水利设施中电气自动化的应用王一帅

水利设施中电气自动化的应用王一帅
发布时间：2021-08-18T14:03:39.088Z 来源：《基层建设》2021年第16期作者：王一帅
[导读] 水利工程在一定程度上促进了我国的社会基础建设以及促进了我国在水利方面的经济发展。

中机（葫芦岛）青山水务环境投资有限公司辽宁省葫芦岛市 125000
摘要：水利工程在一定程度上促进了我国的社会基础建设以及促进了我国在水利方面的经济发展。

而电气自动化在水利设施中的应用也是水利建设的发展趋势。

因此，不断的分析与研究电气自动化在水利设施中的应用是有现实意义的。

首先，我们应了解水利设施运行中出现的问题，进而对水利设施中的自动化进行系统化设计，了解电力系统的安全控制模式，从而促进电气自动化在水利设施中的有效应用，促进我国经济的不断快速发展。

关键词：水利设施；电气自动化；应用
1水电站自动化的内容
水电站自动化提供的功能和内容根据水电站具体情况，需要的功能各有不同，但是以下几点内容是水电站自动化必然拥有的：
1.1自动检测
水电站自动化的前提是对水电站中设备进行实时参数检测。

水电站的运行机组及辅助设备、公用设备、水工建筑物及其附属操作设备，最好还包括水持测报系统。

对这些设备检测获得的参数主要分为电和非电两类，其中电流、电压、功率、电能等参数是电，非电则有温度、流量等。

检测手段也多种多样有检查、检测、记录等方式。

其中记录的检测方式连续，间断皆可、自动检测功能是电气自动化其他功能运行的前提和基础，通过自动检测可以实时对水电站的整体情况有一个全面的了解，是水电站能够安全运行的保障。

1.2自动操作
在自动检测的基础上，水电站可以进行自动操作，能够自动操作的设备有以下几种：
（1）机组的自动操作（也叫作顺序控制）。

机组的自动操作是指机组及其附属设备通过脉冲命令进行机组的自动操作。

脉冲命令的发出受两种方式控制：一是通过中央控制室发出命令称作集中控制，二是通过机旁盘发出称作就地控制。

脉冲命令通过以下顺序完成自动操作：开机进入系统、关机、发电转调相、发电转抽水等一系列顺序，最终完成对机组的自动操作。

（2）电厂公用设备的自动操作。

电厂的公用设备通常有空气压缩系统、排水系统、供电系统等。

（3）水工建筑物设备的自动操作。

这包括溢洪闸门的操作、引水式水电站首部机组取水口闸门的操作：一阵阀门的操作等。

（4）全厂性操作。

如报警信号系统、远动通信系统、开关站设备的操作等。

1.3自动控制
自动控制从性质划分为两种，分别是开环控制和闭环控制，上文水电站的自动操作在性质上属于开环控制。

电站的闭环控制有以下两种：用于控制机组转速的调节设备，用于控制机组电压的励磁调节器都属于闭环控制。

变换机组调速器整定值能控制机组有功出力，与之相似的是变换励磁调节器的整定值可以控制机组无功出力。

这两项调节器是基础的自动控制装置。

为了方便操作可以将调节设备成组设置，将全站机组联动在一起作为一台机组调整，这就使机组能够同时收到值班人员和上级自动装置双方的命令。

通过以上方式能划分出3种自动控制装置分别为有功功率成组调节装置和自动调频装置，以及无功功率成组调节装置。

1.4自动保护
这里涉及的自动保护动作一般有如下3个等级：
（1）警报动作。

对于机组的一些异常运行又不会立刻产生危害的情况，例如：加发电机定于温度超限、推力轴承或导轴承温度升高、油槽油面过高或过低、机组冷却水源中断等，自动保护系统会对工作人员发出警报并投入备用运行机组。

