新型微機(jī)自動(dòng)化設(shè)備在水電站技術(shù)改造中的應(yīng)用探究

張鴻

【摘 ?要】隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，水電站的發(fā)展也在隨之不斷加快，水電站作為國(guó)家經(jīng)濟(jì)的重要組成部分，對(duì)于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及可持續(xù)發(fā)展的建設(shè)，起著極為重要的意義，在水電站技術(shù)改造中，應(yīng)用新型微機(jī)自動(dòng)化設(shè)備，已成為現(xiàn)下水電站發(fā)展的主要課題，本文中主要闡述了，新型微機(jī)自動(dòng)化設(shè)備，在水電站技術(shù)改造中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】水電站;設(shè)備;自動(dòng)化;少人值守

水電站的技術(shù)改造，能夠直接影響到水電站的發(fā)展，及自身的經(jīng)濟(jì)效益，是水電站發(fā)展的必然。在此過(guò)程中，運(yùn)用新型微機(jī)自動(dòng)化設(shè)備，能夠有效降低管理成本，提升水電站工作效率以及資源的利用效率，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)水電站的技術(shù)優(yōu)化，提升企業(yè)自身的競(jìng)爭(zhēng)力。

一、水電站技術(shù)改造的內(nèi)容

（一）管理自動(dòng)化

將自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)用于水電站的管理工作當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)水電站管理的自動(dòng)化，借助自動(dòng)化設(shè)備，對(duì)水電站的實(shí)時(shí)運(yùn)行情況來(lái)進(jìn)行高效的監(jiān)控，例如：保護(hù)飲水壓力管，或者是對(duì)水電站的上游與下游的水位進(jìn)行監(jiān)測(cè)，使水電站的管理工作變得高效而便捷。

（二）水輪發(fā)電機(jī)組

對(duì)于水輪發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行控制進(jìn)行自動(dòng)化改造，具體可分為以下兩點(diǎn)。

1.經(jīng)濟(jì)運(yùn)行過(guò)程

新型微機(jī)自動(dòng)化設(shè)備的應(yīng)用改造，能夠優(yōu)化水輪發(fā)電機(jī)組的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行過(guò)程，結(jié)合水電站的自身?xiàng)l件、發(fā)展情況與用戶的需求，調(diào)整水輪發(fā)電機(jī)組的數(shù)量，實(shí)現(xiàn)其經(jīng)濟(jì)分配，完善組合形式，并根據(jù)具體情況，調(diào)整水輪發(fā)電機(jī)組的功率。

2.日產(chǎn)工作過(guò)程

水電站的自動(dòng)化技術(shù)改造，能夠使得水輪發(fā)電機(jī)組的一些工作，諸如發(fā)電轉(zhuǎn)調(diào)相、雕相轉(zhuǎn)發(fā)電及開機(jī)或停機(jī)之后的水輪，發(fā)電機(jī)組管理工作實(shí)現(xiàn)的自動(dòng)化，大大提升了工作效率。

（三）輸電線路

新型微機(jī)自動(dòng)化設(shè)備的應(yīng)用，能夠?qū)λ娬镜妮旊娋€路，進(jìn)行自動(dòng)化的檢測(cè)及控制，并自動(dòng)控制母線及變壓器等相關(guān)設(shè)施的運(yùn)作，自動(dòng)控制如空壓機(jī)、水泵與油泵的運(yùn)作，完成其輔助功能，同時(shí)，在輸電線路出現(xiàn)故障時(shí)能夠自動(dòng)啟動(dòng)備用系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)輸電線路保護(hù)工作的自動(dòng)化，保證了水電站電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

二、新型微機(jī)自動(dòng)化設(shè)備在水電站技術(shù)改造中的應(yīng)用范圍

（一）油水氣系統(tǒng)自動(dòng)化

將新型微機(jī)自動(dòng)化設(shè)備，應(yīng)用于油水氣的系統(tǒng)中，能夠?qū)ο到y(tǒng)的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)定與調(diào)整，保證水電站輔助設(shè)備的順利運(yùn)作，并維持系統(tǒng)的正常功能。在管理排水系統(tǒng)的過(guò)程中，可使用電磁轉(zhuǎn)向閥來(lái)自動(dòng)控制泵空載的啟動(dòng);為保證油泵系統(tǒng)的正常啟動(dòng)，可以使用新型微機(jī)自動(dòng)化設(shè)計(jì)進(jìn)行編程，優(yōu)化泵組的工作過(guò)程，避免油泵帶壓?jiǎn)?dòng)的發(fā)生。借此，不僅可以提升油泵的工作效率，還能夠延長(zhǎng)其使用的壽命;另外，在檢修氣罐的故障時(shí)，可以使用聯(lián)絡(luò)閥自動(dòng)進(jìn)行操作。

