自动化技术在水电站电气工程中的应用研究

摘 要：水电站电气工程的技术水平直接决定了水电站的生产效率和日常运行的安全可靠性。在现代自动化技术得到高速发展和广泛应用的情况下，水电站电气工程建设也开始重视自动化技术的应用，并逐渐将自动化技术应用到水电站电气工程的各个方面。文章分析了自动化技术在水电站电气工程中应用的意义，进而对其具体应用展开探讨。

关键词：电气工程;自动化技术;水电站

一、 自动化技术在水电站电气工程中应用的意义

水电站电气工程是水电站项目的重要工程部分，其关系到水电站功能的实现和日常的运行使用。随着现代水电站建设水平的日益提升，各种先进技术也开始应用到水电站电气工程的建设中，对其电气工程性能与安装建设水平的提升都起到极大促进作用。在这些先进技术中，自动化技术的应用是最为典型的。具体而言，自动化技术的应用极大提升了水电站电气工程的运行能力，使电气工程的功能得以更加稳定的发挥。从自动化技术的应用实际看，自动化技术对水电站电气工程的作用主要体现在以下几方面。

第一是提升水电站运行的可靠性。将自动化技术应用于水电站电气工程中是的水电站电气工程设备实时监控成为可能，并在监控过程中能够产生具体的监控日志，这对于工作人员及时了解电气工程运行状态，迅速定位故障问题都起到积极促进作用，从而极大提升了水电站运行的可靠性。

第二是提升了水电站的电能质量。在电网负荷运行状态下，水电站常常会因电压和工频的影响而出现电能供应不稳定状态，进而对水电站电能水平造成影响。而自动化技术的应用可以帮助工作人员更好地完成发电机组的调试工作，从而使电压和工频可以始终处于合理状态，如此就使水电站的电能质量得到提升。

第三是提升了水电站的经济效益。自动化技术的应用可以使工作人员针对水电站负载情况展开分析，然后再依据分析结果来对水电站进行调度，如此就可以保证水动力的合理利用，减少不必要的能源消耗，进而提升其经济效益。

第四是提升水电站生产效率。自动化技术的应用开可以使水电站的生产实现自动化，如此就将过去需要大量人工来完成的工作通过各种技术设备来代替，不但减少了人力投入，更提升了生产效率。

二、 自动化技术在水电站电气工程中的具体应用

（一）在油、水、气控制方面的应用

自动化技术的应用可以使水电站日常中的许多工作得到自动化的控制与管理，从而实现生产过程的自动化控制，提升生产管控效能。例如自动化技术对油、水、气系统的管控是一项十分重要的应用，能够确保水电站电气工程运转的安全可靠性。然而自动化技术在油、水、气系统中的应用通常需要把控以下要点：第一是要定期做好油泵等设备的维护检修工作，从而确保驱动泵组的运行性能能够始终处于正常状态，以切实提升油泵运行效率并延长其使用寿命延;第二是要注意对各项细节工作做好把控，确保每个细节的控制都能够进行严格把关并不出问题。

（二）在涡轮螺旋桨调速方面的应用

自动化技术对于各种轴流转浆式水轮机的安装建设具有出色的协调作用，可以在一定程度上提高水轮机运行效率。由于水电站中水轮机的水头与水位在实践中通常会出现一些变化，因此需要结合商家所提供的各种参数来进行基于自动化技术如可编程控制器的动态调整。具体而言，可编程控制器可以借助各种操作指令来对水轮机内部信息进行执行或相关逻辑运算，从而达到对速度的调节以及对数据的传输。其具体调节方法为：在下游水位出现变化时，可以通过手动方法进行叶片的重新组合，使其组合曲线能够始终保持最优化;在叶片组合曲线得到优化后就可以针对具体的PLC单元展开相应调整，以保证水轮机涡轮螺旋桨能够保持最佳运行速度。

（三）在水库式电站调速方面的应用

水库式水电站中的水头运转通常会在较大范围内容进行波动，导致水下运行汽轮机的液压调节装置出现不稳定状态，进而将对水电站运行效率与供电质量产生影响。对此，自动化技术的应用就可以水库式电站的调速器上安装相应的可编程控制器，然后以此对水库式电站的调速器系统加以优化与调整，确保其机组可以完成自动的开启与关闭操作，进而达到维护水电站稳定供电的目的。

（四）水电站橡胶坝监控方面的应用

橡胶坝是现代各种小型水电站中的主要拦水构筑物。虽然其在节水功能方面具有优势，但也普遍存在着坝顶溢流引发共振进而造成坝袋破损以及泄漏、自排、热胀冷缩等现象导致其坝袋内外部压力无法满足相关规定标准的问题。因此，自动化技术在其监控中的应用也是一项重要突破。具体而言，自动化技术能够实现橡胶坝的升降控制与状态监控，为工作人员及时掌握橡胶坝状况并对其进行有效控制提供了便利，从而使橡胶坝使用中存在的问题能够及时被解决。

三、 结束语

综上所述，自动化技术的应用对水电站电气工程有着诸多促进作用，从而使现代水电站的整體建设水平也得到提升。虽然现阶段PLC技术在油、水、气控制和水库式电站调速等方面都有所应用，但其应用空间并不仅仅局限于此，未来还需要技术人员进行更为深入的研究，如此方能使自动化技术更全面深入地应用到水电站的建设领域。

参考文献：

[1]晏迎秋.自动化技术在水电站电气工程中的应用及展望[J].陕西水利，2019（7）：139-140.

[2]王云峰，卢勇.水电站电气工程自动化技术及实际应用研究[J].中国金属通报，2018（8）：182-183.

[3]王括.水电站电气工程自动化技术及其应用研究[J].黑龙江水利科技，2018，46（1）：147-149.

作者简介：

邹杰，四川瑞升工程建设管理有限公司贵州分公司。