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研究电气自动化在水利水电工程中的应用 朱峰

朱峰

国网湖南省电力有限公司水电分公司,湖南长沙,410000

摘要: 为了解决目前社会发展对水电资源需求量越来越大的问题,我国目前也在大力发展水利水电工程,以满足我国社会发展需求。电气自动化技术是当前一种先进的技术,它对于水利水电工程具有非常重要的作用,通过对电气自动化技术的研究与应用,能够有效提升水利水电工程的施工质量和管理效率,降低工程施工成本,从而提高经济效益。本文首先对电气自动化技术及其在水利水电工程中的主要作用进行介绍,并且对其具体的应用策略进行探索,希望能够为我国水利水电工程电气自动化水平的提升提供一定的帮助。
关键词: 水利水电;电气自动化;控制;应用
DOI:10.12721/ccn.2023.157097
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水利水电工程的施工与人们的日常生活有着密切的关系,它能够为人们提供干净、清洁、安全的用水用电,是我国国民经济发展过程中非常重要的基础设施。随着经济的不断发展,水利水电工程也在不断地发展壮大,其自身的功能也在不断地完善,逐渐向自动化方向发展。电气自动化技术作为一项新兴技术,其可以将电力系统进行全面的自动化控制,提高工作效率和质量,实现我国社会经济的可持续发展。

1电气自动化技术的基本内容

电气自动化技术是指在不借助任何设备与仪器的情况下,利用电来达到某种目的的一种技术,其具有很强的技术性和实践性。通过对电气自动化技术的研究与应用,能够有效提高水利水电工程的施工质量,降低施工成本,从而提高企业经济效益。目前,我国已经建成了大量的水利水电工程,电气自动化技术在这些工程中得到了广泛应用。在水利水电工程建设中,电气自动化技术主要包括以下几个方面的内容:首先是对水利水电工程进行科学规划与设计;其次是对水利水电工程进行现场施工管理和监控。因此,要加强对该技术的研究与分析,积极探索该技术在水利水电工程中的具体应用方法和途径[1]

2电气自动化技术及其在水利水电工程中的主要作用

2.1提高自动化操作水平

随着我国科学技术的不断发展,水利水电工程中的电气自动化技术也得到了很大的发展,在水利水电工程中应用电气自动化技术,能够有效提高其操作水平。在我国的电力系统中,有许多重要的电气设备,这些设备对于整个电力系统的运行有着重要影响,如果没有掌握好这些设备会对电力系统造成影响,甚至会造成巨大的损失。通过电气自动化技术可以有效提高对设备的监控能力,保证设备的正常运行,从而保证整个电力系统的正常运行。

为了提升水利水电工程中电气自动化技术应用效果,可以从以下两个方面入手:第一个方面是在水利水电工程施工过程中对电气自动化技术进行应用,通过对电力系统中重要设备的监控,能够有效保证整个电力系统的运行效率和安全性,在实际工作中应该在施工过程中对这些设备进行实时监控与管理,保证其正常运行;第二个方面是要加强对人员素质培养。当前我国水利水电工程施工企业需要引进先进技术和设备,应该加强对施工人员素质培养力度,需要相关工作人员掌握专业技术知识和先进设备操作方法,从而保证水利水电工程施工质量,同时也要加强对施工人员的培训力度,使其能够熟练掌握电气自动化技术。

2.2提高工作效率和质量

对于水利水电工程项目,在施工过程中工作人员需要对施工的各个方面进行统筹安排,以保证施工的顺利进行。但是由于传统的施工管理模式已经不能满足当前施工需求,所以要采用现代化的管理模式,才能保证施工质量和效率。电气自动化技术的应用能够有效提高水利水电工程的管理水平,同时还可以提升工作效率。主要表现在以下几个方面:第一,工作人员可以通过电气自动化技术对水利工程进行有效管理。目前水利水电工程中存在着很多问题,如人员众多、管理混乱等。通过采用电气自动化技术,可以实现对工程的有效管理和控制,这样就能节省人力资源、提高管理效率[2]。第二,使用电气自动化技术能够降低施工成本。现在水利工程施工成本较高,而且还需要投入大量人力、物力和财力。但是如果使用电气自动化技术进行施工,就能够有效降低工程成本,提高工程的经济效益。第三,提高工程质量。由于电气自动化技术具有很强的稳定性和可靠性,所以它可以对水利水电工程进行有效控制和监督。这样就可以确保水利工程施工质量符合要求,从而提高工程质量。第四,降低了工作难度。在水利水电工程施工过程中使用电气自动化技术后,就可以让工作人员更加轻松地对水利工程进行管理和监督,能有效提高工作效率和质量,也能减少工程成本的投入,从而实现经济利益最大化。

2.3安全性更高

在水利水电工程建设中,安全问题一直都是人们关注的重点,而电气自动化技术的应用,可以有效提高水利水电工程的安全性。在应用电气自动化技术时,可以实现对整个工程的远程控制,这样就可以有效提升水利水电工程施工效率和质量,并在一定程度上提高整个工程的安全性。与此同时,还可以避免人力资源浪费,并降低施工成本,同时还能够提高工作人员的安全意识,从而提升水利水电工程建设质量。