（二）電站調(diào)速器自動(dòng)化

將新型微機(jī)自動(dòng)化設(shè)備，應(yīng)用于水庫(kù)式的電站調(diào)速器，能夠拓展其變化范圍。在水輪機(jī)工作過(guò)程中，自動(dòng)化設(shè)備會(huì)根據(jù)水頭的啟動(dòng)開度來(lái)進(jìn)行自我調(diào)整，如果水輪機(jī)低于水頭工作，或者水頭比較小，開度指標(biāo)儀的電阻串聯(lián)或自動(dòng)化設(shè)備中的芯片就會(huì)發(fā)生改變，根據(jù)水頭的高低，自動(dòng)化設(shè)施組成的控制器，就會(huì)將啟動(dòng)開度設(shè)置為最合適的程度，進(jìn)而達(dá)成最優(yōu)的管理效果。借助于新型微機(jī)自動(dòng)化設(shè)備，不僅能提升電站調(diào)速器的工作效率，還可以實(shí)現(xiàn)水電站的技術(shù)改造。

（三）構(gòu)建水電站自動(dòng)控制系統(tǒng)

水電站自動(dòng)控制系統(tǒng)，主要由三部分構(gòu)成：一是計(jì)算機(jī)終端，水電站的電腦終端，主要由智能控制設(shè)備與自動(dòng)化繼電保護(hù)器組成，配以各種類型的輸出與輸入端口，保證水電站各類工作的順利進(jìn)行;二是分布式控制系統(tǒng)，這一部分主要借助于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行，將水電站中各類智能設(shè)備，及控制器進(jìn)行協(xié)調(diào)與監(jiān)控，從而保證了各系統(tǒng)及設(shè)備功能，運(yùn)行過(guò)程準(zhǔn)確無(wú)誤;三是程序控制器，該控制器可通過(guò)計(jì)算機(jī)來(lái)進(jìn)行編程，依照其規(guī)模和具體的功能可劃分為大、中、小三類，使水電站中配置新型的微機(jī)自動(dòng)化設(shè)備，能夠有條不紊的進(jìn)行工作，使工作模式呈現(xiàn)出層次化的特點(diǎn)，滿足計(jì)算機(jī)自動(dòng)化操作的需求。

借助新型微機(jī)自動(dòng)化設(shè)備，建立水電站自動(dòng)控制系統(tǒng)，其界面可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行變化，較為靈活;人機(jī)交互過(guò)程便捷，性能優(yōu)異;系統(tǒng)的調(diào)試及實(shí)際運(yùn)行過(guò)程方便快捷;功能體系層級(jí)分明，結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn);具體運(yùn)行的過(guò)程相較于人工操作更加的靈活開放。

水電站自動(dòng)控制系統(tǒng)的功能較為齊全。首先，能夠?qū)崿F(xiàn)水電站管理工作的自動(dòng)化，例如：工作信息儲(chǔ)存及讀取等都無(wú)需人工來(lái)操作;其次，實(shí)現(xiàn)水電站運(yùn)行控制工作的自動(dòng)化，基于新型微機(jī)自動(dòng)化設(shè)備，水電站自動(dòng)控制系統(tǒng)，可以根據(jù)水電站運(yùn)行過(guò)程中的實(shí)際情況，對(duì)各類自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行調(diào)試，提升工作效率;另外，自動(dòng)控制系統(tǒng)可以完善水電站的各類通信系統(tǒng)，借助于互聯(lián)網(wǎng)，構(gòu)建辦公局域網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)各類工作資源的高效共享;同時(shí)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能夠?qū)λ娬镜母黝愡\(yùn)作信息進(jìn)行全方位、全天候的監(jiān)控并進(jìn)行及時(shí)的記錄，保證工作人員能夠及時(shí)應(yīng)對(duì)突發(fā)情況;最后，自動(dòng)化控制系統(tǒng)，能夠?qū)λ娬镜母黝愒O(shè)備的工作狀況進(jìn)行管控，及時(shí)的發(fā)現(xiàn)故障并排查，有效的提升了水電站運(yùn)行的效率。

