電氣自動化在水利水電工程中的應(yīng)用

吳偉琪

摘要：近年來，我國的社會經(jīng)濟得到了明顯增長，這對科學(xué)技術(shù)的不斷優(yōu)化產(chǎn)生了非常積極的影響。本文主要分析電氣自動化在水利水電工程中的應(yīng)用以及優(yōu)化應(yīng)用效果的具體措施，從而進(jìn)一步促進(jìn)我國水利水電工程的智能化和現(xiàn)代化發(fā)展。

關(guān)鍵字：電氣自動化;水利水電工程;應(yīng)用

一、電氣自動化在水利水電工程中的應(yīng)用

（一）智能控制

在水利水電工程中合理運用電氣自動化，對實現(xiàn)水輪發(fā)電機組的智能控制大有裨益。首先，水利水電工程能夠通過電氣自動化的應(yīng)用，完成相應(yīng)設(shè)備的自動關(guān)機操作和自動停機操作，同時還能對發(fā)電轉(zhuǎn)調(diào)相和調(diào)相轉(zhuǎn)發(fā)點進(jìn)行有效控制，這在很大程度上降低了人工成本的投入，為水利水電工程各項工作的高效進(jìn)行提供了良好的先決條件[1]。其次，電氣自動化是一項現(xiàn)代化智能技術(shù)，它能夠針對水利水電工程日常運行的實際情況，通過智能化系統(tǒng)完成對發(fā)電機組的自動切換和自主啟動，并科學(xué)合理地將系統(tǒng)的負(fù)荷分配至每一個發(fā)電機組，達(dá)到優(yōu)化資源配置和控制運行成本的目的。

（二）實時監(jiān)測

電氣自動化具有良好的實時監(jiān)測效能，它能夠及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運行過程中存在的隱患故障，并立即采取行之有效的應(yīng)對措施，從而有效減少隱患故障造成的不良影響。首先，電氣自動化能夠?qū)Πl(fā)電機組電子和定子的狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)測，這不僅能夠使得工作人員對電路的整體運行狀況有一個全面的了解，同時還能使得工作人員有效掌握發(fā)電機組鐵芯和定子繞組的實際溫度。如果發(fā)電機組呈現(xiàn)鐵芯和定子繞組溫度過高的情況，那么電氣自動化系統(tǒng)就會向及時向工作人員發(fā)出報警信號，并采取行之有效的降溫措施。其次，電氣自動化能夠能夠?qū)δ妇€、變壓器、輸電線路以及開關(guān)柜等電氣設(shè)備的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行實時監(jiān)測，當(dāng)這些電氣設(shè)備的參數(shù)出現(xiàn)問題或者電氣設(shè)備運行狀態(tài)不佳時，電氣自動化就能夠通過自動調(diào)節(jié)有效縮短系統(tǒng)的恢復(fù)時間。

（三）自動保護

電氣自動化具有良好的自動保護作用，可以有效降低發(fā)電機組異常造成的不良影響。首先，如果出現(xiàn)油槽油面過低或過高、推力軸承溫度過高以及發(fā)電機組冷卻水源中斷等異常情況，那么電氣自動化的自動保護系統(tǒng)就會自行投入到備用運行機組，當(dāng)工作人員接收到警報信號后，就會有非常充足的時間進(jìn)行異常情況處理，并將存在故障和異常問題的機組退出運行系統(tǒng)[2]。其次，如果出現(xiàn)機組中壓油裝置油壓異常、軸承高溫異常等較為嚴(yán)重但繼續(xù)運行的危急情況時，電氣自動化就會通過停機跳閘動作來達(dá)到自我保護的根本目的。

（四）自動準(zhǔn)同期并網(wǎng)

對于一些中小型水利水電工程而言，它們往往采用手動并網(wǎng)的操作模式，其日常操作具有較強的復(fù)雜性，并且整體的并網(wǎng)質(zhì)量相對較差，造成的水能損失相對較大。針對這種情況，相關(guān)部門要切實加強對電氣自動化的研究應(yīng)用，并通過電氣自動化技術(shù)來達(dá)到自動并網(wǎng)的根本目的，從而進(jìn)一步提高水電站的經(jīng)濟效益。自動并網(wǎng)主要是利用微機自動準(zhǔn)同期裝置，對發(fā)電機的勵磁和機組的轉(zhuǎn)速進(jìn)行自動增減，從而切實優(yōu)化系統(tǒng)側(cè)與待并側(cè)的同步性[3]。在成功捕捉到最佳同期點的時候，其合閘命令需要提前發(fā)出，從而使得并網(wǎng)斷路器在合閘的瞬間，其兩端的電源能夠無限接近同期點。自動準(zhǔn)同期并網(wǎng)具有較高的精確度，并且可以精確設(shè)定導(dǎo)前時間，對最佳同期點進(jìn)行自動捕捉，具有較好的合閘可靠性，能夠有效減少操作人員的工作壓力和工作強度。

