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入到了水利工程的實施中。通過實踐發(fā)現(xiàn)，將水利工程建設(shè)與電氣自動化技術(shù)進(jìn)行有效結(jié)合，能夠明顯提高生產(chǎn)能力，節(jié)約資源，實現(xiàn)水利工程的自動化管理與控制。從電氣自動化技術(shù)在水利當(dāng)中的具體應(yīng)用情況來看，實際上電氣自動化技術(shù)所起到的作用類似于水輪發(fā)電機(jī)的樞紐，通過數(shù)據(jù)模擬對水利工程進(jìn)行數(shù)字化監(jiān)測，有效保證了技術(shù)監(jiān)測的準(zhǔn)確性與及時性，為水利工程的正常運行提供了可靠保障。當(dāng)水利工程當(dāng)中的主要部件出現(xiàn)故障的時候，通過電氣自動化系統(tǒng)可以進(jìn)行故障快速識別，發(fā)出警示信號，方便維修人員進(jìn)行維修工作，從而在最大程度上提高水利工程的運行效率與穩(wěn)定性。不同的水利工程，其所采用的發(fā)電機(jī)組是有所不同的，在發(fā)電機(jī)組的選擇和采購的過程當(dāng)中，相關(guān)人員不僅需要對發(fā)電機(jī)組本身進(jìn)行考慮，同時需要結(jié)合水利工程的規(guī)模進(jìn)行考慮，實現(xiàn)水利工程自動運行水平的最大化。

2.2 保證水利工程運行穩(wěn)定

通過電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用，能夠有效提高水利工程運行的穩(wěn)定性與安全性，進(jìn)而有利于實現(xiàn)更大的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益。通過自動化系統(tǒng)的運用，不僅僅可以實現(xiàn)日常工作效率的提升，同時還能提高工程的運行質(zhì)量，降低人力資源消耗，實現(xiàn)對人力成本的有效控制。與此同時，還能實現(xiàn)勞動強(qiáng)度的降低和勞動環(huán)境的改善，實現(xiàn)工程運行的高效化。通過電氣自動化系統(tǒng)的運行，就等于靈活運用了先進(jìn)的計算機(jī)技術(shù)和監(jiān)測技術(shù)，可以實現(xiàn)對水利工程運行狀態(tài)的監(jiān)測與控制，盡量防止故障問題的發(fā)生。除此之外，通過電氣自動化系統(tǒng)還能對工程的運行狀況進(jìn)行科學(xué)分析，及時進(jìn)行故障排查和判斷，并在較短的時間內(nèi)發(fā)出信號通知維修，從而減少工程故障所帶來的不便與損失。

3. 電氣自動化技術(shù)在水利中的具體應(yīng)用分析

3.1 水輪發(fā)電機(jī)組的智能控制

第一，在電氣自動化系統(tǒng)的運用過程中，在實現(xiàn)電氣化的同時就可以實現(xiàn)系統(tǒng)關(guān)機(jī)停機(jī)的操作。除此之外，可以實現(xiàn)發(fā)電轉(zhuǎn)調(diào)相與調(diào)相轉(zhuǎn)發(fā)點的自動化運行與控制，因而即使沒有人工的操作運行，也能實現(xiàn)系統(tǒng)的正常操作和順利開展。第二，電氣自動化技術(shù)還具有智能化的顯著優(yōu)勢，在實際運用過程中，可以實現(xiàn)水輪發(fā)電機(jī)組的智能控制，保證水輪發(fā)電機(jī)組以最小的運行成本實現(xiàn)最穩(wěn)當(dāng)可靠的運行。另外，電氣自動化系統(tǒng)還可以根據(jù)系統(tǒng)運行的實際情況以及系統(tǒng)的相應(yīng)指令主動智能地進(jìn)行發(fā)電機(jī)組的啟動，從而有利于系統(tǒng)負(fù)荷在各機(jī)組之間的優(yōu)化配置，同時控制運行成本。由于電氣自動化系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對發(fā)電機(jī)組的自動關(guān)機(jī)與停機(jī)，因而可以根據(jù)系統(tǒng)的實時運行情況進(jìn)行發(fā)電機(jī)組的切換與啟動，在最小的成本范圍內(nèi)實現(xiàn)系統(tǒng)的最大功能的發(fā)揮。第三，如果系統(tǒng)出現(xiàn)故障或其他突發(fā)情況的時候，電氣自動化系統(tǒng)能夠在最短的時間內(nèi)智能地選擇備用機(jī)組進(jìn)行啟動或關(guān)閉。

3.2 相關(guān)設(shè)備運行狀態(tài)的監(jiān)測

能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)電機(jī)組的檢測功能的定子和電子，其對應(yīng)的電路是否安全，也可以用來檢測發(fā)電機(jī)的鐵芯以及定子繞組的溫度是否處于正常范圍，如果發(fā)現(xiàn)發(fā)電機(jī)的鐵芯以及定子繞組的溫度超過了正常的溫度范圍，則自動化系統(tǒng)將會及時發(fā)出信號，采取處理措施。除此之外，電氣自動化系統(tǒng)還能夠?qū)崿F(xiàn)對水輪發(fā)電機(jī)組的制冷系統(tǒng)運行狀況、變速系統(tǒng)運行狀況以及潤滑度等情況的監(jiān)測，如果發(fā)現(xiàn)某部件出現(xiàn)問題，電氣自動化系統(tǒng)將根據(jù)實際情況采取措施進(jìn)行應(yīng)對，同時發(fā)出警示信號。

3.3 設(shè)備的智能控制

首先，電氣自動化系統(tǒng)可以實現(xiàn)對周圍關(guān)鍵設(shè)備設(shè)施的智能控制，包括相關(guān)的油泵、水泵等，如果發(fā)現(xiàn)存在故障，系統(tǒng)將及時啟動備用設(shè)備，維持正常運行。如圖1所示，針對水泵進(jìn)行的自動化智能控制。其次，電氣自動化系統(tǒng)能夠?qū)χ匾碾姎庠O(shè)備進(jìn)行智能控制，包括變壓器、線路等等。最后，電氣自動化系統(tǒng)還能實現(xiàn)對相關(guān)建筑物狀態(tài)的智能控制，包括發(fā)電機(jī)組的運行狀態(tài)、攔污閘的運行情況等等。

參考文獻(xiàn)：

[1]覃東.電氣自動化在水利設(shè)施中的運用研究[J].大科技，2014（10）：192-192，193.endprint