電氣自動(dòng)化在水利工程中的應(yīng)用

張嶺 黃大典

摘要：水利工程質(zhì)量管理是工程建設(shè)的重要組成部分，它貫穿于工程建設(shè)的始終，也體現(xiàn)于工程建成后運(yùn)行的始終，直接影響著工程的使用壽命和效益的發(fā)揮。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化;水利工程;應(yīng)用功能

一、電氣自動(dòng)化在水利工程中的應(yīng)用功能

我國水利工程眾多，各地區(qū)各種水利工程的特點(diǎn)是各不相同，因此在電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用方面也存在著較大的差異。例如在水庫大壩中，主要運(yùn)用在大壩的變形監(jiān)測(cè)、滲流監(jiān)測(cè)、應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測(cè)、水力學(xué)監(jiān)測(cè)等;又如泵站工程中又表現(xiàn)在對(duì)水泵機(jī)組的監(jiān)測(cè)控制、公用輔機(jī)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)控制、保護(hù)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)控制等內(nèi)容。但不論是哪一種水利工程中，電氣自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用均具有以下幾點(diǎn)共性：

1.自動(dòng)檢測(cè)。主要是檢測(cè)水利工程中電氣設(shè)備儀器，起到一種檢驗(yàn)保護(hù)的作用。在檢測(cè)的時(shí)候需要施加一定的模擬量，通常情況下，電氣設(shè)備可以分為兩部分，分別是直流回路和交流回路。

2.交流檢測(cè)。通過檢測(cè)裝置把交流模擬信號(hào)加入到保護(hù)的交流回路中，一般方法是通過電氣檢測(cè)設(shè)備的接點(diǎn)為部分環(huán)節(jié)進(jìn)行切換保護(hù)、斷開或者短接。它的作用是在交流回路中加入交流信號(hào)，從而對(duì)保護(hù)的情況進(jìn)行檢驗(yàn)。

3.直流檢測(cè)。在直流回路中施加信號(hào)，使其翻轉(zhuǎn)，從而對(duì)保護(hù)的好壞進(jìn)行判斷。直流檢驗(yàn)方式具有操作簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，因此使用十分廣泛。

4.自動(dòng)控制。所謂自動(dòng)控制，就是在水利工程中，將各類電動(dòng)設(shè)施增加自動(dòng)控制裝置，這樣就能將整個(gè)工程集中在中控室進(jìn)行統(tǒng)一的調(diào)整與控制，使其不僅可以接受自動(dòng)裝置發(fā)出的命令，也能接受人工操作的指令，實(shí)現(xiàn)少人甚至無人值班管理目標(biāo)

5.自動(dòng)保護(hù)。（1）選擇控制電壓，在水利工程的設(shè)備儀器上，電氣控制的執(zhí)行機(jī)構(gòu)、信號(hào)裝置以及保護(hù)元件，按照生產(chǎn)工藝以及操作的實(shí)際要求，在工程不同地方進(jìn)行安裝，因此控制線路通常比較長、元件比較分散。所以需要進(jìn)行分區(qū)選擇控制電壓，這樣才能增加人員以及設(shè)備的安全。（2）保護(hù)繼電器與檢測(cè)裝置。應(yīng)該做到保護(hù)繼電器與檢測(cè)裝置的密切配合，這樣才能在檢測(cè)裝置發(fā)現(xiàn)問題的時(shí)候，保護(hù)繼電器能夠及時(shí)的做出反應(yīng)，從而保障人員與設(shè)備的安全，避免發(fā)生安全事故。

二、電氣自動(dòng)化技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用價(jià)值

1.提高水利工程運(yùn)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(huì)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(dòng)化技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入到了水利工程的實(shí)施中。通過實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，將水利工程建設(shè)與電氣自動(dòng)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(shí)現(xiàn)水利工程的自動(dòng)化管理與控制。從電氣自動(dòng)化技術(shù)在水利當(dāng)中的具體應(yīng)用情況來看，實(shí)際上電氣自動(dòng)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(duì)水利工程進(jìn)行數(shù)字化監(jiān)測(cè)，有效保證了技術(shù)監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性與及時(shí)性，為水利工程的正常運(yùn)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(shí)候，通過電氣自動(dòng)化系統(tǒng)可以進(jìn)行故障快速識(shí)別，發(fā)出警示信號(hào)，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(yùn)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(duì)發(fā)電機(jī)組本身進(jìn)行考慮，同時(shí)需要結(jié)合水利工程的規(guī)模進(jìn)行考慮，實(shí)現(xiàn)水利工程自動(dòng)運(yùn)行水平的最大化。

