電氣自動化在水利水電工程中的應(yīng)用初探

林朝武

摘 要：工業(yè)的發(fā)展雖加快了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，但也造成了環(huán)境的污染，特別是水污染的加劇，而水污染的匱乏也讓人們意識到水源的重要。基于此，電氣自動化在水利工程的運(yùn)用，可以改變原有的運(yùn)行方式，及時(shí)檢測設(shè)備，保證所有設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，間接控制能源的消耗。

關(guān)鍵詞：電氣自動化；水利水電工程；水輪發(fā)電機(jī)組

環(huán)境的惡化改變了人們對能源的基本認(rèn)知。水利水電工程是我們的基本工程，與經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人們的生活直接相關(guān)，故電氣自動化與水利水電工程的結(jié)合，是借助電氣自動化的優(yōu)勢，提高設(shè)備的運(yùn)行效率，控制成本的投入，完成所有設(shè)備的監(jiān)測。

1 電氣自動化的積極影響

1.1 工程自動化操作

信息技術(shù)的發(fā)展擴(kuò)大了電氣自動化應(yīng)用的范圍，而其自身也有重要的價(jià)值。其原因是，它可實(shí)現(xiàn)工程的自動化操作，在整個(gè)工程中扮演著重要的角色，即它監(jiān)測其他設(shè)備運(yùn)行時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)異常，會及時(shí)發(fā)出警報(bào)，要求工作人員及時(shí)處理。而自動化操作模式的實(shí)現(xiàn)，是讓工程的操作更加可靠，增加其帶來的經(jīng)濟(jì)效益。此外，它還可以減少成本的投入。

1.2 實(shí)現(xiàn)環(huán)保

以往進(jìn)行人工操作時(shí)，可能會因?yàn)榈玫降男畔⑴c基本情況不一致，導(dǎo)致水資源浪費(fèi)，但自動化技術(shù)使用后，可有效避免這一問題的出現(xiàn)。電氣自動化的操作是，由計(jì)算機(jī)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，根據(jù)工程進(jìn)行的基本情況，決定使用水量的多少，只需管理人員在核心位置監(jiān)督即可。如此不僅可以提升日常工作的工作效率，也可以優(yōu)化對系統(tǒng)的監(jiān)測，并及時(shí)從系統(tǒng)運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)問題，快速收集信息。數(shù)據(jù)的收集，是為分析工程的基本情況提供數(shù)據(jù)支持，發(fā)現(xiàn)潛在的故障，并快速找到適合的機(jī)組，而系統(tǒng)出現(xiàn)故障后，也可用較短的時(shí)間快速制定應(yīng)對方案。

2 電氣自動化在水利水電工程中的應(yīng)用

2.1 控制水輪發(fā)電機(jī)組

電氣自動化是運(yùn)用智能化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的智能化管理與操作，即是水輪發(fā)電機(jī)組加入智能化操作后，可以實(shí)現(xiàn)自動關(guān)機(jī)、停機(jī)等，而這一方式的優(yōu)勢是，減少了管理人員的數(shù)量，用計(jì)算機(jī)預(yù)先編制程度，完成自動化控制。水電企業(yè)在水利水電工程中運(yùn)用這項(xiàng)技術(shù)后，可以讓低碳、節(jié)能工作進(jìn)一步完善，并根據(jù)實(shí)實(shí)際工作的進(jìn)行，選擇最佳的機(jī)組運(yùn)行方式，以此實(shí)現(xiàn)把能耗控制到最小的目標(biāo)，把工程的效益放到最大。而電氣自動化在具體工作中的操作是：根據(jù)各機(jī)組工作的情況，只開啟使用的機(jī)組，無需使用的機(jī)組關(guān)閉，且若是水利工程發(fā)生故障，自動化操作會自動管理系統(tǒng)，把備用的機(jī)組打開。另為了保證發(fā)電機(jī)組的安全，需優(yōu)化程序的設(shè)計(jì)，系統(tǒng)可根據(jù)判斷優(yōu)化對其的處理，選擇適合的機(jī)組。