（四）自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)

自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)，能夠?qū)λ娬局械母黝愋畔ⅲM(jìn)行及時(shí)有效的監(jiān)控，對(duì)管理及生產(chǎn)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的反映，便于工作管理及生產(chǎn)決策的制定。

三、新型微機(jī)自動(dòng)化設(shè)備在水電站技術(shù)改造中的應(yīng)用實(shí)例

在福建省永春縣五里街鎮(zhèn)吾邊村的五一水庫(kù)，工作人員通過(guò)SMER—W微機(jī)型無(wú)刷勵(lì)磁調(diào)節(jié)器、STK—W—3微機(jī)控制器及TC—150水輪機(jī)操作器等新型微機(jī)自動(dòng)化設(shè)備，對(duì)水電站進(jìn)行了技術(shù)改造，其改造方法是，在水電站發(fā)電機(jī)的主屏中安裝SMER—W微機(jī)型無(wú)刷勵(lì)磁調(diào)節(jié)器以及STK—W—3微電腦控制器，將原有的手動(dòng)式水輪機(jī)操作設(shè)備拆除，并在此之上安裝TC—150水輪機(jī)操作器和相應(yīng)的控制設(shè)備，用預(yù)儲(chǔ)能釋放方式開關(guān)替換原有的水輪發(fā)電機(jī)出口開關(guān)，接入系統(tǒng)和機(jī)端電壓、電流，在原有的保護(hù)回路中接入各自的輸出。縮短了開停機(jī)時(shí)間，提升了工作效率，節(jié)約成本投入，并提升了設(shè)備的使用壽命，降低了人力資源的投入，效果卓著，圖一為STK—W—3微機(jī)控制器的結(jié)構(gòu)。

四、將新型微機(jī)自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)用于水電站技術(shù)改造中的意義

將新型微機(jī)自動(dòng)化設(shè)備，運(yùn)用于水電站技術(shù)改造，能夠?qū)崿F(xiàn)水電站各項(xiàng)工作的自動(dòng)化，大大減少了人力資源的投入，借此極大的降低了水電站管理所需的成本投入，實(shí)現(xiàn)資源的高效利用，為我國(guó)水電站的可持續(xù)發(fā)展提供了有效的手段。須知，我國(guó)水電站行業(yè)起步時(shí)間相對(duì)較晚，因此必須在自動(dòng)化技術(shù)改造中投入足夠的精力，推動(dòng)水電站運(yùn)作模式的優(yōu)化與改革，提升水電站管理工作的效率，實(shí)現(xiàn)我國(guó)水電站行業(yè)的健康發(fā)展。

結(jié)束語(yǔ)

隨著我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)的迅猛發(fā)展，將新型微機(jī)自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)用于水電站技術(shù)改造中是水電站行業(yè)發(fā)展的大勢(shì)所趨，有關(guān)部門必須予以高度的重視，大力推廣水電站自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，提升自身的行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，為人民提供更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 陳永興.水電站自動(dòng)化技術(shù)及其應(yīng)用[J].智能城市，2019（09）：180-181.

[2] 蔣小峰.水電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)和應(yīng)用[J].自動(dòng)化應(yīng)用，2019（04）：123-124.

[3] 王曉瑜.淺談小型水電站自動(dòng)化系統(tǒng)改造[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2019（02）：27-28.

[4] 李穎，鄒穎，李俊.數(shù)字化水電站自動(dòng)化體系結(jié)構(gòu)研究[J].水電站機(jī)電技術(shù)，2018，41（11）：59-61+96.

[5] 姚琛.水電站綜合自動(dòng)化改造的研究探討[J].科技與創(chuàng)新，2016（15）：68.

（作者單位：甘肅省岷縣劉家浪水電有限責(zé)任公司）