二、優(yōu)化電氣自動化應(yīng)用效果的具體措施

（一）選擇合理的自動化設(shè)備

在電氣自動化快速發(fā)展的現(xiàn)代社會，自動化設(shè)備的類型愈加豐富。針對這種情況，相關(guān)部門必須根據(jù)水利水電工程的發(fā)展現(xiàn)狀和切實需求，選擇質(zhì)量過關(guān)和型號適宜的自動化設(shè)備，從而充分發(fā)揮自動化設(shè)備在水利水電工程中的最大效能。與此同時，工作人員在安裝自動化設(shè)備的具體實踐中，一定要對自動化設(shè)備的性能和型號進(jìn)行仔細(xì)核對，使其能夠與自動化設(shè)備的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)保持高度一致。在此過程中，工作人員也要對自動化設(shè)備的整體質(zhì)量進(jìn)行全面檢查，確保自動化設(shè)備不存在嚴(yán)重的質(zhì)量問題。如果自動化設(shè)備的穩(wěn)定性和靈敏度無法達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，那么該自動化設(shè)備就不能投入到水利水電工程的應(yīng)用中。

（二）切實促進(jìn)電氣自動化技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展

在發(fā)展電氣自動化的具體實踐中，研發(fā)人員可以充分利用當(dāng)前先進(jìn)的AI技術(shù)，在識別潛在故障的基礎(chǔ)條件上，根據(jù)問題故障的具體類型，應(yīng)用大數(shù)據(jù)分析生成科學(xué)合理的處理意見和分析報告，從而為運行維修工作的高效開展奠定堅實的基礎(chǔ)，進(jìn)一步優(yōu)化水利水電工程電氣故障維修的工作質(zhì)量和工作效率，有效減少水利水電工程電氣故障造成的不良影響。新技術(shù)和新理念在電氣自動化技術(shù)發(fā)展中的合理利用，不僅能夠提高電氣自動化的整體水平，同時還能進(jìn)一步優(yōu)化水利水電工程的綜合效益。比如某水利水電工程在開展日常工作的具體實踐中，就通過對電氣自動化技術(shù)的合理應(yīng)用，構(gòu)建了16孔水庫泄洪閘，并在每孔都布置了一臺2*630KN固定卷揚式啟閉機，然后通過相應(yīng)的計算機監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)對啟閉機工作過程的有效控制。在此過程中，水利水電工程可以通過水情遙測系統(tǒng)與洪水調(diào)度系統(tǒng)之間的有效結(jié)合，以服務(wù)器和客戶機為基礎(chǔ)，形成了一個較為完善的初級集成系統(tǒng)，同時該水利水電工程的工業(yè)視頻監(jiān)視系統(tǒng)、閘門集中控制系統(tǒng)以及大壩安全監(jiān)測自動化系統(tǒng)也正處于不斷優(yōu)化之中。除此之外，該水利水電工程還在積極開展防洪決策支持系統(tǒng)開發(fā)、水情辦公室自動化系統(tǒng)開發(fā)以及綜合決策支持信息化系統(tǒng)平臺的開發(fā)工作，這對水利水電工程的進(jìn)一步發(fā)展具有非常深遠(yuǎn)的影響。

結(jié)語：

水利水電工程中電氣自動化的有效運用，在很大程度上促進(jìn)了水利水電工程的良性發(fā)展。目前，電氣自動化已經(jīng)被廣泛運用于水利水電工程智能控制、實時監(jiān)測、自動保護以及自動準(zhǔn)同期并網(wǎng)的具體實踐中，這在很大程度上降低了操作人員的工作壓力，有效減少了水利水電工程的人力投入，使得電氣設(shè)備的故障問題能夠得到及時有效的解決。為了進(jìn)一步提高電氣自動化的應(yīng)用效果，相關(guān)部門要選擇合理的自動化設(shè)備，并切實促進(jìn)電氣自動化技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，從而為我國水利水電事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展提供良好的先決條件。

參考文獻(xiàn)：

[1]夏磊.電氣自動化在水利水電工程中的應(yīng)用分析[J].南方農(nóng)機，2019，50（22）：160.

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[3]李杰.如何利用電氣自動化技術(shù)促進(jìn)水利水電工程發(fā)展的研究[J].中國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，2018，{4}（16）：64.