使工作人员发现情况后，有足够的时间采取应对措施，解决异常问题或将故障机组退出运行系统。

（2）停机跳闸动作。

当发生较为严重且继续运行会发生危险的情况时，例如机组中压油装置油压异常，轴承异常高温等情况发生后，自我保护系统会跳闸停机。

（3）快速关闭进水阀门动作。

当出现严重事故例如机组速度异常且调速器无效，压力铜管发生爆破，停机时遥上导水叶剪断销剪断等状况一旦发生，在自动保护系统跳闸停机后，还要关闭进水阀门。

2水利设施中电气自动化应用
2.1电气自动化应用管理人力与能力的提升
电气自动化应用的效果不佳的重要原因，大多数人认为在于自动化管理费用不足，监造成本过大的压力之下，只能以低阶、低成本且临时聘雇的工程人员充当。

在经验不足、专业技术欠缺、向心力欠缺及待遇不佳的情况之下，很难能有效的协助工地解决问题，更难确保施工质量。

因此，除了应对工程监督管理服务费用予以提高之外，要让管理人员提升电气自动化应用的监督管理能力，提高相应的待遇，以吸引能力优秀的人才投入工程监督管理工作，这对电气自动化应用质量的提升才有正面的帮助。

2.2监督管理工作的组织与权责厘清
监督管理部门的不健全在于施工管理人员非长驻工地或专任于工程施工，松散的组织结构很难带来专心的管理工作，即难有好的管理质量，因此配置适当的监督管理人员是必然的，并且必须强制监督管理人员专任于电气自动化应用管理工作。

另外监督管理权责必须厘清，以让每一个参与工程的人员能清楚明白自己工作的权限与责任义务，尤其发包者若再聘任项目管理（PCM）顾问时，对于监督管理与项目管理间的权责则必须明确，否则容易造成权责混淆而引起争端。

2.3现代化科技管理工具的运用
随着信息科技的进步，电气自动化应用管理不应只是传统的查验工作，必须通过信息科技的协助，充分利用网络系统，让电气自动化应用员工获得实时性的信息，将电气应用信息第一线的执行成果实时回传，让问题得以第一时间获得处理，争取时效，提升电气自动化应用管理的效率。

例如，施工过程监视器（CCTV）的设置、MIS管理信息系统、施工抽查以个人数字化助理（Personal Digital Assis－tant，PDA）电子化实时记录及传输，以及无线射频辨识系统（Radio FrequencyIdentification，RFID）技术的使用及与实验室的结合验证等，都是提升电气自动化应用管理质量的有效作法。

2.4构建电气自动化应用的系统构架
自动化系统最主要的功能为规划与设计试算，借着规划与设计流程，将系统以阶段性的步骤切割，并在各阶段适时提供工程人员相关资料的参考。

第一项功能为案例资料库，借助规划与设计试算的操作，并执行完成工程的规划与设计案例（系统会在完成时，储存规划与设计的结果，并记录其完成的时间。

主要为累积电气自动化应用的规划与设计资料，可以提供工程人员在规划设计时，可有相关设计参考，并更了解电气设备使用的方式。

其中，重新计算功能，可以在该案例中的任何阶段，重新进行分析计算，并且在完成时，自动存成一个新案例档。

第二项是自动化技术资料库，在自动化技术资料库中可以输入限定的条件做查询，或是选择浏览全部资料以列出全部资料，或是选择规划目标以判定适合的自动化应用技术。

第三项为电气自动化技术应用管理，为了避免其他使用者错误的使用不正确的技术，系统中应建立登录账号及密码，以防止其他使用者随意进行技术查询与应用。

第四项为自动化技术管理系统资料库，可查询研究电气自动化应用技术的基本资料。

结束语：水利工程是为了控制、利用和保护地表及地下的水资源及环境而修复的各项工程总称，包括防洪工程、农田工程、发电工程等，迎合了人们对美好生活的追求。

电气自动化在水利工程中的应用，将之导入到了一个新的发展阶段。

参考文献：
[1]夏磊.电气自动化在水利水电工程中的应用分析[J].南方农机，2019，50（22）：160.
[2]马淑倩.电气自动化在水利水电工程中的应用[J].智能城市，2019，5（17）：181-182.
[3]卢大川.基于水利工程的电气自动化技术应用现状及改进策略[J].电子测试，2019（09）：126-127.。