电气自动化技术在水利水电工程中的应用

王凤萍

摘  要：当前，我国的建设工程技术发展迅速，水利水电工程历经坎坷，由弱到强。新中国成立以来，水利水电工程应用技术不断创新，近年来电 气自动化技术在水利水电工程中应用广泛，在不同类型的水利水电工程中采用了不同的控制系统，完成了对设备的精密控制。文章将电气自动化控制系 统对水利水电安装工程带来的改变进行了阐述，并提出了与传统机械控制融合的技术改进的措施。

关键词：水利水电工程;电气自动化技术;控制系统

引言

在新时代背景下，水利水电工程迎来了空前的发展机会，先进的工艺 技术以及设备都正在逐步引入到水利水电工程建设中，不仅能全面提升项 目工作效率，还能实现水利水电企业的预期经济目标。从整体来看，电气 自动化技术则是水电项目发展的必然趋势，其能有效解决传统水电行业中 存在的诸多问题，有效保障大众的生产及生活需要，对于保障我国经济社 会的健康、稳定、可持续化发展具有积极意义。

1 水利水电工程电气自动化的重要性

电气自动化技术应用在水利水电工程中让电气设备的操作、运行、 保护变得具有逻辑性，在正常运作时能精确地完成每一个指令级动作，能 做到自我检测、控制。电气自动化的基础在于对PLC（可编程逻辑控制器） 和变频器技术等协作设备的有效运用，实现继电保护自动化，可以更全面 地保障二次设备的稳定运行。所以PLC控制程序和变频器技术应用是极其 关键。现阶段电气自动化不断地运用在建设工程、钢铁、石油、化工、电 力、建材、机械制造、汽车、交通运输等各个行业。随着我国科技水平的 不断提升，智能化的设备在人们生活中起到的作用在逐步的增大，电力设 备当下也在逐渐变得更加科技化。在水利工程的电气安装时，其自动化水 平的高低直接决定着水利工程的整体质量和资金的耗费。在进行实际的施 工中，电气设备运行水平的高低直接决定着水利工程是否可以高效的运行 以及其是否能够安全的使用。若是将水利工程作为一个有机体来看，那么 其电气自动化部分就是其心脏部位，与此同时，电气设备是给水利工程提 供动力的源泉。

2 电气自动化在水利水电工程中的主要作用

2.1  提质增效

通过电气自动化系统的应用，可达到提质增效的效果。首先，创建并 运行自动监控运行机制，其对于增强工程整体稳定性大有裨益，各类装置 可在良好的环境下高效运行，工作人员也能享受到更佳的作业条件，在各 类生产要素的协同作用下，促进水利水电工程的发展，创造显著的社会效 益和经济效益。其次，电气自动化系统融合了先进的计算机监控技术，可 以面向水利水电工程整体展开全面的监测，对工程运行状况做出准确的判 断，基于既有数据及时预测可能出现的问题，从根本上消除安全隐患。最 后，电气自动化系统的运行能力较强，对劳动力所提出的需求较低，既减 少了人力资源投入，又避免了因人为操作而导致的效率低下问题，由此创 造丰厚的经济效益，提高企业的核心竞争力。

2.2  监测水利水电工程的运行状况

在水利水电工程中，通过电气自动化技术的应用，可以全天候监测 其运行状况，以便及时发现系统存在的故障或安全隐患，若存在异常之处 则能够立即触发警报信号，检修人员可对问题做出分析，高效锁定故障类 型、作用范围以及生成机制，从而在短时间内完成维修工作。可以发现，  电气自动化技术的时效性较强，故障维修或安全隐患排查所需要的时间相 对较短，避免了发电机组长期处于故障状态的局面，进而减少不必要的经 济损失，为水利水电工程整体的稳定运行保驾护航。

