电气自动化技术在水利工程中的应用分析

电气自动化技术在水利工程中的应用分析

蒋全勇

桂林利源水电建设有限责任公司 广西桂林 541001

摘要：如今，我国各项基础设施项目建设越来越完善，其中，水利工程建设规模不断扩大，为水利建设事业的长效发展带来了促进作用。实践中为了确保水利工程建设状况良好性，增强其设备运行过程中的实时控制效果，则需要考虑电气自动化技术的应用，为水利工程及设备的高效运行提供技术支持，避免加大这方面的运行风险。基于此，文章将对水利工程中电气自动化技术的应用进行系统阐述，以便为相应的研究工作开展提供借鉴。

关键词：电气自动化技术；水利工程；应用

引言

科技时代，各类高端技术飞速发展。电气自动化技术因其自身的独特优势，被越来越多的行业争相应用。水利关系民生大计，可有效地调控水资源，改善水资源贫乏地区的缺水问题，还可以对洪涝水患进行调节，可以有效帮助当地人民提高生活质量。对民生工程的高效管控是保障民生福利的根本，给民生工程插上科技的翅膀，使得民生工程可实现智能化控制。利用电气自动化技术对机组施行实时监控，提升水利水电工程效率和经济效益，确保工程日常的顺利运行。

1电气自动化技术在水利工程中的价值

1.1提升工作效率

电气自动化与水利工程的巧妙结合，不仅使得水利工程的运营更加稳定、可靠，工程公司的经济效益也得以提升。此外，高度自动化体系使得工程的每个控制点都可以实现实时监控。配套电脑体系对数据加以分析，对存在隐患的地方及时进行自动化调整，把隐患消除在萌芽状态，减少了人工费用。另外，监测系统中的故障警报装置会及时报告故障点，工作人员无需进行故障点排查工作即可开始维修工作，快速处理故障点，保障供电体系的顺利、平稳运营，工作效率明显提升。

1.2实现工程自动化

当前电气自动化的应用范围不断扩大，进一步推动了我国水利事业的全面发展，能够帮助工作人员随时检测水利工程现场情况，并在风险因素发现的第一时间进行预警提醒，提醒工作人员故障设备的位置、情况，及时发现问题，这样能够在很大程度上减少人员检测的工作量，提高水利施工效率，保证各方面的安全性和稳定性。另外，电气自动化的应用还能够实现资源配置的最优化，在获取高效施工的同时为企业创造更多的经济利润，降低安全事故发生的可能性，在设备故障的第一时间进行维修保养，提高设备使用寿命，减少不必要的损失。

2电气自动化技术在水利工程中的应用

2.1设备选型与自动化设计

2.1.1 PLC在轴流桨式水轮机调速器中的应用

水轮发电机组厂为制造的水轮机提供一套不同水头下导叶开度与叶片角度的耦合曲线，调节器制造厂根据该曲线设置内导叶与叶片的耦合关系。但是由于电站的实际运行状况复杂，水轮机水头的变化和上下游水位的变化与厂家提供的参数相差差距会很大，因此，此类机组的调节器应该采用可编程序的PLC可编程序控制器进行调节。在机组试运行与后面开车运行中，依据不同的水头，水位和耦合器的情况，得到最佳偶合器曲线，然后修改原始偶合器曲线，输入到PLC中，使机组处于最佳的实际状态。

2.1.2 PLC在调节水库式电站调速器中的应用

水库电站运行水头变化范围增大时，这种电站的调节器和开关一般会按照水轮机设计水头进行设计，但当电站水头出水量降低，水轮机进行低功率运行时，电液的调节器往往不能使机组达到额定转速。为了增加调节器的张开角度，需要经常更换开度指示器中的芯片与串接电阻，使得调节器的输出值与开度指示器的数值之间有所不同。当设计水头大于电站水头时，使得机组启动无超速，一定要及时更换芯片与删除串接电阻，如果采用PLC，则要根据电站水头修改相应的应用程序，改变启动的开度。