2.2 監(jiān)測水輪發(fā)電機(jī)組等設(shè)備

電氣自動化包括多個(gè)系統(tǒng)，所有系統(tǒng)中自動監(jiān)測系統(tǒng)的運(yùn)用，是實(shí)時(shí)或定時(shí)監(jiān)測機(jī)組的運(yùn)行，并在運(yùn)行過程中判斷其是否出現(xiàn)故障，保證機(jī)組的安全，同時(shí)，它也會實(shí)時(shí)監(jiān)測發(fā)電機(jī)的溫度變化，讓其對設(shè)備進(jìn)行全面的監(jiān)控。另水利水電工程的運(yùn)行也有多個(gè)系統(tǒng)，這些系統(tǒng)在運(yùn)行中有重要作用，比如變速系統(tǒng)，它負(fù)責(zé)的是工程的變速處理，用自動監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測后，可讓工作人員根據(jù)現(xiàn)有的情況，及時(shí)調(diào)整，優(yōu)化速度的處理。如果系統(tǒng)的某個(gè)機(jī)組或是某個(gè)設(shè)備出現(xiàn)運(yùn)行故障，自動監(jiān)測系統(tǒng)會及時(shí)監(jiān)測故障，并判斷出現(xiàn)故障的類型與原因，用智能化的處理快速給出處理方案，而其給出方案的同時(shí)，也會把這一情況告知檢測人員，確定出現(xiàn)故障的準(zhǔn)確位置后，及時(shí)處理。如此，可有效預(yù)防故障的出現(xiàn)，并把故障給工程帶來的影響降到最小。

2.3 優(yōu)化設(shè)備的智能化處理

電氣自動化的操作模式是，對周圍的設(shè)備統(tǒng)一處理，實(shí)時(shí)了解每個(gè)設(shè)備具體的運(yùn)行，比如水利水電工中的水泵、油泵等，一旦發(fā)現(xiàn)這些設(shè)備運(yùn)行不暢，可用系統(tǒng)完成自動化的調(diào)試，用較短的時(shí)間恢復(fù)，保證供電的穩(wěn)定。同時(shí)，它也可以監(jiān)測重要的設(shè)備，比如電路中的母線、變壓器等。而水利水電工程中，水工建筑物是其必備的施工，而自動化操作可記錄操作的進(jìn)行，監(jiān)控它的運(yùn)行，了解發(fā)電機(jī)等的運(yùn)行狀態(tài)，分析攔污閘的情況，一旦其堵塞，可讓維修人員及時(shí)處理，清除阻塞的位置。最后，水利水電工程中水位的高低對工程進(jìn)行有不同程度的影響，而自動化操作加入后，可以實(shí)現(xiàn)水位的自動控制，讓其在合理的范圍內(nèi)移動。

2.4 優(yōu)化設(shè)備型號的選擇與自動化設(shè)計(jì)

現(xiàn)下，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，水利水電工程與自動化的融合已經(jīng)成為其未來發(fā)展的主要趨勢，自動化操作水平不斷提升，而隨著自動化水平的提升，其也需要大量的自動化元件，同時(shí)，我們必須注意的一點(diǎn)是，雖然自動化操作具有優(yōu)勢但它也有很多不足，這些不足會直接影響工程的安全，增加工程不安全的因素。比如中低水電站的建設(shè)中，軸流轉(zhuǎn)漿式水輪機(jī)是其常用的設(shè)備，這類水輪機(jī)操作時(shí)，導(dǎo)葉可以協(xié)聯(lián)行動，使水電站的運(yùn)行帶來更多的經(jīng)濟(jì)效益。而每個(gè)水電站所在的位置各不相同，如果下游的水位變化，位于不同位置的水輪機(jī)的運(yùn)行會受到影響，其實(shí)際參數(shù)化與理論參數(shù)有很大的差異，降低了其運(yùn)行的效率。故為優(yōu)化水輪機(jī)的管理，可在實(shí)際操作中根據(jù)得到的參數(shù)進(jìn)一步處理，保證它的正常運(yùn)行。PLC系統(tǒng)是水輪機(jī)使用的系統(tǒng)之一，而這一系統(tǒng)的使用也可以明確水輪機(jī)未來使用的方向，提升其運(yùn)行效率。

雖然電氣自動化可以提高水利工程運(yùn)行的效率，但人們也要合理利用這一技術(shù)。電氣自動化是一項(xiàng)復(fù)雜的操作，可細(xì)化出多個(gè)分支，實(shí)際使用時(shí)可能會因?yàn)榄h(huán)境的不同出現(xiàn)相應(yīng)的問題，同時(shí)，水利工程規(guī)模的大小，決定了它使用的設(shè)備，且每個(gè)設(shè)備都有自己的特性，所以電氣自動化實(shí)際應(yīng)用時(shí)，必須保證可充分發(fā)揮 自身的優(yōu)勢，讓多個(gè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)獨(dú)立操作，預(yù)防設(shè)備的相互干擾。

3 結(jié)語

電氣自動化與水利水電工程的融合，是基于水利自動化操作的優(yōu)勢，闡述它在水利水電工程運(yùn)行、設(shè)備管理等方面的運(yùn)用，提升了工程的運(yùn)行效率，并優(yōu)化管理，而其應(yīng)用的同時(shí)，也要預(yù)防不同問題的出現(xiàn)，減少設(shè)備間的相互影響。

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