3水利水电工程中电气自动化技术的具体应用策略分析

3.1设计优化和设备统一调控

电气自动化技术在水利水电工程中的应用,可以提高其自身的工作效率和工作质量,保证整个系统的安全性,因此在设计过程中要注意对电力系统进行合理的规划和优化。水利水电工程中使用电气自动化技术,不仅能够使电力系统运行效率得到有效提高,还能够在一定程度上降低人力成本和能源成本,进而使企业的经济效益得到有效提升。然而电气自动化技术在水利水电工程中的应用存在着一些问题,主要表现为以下几个方面:第一,设计人员没有对电气自动化技术进行深入了解,不能够准确地把握系统的运行情况,这会使其无法实现对整个水利水电工程的统一调控。第二,电气自动化技术在应用过程中存在着一些技术方面的问题。比如电气自动化技术与计算机网络之间存在一定的冲突等。为了有效解决上述问题,可以在电力系统中安装监控装置,实现对整个水利水电工程运行情况的有效监控和管理。为了避免电气自动化技术在应用过程中出现故障问题,要注意对其进行定期维护和检修,同时要提高工作人员对于电气自动化技术应用重要性的认识[3]。通过不断地学习和培训提高工作人员对于电气自动化技术应用重要性的认识,加强工作人员对于相关技术知识和技能的掌握力度。此外,要做好设备统一调控工作,提高设备管理水平,在水利水电工程中使用电气自动化技术时,要做好各个部分设备的统一调控和管理工作。

3.2自动控制发电及配电设施

在电力系统中,发电机组的控制可以通过电气自动化技术来实现,电气自动化技术可以实现对发电机组的自动控制,并且根据发电厂的实际情况进行实时的调节和控制,从而提高发电效率和质量。在发电厂中,电气自动化系统主要包括以下几个方面:1)自动监测电气系统运行参数。通过对发电机组参数的实时监测,可以了解发电机组的运行状态,如果出现问题,就能够及时处理。这是因为在发电机组中安装了自动监测系统,可以将发电机、变压器、断路器等设备的运行状态随时显示出来;2)自动调节。在水利水电工程中,电气自动化技术可以实现对水轮发电机组进行自动调节。它不仅可以降低运行成本,而且能够提高发电效率;3)安全保护和报警功能。在电气自动化系统中设置了安全保护装置和报警装置,当发电机发生故障时,能够自动切断发电机的电源,从而降低事故发生的概率;4)控制功能。在电力系统中设置了电气自动化系统控制功能之后,可以实现对整个电力系统的控制功能,比如在发电过程中可以根据实际情况对水轮发电机组进行控制;在进行配电过程中可以根据实际情况对开关设备进行控制;在水力发电过程中可以根据实际情况对发电机进行控制;在输电过程中可以根据实际情况对线路进行控制;在配电过程中可以根据实际情况对开关设备进行控制等,因此通过自动化控制能够提高电力系统的运行效率,降低安全事故发生的概率。

3.3设备选型及自动化设计

电气自动化技术的应用,主要是对水电工程设备进行自动化控制,提高设备运行的安全性和可靠性。首先,在设备选型方面,需要选择电气自动化程度较高的设备,这类设备可以在电力系统发生故障时自动切换到备用状态,提高电力系统的稳定性;其次,在设计阶段,需要对电气自动化控制系统的结构进行完善,提高自动化控制水平和质量。通常情况下,水利水电工程中的电气自动化系统结构包括以下几个方面:计算机监控系统、管理系统、通信系统、保护系统以及电源系统等。为了进一步提高水利水电工程电气自动化水平,需要对其结构进行完善,采用计算机监控方式。

3.3.1计算机监控系统

计算机监控系统是水利水电工程中电气自动化系统的主要组成部分,它包括两种形式:第一种是 PLC系统,第二种是计算机监控系统。PLC系统是一种自动控制系统,在计算机监控系统中应用较为广泛,这类系统一般由控制器、输入模块、输出模块以及通信模块等构成。控制器的主要功能是对水电工程设备进行控制,在信息采集、控制以及保护等方面具有重要作用。在设计阶段,需要根据水电工程的具体情况和实际需求,选择合适的计算机监控系统,以满足水利水电工程电气自动化的需求,促进电气自动化技术在水利水电工程中的应用。如图1:

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图:1计算机监控系统

3.3.2通信系统

在水利水电工程中,通信系统的作用主要是对电力系统中的信息进行传递,在信息传递的过程中,可以实现设备状态的反馈以及控制操作的指令传递。其中,调度自动化系统是对水轮发电机组进行监控的重要设备,对机组运行参数进行实时监测和控制;厂站自动化系统主要是对水电站内各种设备进行控制和管理,为水电工程提供可靠的电力供应;电站自动化系统主要是对水电站进行实时监测和控制,提高水电工程的运行效率;生产管理系统主要是对水电站中的各种设备进行实时监测和控制[4]

3.4监测水轮发电机组的运行状态

水利水电工程中,水轮发电机组是非常重要的设备之一,其运行状态对整个工程的经济效益有着非常大的影响,因此在水利水电工程中应用电气自动化技术,可以通过对水轮发电机组运行状态进行监测来实现对其运行状况的评估和预测,从而提高水轮发电机组运行的稳定性,保证水轮发电机组能够安全稳定地运行。在这一过程中,电气自动化技术可以通过对水轮发电机组各项参数的检测来实现其状态监测,从而及时发现并处理异常情况,如图2:

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图2 水轮发电机组运行监测

4结语

综上所述,随着我国经济的快速发展,人们的生活水平也在不断提高,对电力资源的需求也越来越大。在当前水利水电工程建设过程中,电气自动化技术得到了广泛应用,这对于促进我国水利水电工程建设具有重要作用。

参考文献:

[1]魏金武,邹建威,周宇楠.电气自动化在水利水电工程中的应用——以某水利水电水闸建设工程为例[J].工程技术研究,2022,7(21):73-75.

[2]杨波.电气自动化技术在水利水电工程中的应用[J].四川水利,2020(S1):59+63.

[3]钱磊.论电气自动化在水利水电工程中的应用[J].新型工业化,2021,11(05):79-80.

[4]马振斌,孔令敏.水利水电工程中电气自动化的具体应用[J].水电站机电技术,2020,43(11):18-19.