2.2水轮发电机组运行控制

水轮发电机组运行中的控制状况是否良好，关系着其工作性能，体现着水利工程建设中的管理水平。因此，在加强水轮发电机组运行过程控制、增强其控制效果的过程中，应充分考虑电气自动化的应用。具体表现为：（1）基于电气自动化的水轮发电机组运行，可从开关机、转调等方面入手，实现对这类设备运行方面的实时控制，加大水利工程建设中管理方面的自动化程度，也能降低水轮发电机组运行故障发生率，充分发挥其在水利生产实践中的效能；（2）水轮发电机组运行过程控制中通过对电气自动化应用方面的考虑，也能在自动化系统的支持下，促进这类发电设备朝着低碳节能方向发展，了解水轮发电机组的实时运行状况，为水利工程应用中生产效益最大化目标的实现提供专业支持。同时，当水轮发电机组运行中的实时控制水平逐渐提升后，有利于延长其使用年限，满足水利工程实践中的高效发电要求，也能增强事故预防工作落实效果。

2.3智能控制水轮发电机组

电气自动化技术应用在水利工程中，能够对水轮发电机组实施智能管控，主要表现在两个方面：1）可以智能控制发电机组的发电转调相和调相转发点的转换，无需人工控制。2）可以将收集的数据进行智能分析，会依据实时数据和数据库中的系统指令对水轮发电机组工作数量进行智能调控。例如：倘若发生故障或有洪涝的情况下，系统就会依据适时检测数据对发电机组进行智能管控，适当的开启一定数目的机组。倘若汛期来临，系统就会依据检测到的数据情况，及时关闭一些机组。

2.4其他方面应用要点

（1）控制中技术含量增加方面的应用。为了增加水利工程作业计划实施中控制方面的技术含量，并为其设备高效运行提供技术支持，则需要关注电气自动化的应用。在这类控制系统及技术的支持下，可从控制方式优化、良好控制模式形成等方面入手，为水利工程管理中提供所需的控制技术手段，使控制中拥有良好的技术含量，实现对该工程及设备应用中的科学管理。

（2）在开展水利工程日常检查管理工作、工程安全检查管理及运行管理工作、防汛防旱工作的过程中，注重电气自动化的科学应用及作用发挥，有利于提升相应管理工作开展中的信息化水平，避免对水利工程潜在应用价值、设备使用寿命等造成不利影响。同时，技术人员在了解水利工程所在区域实际情况、电气自动化应用优势的基础上，也能完善工程闸门启闭操作命令，高效地完成工程设备巡视记录和机组运行记录方面的督查工作，全面提升现代水利工程建设中的管理水平，保持电气自动化良好的利用效果。

3电气自动化技术注意事项

水利工程建设中应用电气自动化技术有着很大的优势，但是电气自动化在水利工程中的应用时间比较短，在这方面还有很多问题需要研究创新，作为一个较为复杂的系统工程，其包含很多方面的分支内容，在水利实际运行中受到的影响因素较多，如果这些因素得不到处理那就会埋下各种质量安全隐患。在应用电气工程自动化的过程中我们需要充分考虑水利的实际情况，制定科学合理的目标体系，针对不良因素制定相关的应急方案，减少后期由于电气自动化运行所导致的不良影响。作为水利运行的主要设备,在不同的电站机组或设备类型所体现的自动化效果也不尽相同，只有找到合适的方式应用到相对应的设备中，才能够起到事半功倍的效果，在保证系统安全、稳定运行的同时考虑水利环保性能与经济效益，推动我国水利事业的全面发展。

结语

总体来说，电气自动化在水利工程中的优势越来越明显，应用也越来越广泛，相信在将来，自动化将会应用到水利工程的各个方面，呈现出更大的优势，促进经济的发展。

参考文献

[1]林颖健.电气自动化在水利水电工程中的应用分析[J].绿色环保建材，2019（10）：204-205.

[2]黄大勇.电气自动化在水利工程中的误操作原因及对策[J].中外企业家，2018（28）：118.

[3]刘梦梅.电气自动化在水利水电工程中的应用分析[J].黑龙江科技信息，2017（3）：72.

[4]赵斌.电气自动化技术在水利工程中的应用[J].中外企业家，2016（32）：120.