2.保證水利工程運(yùn)行穩(wěn)定

通過電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，能夠有效提高水利工程運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性，進(jìn)而有利于實(shí)現(xiàn)更大的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。通過自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)用，不僅僅可以實(shí)現(xiàn)日常工作效率的提升，同時(shí)還能提高工程的運(yùn)行質(zhì)量，降低人力資源消耗，實(shí)現(xiàn)對(duì)人力成本的有效控制。與此同時(shí)，還能實(shí)現(xiàn)勞動(dòng)強(qiáng)度的降低和勞動(dòng)環(huán)境的改善，實(shí)現(xiàn)工程運(yùn)行的高效化。通過電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行，就等于靈活運(yùn)用了先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)和監(jiān)測(cè)技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)水利工程運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)與控制，盡量防止故障問題的發(fā)生

三、電氣自動(dòng)化技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用要點(diǎn)

1.水輪發(fā)電機(jī)組的智能控制

第一，在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)用過程中，在實(shí)現(xiàn)電氣化的同時(shí)就可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)關(guān)機(jī)停機(jī)的操作。除此之外，可以實(shí)現(xiàn)發(fā)電轉(zhuǎn)調(diào)相與調(diào)相轉(zhuǎn)發(fā)點(diǎn)的自動(dòng)化運(yùn)行與控制，因而即使沒有人工的操作運(yùn)行，也能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的正常操作和順利開展。第二，電氣自動(dòng)化技術(shù)還具有智能化的顯著優(yōu)勢(shì)，在實(shí)際運(yùn)用過程中，可以實(shí)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(yùn)行成本實(shí)現(xiàn)最穩(wěn)當(dāng)可靠的運(yùn)行。另外，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)還可以根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)際情況以及系統(tǒng)的相應(yīng)指令主動(dòng)智能地進(jìn)行發(fā)電機(jī)組的啟動(dòng)，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(shí)控制運(yùn)行成本。由于電氣自動(dòng)化系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)發(fā)電機(jī)組的自動(dòng)關(guān)機(jī)與停機(jī)，因而可以根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行情況進(jìn)行發(fā)電機(jī)組的切換與啟動(dòng)，在最小的成本范圍內(nèi)實(shí)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(shí)候，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)能夠在最短的時(shí)間內(nèi)智能地選擇備用機(jī)組進(jìn)行啟動(dòng)或關(guān)閉。

2.相關(guān)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)

能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)電機(jī)組的檢測(cè)功能的定子和電子，其對(duì)應(yīng)的電路是否安全，也可以用來檢測(cè)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(dòng)化系統(tǒng)將會(huì)及時(shí)發(fā)出信號(hào)，采取處理措施。除此之外，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)水輪發(fā)電機(jī)組的制冷系統(tǒng)運(yùn)行狀況、變速系統(tǒng)運(yùn)行狀況以及潤滑度等情況的監(jiān)測(cè)，如果發(fā)現(xiàn)某部件出現(xiàn)問題，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)將根據(jù)實(shí)際情況采取措施進(jìn)行應(yīng)對(duì)，同時(shí)發(fā)出警示信號(hào)。

3.設(shè)備的智能控制

首先，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)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(shí)啟動(dòng)備用設(shè)備，維持正常運(yùn)行。如圖1所示，針對(duì)水泵進(jìn)行的自動(dòng)化智能控制。其次，電氣自動(dòng)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(dòng)化系統(tǒng)還能實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)建筑物狀態(tài)的智能控制，包括發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)、攔污閘的運(yùn)行情況等等。

四、結(jié)束語

綜上所述，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，電氣自動(dòng)化技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域都得到了不同程度的應(yīng)用，為我國工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展提供了巨大的動(dòng)力。水利工程是基礎(chǔ)性工程，對(duì)于保障社會(huì)發(fā)展以及人們的生活具有不可替代的作用。因此，如何在水利工程中推廣電氣自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用，已經(jīng)成為了迫切需要解決的問題。因此，應(yīng)該結(jié)合電氣自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)際特點(diǎn)，以及水利工程的發(fā)展現(xiàn)狀，針對(duì)不足之處進(jìn)行詳細(xì)的分析，從而進(jìn)行針對(duì)性的改進(jìn)。這樣才能充分發(fā)揮出電氣自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，并進(jìn)一步推動(dòng)水利工程的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]王樂.水利工程自動(dòng)化控制應(yīng)用趨勢(shì)[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2011（10）.