3 电气自动化在水利水电工程中的具体应用

3.1  设计优化和设备统一调控

借助于电气自动化技术的优势，能结合实际优化相应的设备设计以 及空间排布等。考虑到具体项目中存在着较为复杂的管线排布以及设备选 型的问题，为了保障全方位实现性能匹配以及较为稳定的元件性能，则应 重视配电设备与线路的连接问题，通过选型优化，利用试运行等，发挥电 气自动化优势来开展微调处理，以保障系统的运行流畅性要求。在水利水

电工程方面，涉及到相应的变压器、输电线路、配电仪表、水闸、水泵以 及油泵等设备，这就需要发挥好电自动化技术的优势来进行相关的调控操 作、设备开关等控制，避免造成作业中的烦琐以及不便，能保障更加准确 化实现预期的作业要求。能通过相应的优化设备配置，自动控制相关的发 电情况，优化保持在低能耗状态下实现设备的正常化运行，满足绿色低碳 的经济要求。

3.2  监测水轮发电机组的运行状态

电气自动化系统具有自动监测的功能，能够及时掌握发电机组运行稳 定水平、电路安全状况、发电机的负荷等，若某项指标存在向极端变化的 趋势，则能够及时做出调整，使其稳定在许可范围内。电气自动化系统还 能够精细化调节制冷系统，使机组等相关装置在合理的温区内运行，避免 因温度过高而导致设备烧损的异常状况。若发电机组运行期间存在故障，  该部分情况将由电气自动化系统及时感应，在对外发出信息的同时还将同 步采取调整措施，通过自动化的方式尽可能控制故障的影响范围，而检修 人员可第一时间获取故障信息，随即组织分析与维护工作，自故障发生开 始直至完成维修所持续的时间较短，不良影响范围较小，可减少因故障而 导致的经济损失。

3.3   PLC（可编程逻辑控制器）

主要由电源组件、微处理器、储存组件、输入及输出模块组成。工作 方式一般为循环扫描工作方式，当用户将程序调试完成后，通过编程器将 其程序写入PLC存储器中，同时将现场的输入信号和被控制的执行元件相 应的连接在输入模块的输入端和輸出模块的输出端，接着将PLC工作方式 选择为运行工作方式，后续的工作就由PLC根据用户编辑的程序去完成。 根据设备运行要求、确定控制操作方式、应完成的动作及必须的连锁保护 等控制程序编辑、调试完成运行无误后导入PLC控制器，并将其保存于PLC 储存组件内。

3.4  选择合适设备

在进行电动机选择中，大都是异步驱动传导的模式，传输线路则是为 10kV为电压的母线，  这样能进行相应满足功率补偿。结合实际情况来看，  配套相关的隔离开关以及电路器，并在此基础上进行分配点烟，这样就可 以满足相应的电力传输要求，尽可能实现相应的电流优化分配。具体的 电流供应设备选择，可借助于自动化PLC程序，能合理化引导以及调配相 应的内部电流传输过程中，实现电流整体机构的优化，从而满足相应的高 压、低压的传输要求。将电气自动化技术应用在水利水电项目，则应从接 地线控制以及过流保护等方面进行思考，以保障实现安全防护的要求。截 图来说，则应结合水电项目的实际情况，结合电流传输系统的特点，并要 求进行电流电压防雷保护增设，这样能有效实现相应的事故照明、应急照 明等功能，另外，还可以增强相应的电气进线保护。结合数字化程序的优 势，能有效系统内部的多项资源的合理分配，满足高效调节的要求。

结束语

水利水电工程的规模较大，其运行水平将直接对水电生产的品质带来 影响。在信息技术日益成熟的背景下，有必要将先进的技术引入至水利水 电工程中，由此创建电气自动化系统，及时监测发电机等相关装置的运行

情况，并适时采取调整措施，助力于水利水电工程的发展。 参考文献：

[1]祁幼武 . 电气自动化在水利水电工程中的应用分析[J].电力设备管理， 2021，（01）：143-145.

[2]刘玉帅 ， 金波 . 水利工程中的自动化安全监测系统研究[J]. 河南科技 ， 2020，39（35）：77-79.