电气自动化在水利水电工程中的应用探析

发表时间:2021/2/4   来源:《基层建设》2020年第27期   作者:邱春荣
[导读] 摘要:水利水电工程关系国计民生,它可以有效调配水资源,也改善水资源贫乏区的用水难状况,调节旱涝水患。
        南雄市浈江电业有限责任公司  广东南雄  512400
        摘要:水利水电工程关系国计民生,它可以有效调配水资源,也改善水资源贫乏区的用水难状况,调节旱涝水患。然而,在现实的水利水电工程中存在很多问题。极速发展的电子自动化技术可以有效解决工程中出现的问题,实现工程的自动化、智能化、可控化。文章对电气自动化技术在水利水电工程中的应用加以论述。
        关键词:电气自动化;水利水电;应用措施
        引言
        在科学技术发展过程中,电气自动化技术在各个行业有广泛应用,将其应用在水利水电工程中具备显著优势,能够很大程度上提高水利水电工程经济效益。电气自动化技术属于先进技术,在发展过程中越来越完善,应用范围有明显增大,能够取得显著效果。水利水电工程关系到我国计民生,同时对居民生活质量等有重要影响,必须要对电气自动化技术的应用有足够重视,就此展开了研究分析。
        一、电气自动化及其在水利水电工程中的应用概述
        随着现代科学信息技术的飞速发展,计算机网络信息技术在各个领域中都开始发挥各种各样的作用,基于计算机网络信息技术发展而来的电气自动化技术也随之在各行各业中具有了非常广泛的应用,这一技术对电子科学技术与计算机网络信息技术等多学科实现了高度的综合发展和实际应用,大大推动了相关行业的发展。电气自动化技术主要包括自动化、电气控制等内容,通过电气自动化技术的应用,能够使机械设备实现高自动化的日常运行,减少人力在设备系统运行过程中的投入,进而降低人力成本,提高经济效益。在水利水电工程行业中,电气自动化技术凭借其高便捷性、易发展性以及高效率性得到了非常广泛的应用,特别是由于水利水电工程机械设备都是全天无休运转,通过电气自动化技术的合理应用,能够实现水利水电工程的自动化运行。电气自动化技术在水利水电工程中的应用是通过电气自动化系统的构建实现的,主要构件包括现场总线、智能化装备、差异化控制站设施以及基带局域网技术等,对上述构件通过分层排列的方式搭建立体架构,就能够令电气自动化系统具有高开放性。基于不同构件形成的分层结构在功能方面的差异性,能够有效提高监控系统的监视可靠性。电气自动化系统在各种装备进行配置的时候,通常使用冗余配置法,对于系统可靠性具有很高的提高作用。除此之外,在实际操作过程中,电气自动化系统的操作也比较简单,应用优势比较明显。
        二、电气自动化在水利水电工程中的具体应用
        2.1智能化控制水利水电设备
        水利水电工程中电气自动化技术的主要应用就是对相关的水利水电设备实现智能化的控制。首先,电气自动化系统能够对输电线路、变压器以及母线等电气设施进行智能的监测监控,实时确认其运行状态,在有突发状况时可以及时远程采取应急处理措施。其次,电气自动化系统可以实现对发电机组实际运行情况的监控,对水利水电相关建筑物实现智能监测和控制。另外,电气自动化系统能够对拦污闸进行管理监督,实时确认拦污闸中是否发生堵塞,对水位进行控制,使其处于合理范围之内,实现保护引水压力管的应用效果。最后,电器走动画系统能够对水利水电工程的相关设备以及周边设施进行智能控制,主要包括对空压机、水泵以及油泵的智能控制,确保一旦发生故障问题能够立马发现确认,采取相应的处理措施,及时由备用设备接手工作,以防出现系统运行停滞的问题,为经济效益的提高加以保障。
        2.2智能控制水轮发电机组
        电气自动化应用在水利水电工程中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,即可进行上述操作。
        (2)可以将收集的数据进行智能分析,使得水轮发电机组总是在最佳经济转台下进行工作。它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目进行智能调控。例如:倘若发生故障或有洪涝发生,系统就会依据监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。以上两个方面的智能管控,即可有效提升经济效益。


        2.2检测水轮电器组等设备的运行
        由于电气自动化技术的存在,水利水电工程中水轮发电机的实际工作状态就可以被实时的检测,同时发电机运转过程中的实际温度以及符合状态等,都可以通过电气自动技术进行实时性的掌握,在这样的环境下,电路设备的安全性就可以得到有力的保障。除此之外,水里机组变速系统的实际情况也可以被电气自动化系统进行实时的检测,如果发电器出现了故障,那么电气自动化系统就会在第一时间把这些故障反馈给工作人员,而工作人员就可以及时解决这些故障。从某种程度上来说,电气自动化的存在,还可以使维修工作的时间以及财力等得到一定程度地减少。
        三、设备选型及自动化设计
        当前水利水电工程中水轮发电机组自动化水平有明显提高,运行过程中所使用的元件数量越来越多。但是在主机配套自动化元件方面还存在有性能不稳定、灵敏度差等问题,给水利水电工程自动化控制安全带来较大的影响,因此,水利水电工程设备选型和自动化设计十分关键。
        3.1水库式电站调速器中PLC的应用
        水库电站运行过程中,水头范围十分广泛,同时水库电站中有调速机和启动开度装置,在涡轮机水头设计方面按照这一参数设计。如果涡轮发电机水头较低情况下运行时,通过对电液的调整很难增加单位达到额定转速稳压器启动开度,必须要选择更换芯片等方式解决,电阻串联调节产值开放程度受单位差异等因素影响较大,如果电站头比设计水头小,注意避免过快启动,可利用PLC编程控制器等交换芯
        片以及去除串联电阻,对程序进行修改,以此改变启动开度。
        3.2轴流浆式水轮机调速器中PLC的运用
        轴流浆式水轮机在中低水电站有广泛应用,能够为电厂创造出更多的经济效益。汽轮机发电机组制造单位有着不同导叶开度和相关曲线叶片角度,工厂在实际生产过程中,受到涡轮头以及下游水位变化等,与厂家提供的参数存在较大区别,很难取得理想运行状态。机组调试过程中,PLC技术的应用,可针对不同头和水位下的导叶和叶片进行调整,获取最佳联营曲线,确保其可以更为稳定安全运行。
        四、电气自动化用于水利水电工程中要注意的内容
        水利水电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水电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,在水利水电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水电的实际情况,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。除此之外,电气自动化系统与水利水电建设中电站机组、设备类型有着很大的不安息,作为水利水电运行的主要设备在,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水电环保性能与经济效益,推动我国水利水电事业的全面发展。
        五、结束语
        在现代社会中水利水电工程的运行与发展直接关系到人们的生活质量水平,因此必须不断提高运行稳定高效性。电气自动化技术作为一项先进的科学信息技术,在水利水电工程中发挥极其重大的作用具有很高的应用价值。因此,相关水电企业必须重视电气自动化技术的实际应用,不断提高水利水电工程的自动化运行水平和安全性,提高电力生产质量和运行质量,同时控制生产成本为企业创造更高的经济价值。
        参考文献:
        [1]电气自动化在水利水电工程中的应用分析[J].刘志.建材与装饰.2017(30)
        [2]电气自动化在水利水电工程中的应用分析[J].刘梦梅.黑龙江科技信息.2017(03)
        [3]电气自动化在水利水电工程中的应用分析[J].吕广锁,李俊楠,李鹏飞.黑龙江水利科技.2017(11)
        [4]电气自动化技术在水利水电工程中的应用[J].宋智.自动化应用.2018(09)
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