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電氣自動(dòng)化在水利水電工程中的應(yīng)用

文檔作者：潘鑫曹恒樓何洋文檔來源：江蘇省洪澤湖水利工程管理處		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2025年08月31日
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l工程建設(shè)與設(shè)計(jì)
IDw口wfm＆Des"ForProject
電氣自動(dòng)化在水利水電工程中的應(yīng)用
The Application of Electric Automation in Hydraulic Engineering
潘鑫，曹恒樓，何洋
(江蘇省洪澤湖水利工程管理處，江蘇淮安223 100)
PANXin，CAOHeng-lou，HEYang
(TheHongzelakeinJiangsuProvinceWaterConservancyProjectManagementOffice，Huaian 223100，China)
【摘要】我國水利水電工程為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)，作為維持社會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)的重要工程之一，其工程建設(shè)技術(shù)也
在不斷更新，其中電氣自動(dòng)化技術(shù)是近年來在水利水電工程中發(fā)展和應(yīng)用最為廣泛的技術(shù)之一。它不僅保證了水利水電
工程系統(tǒng)的基本運(yùn)營，同時(shí)還能提升工程運(yùn)行效率。論文對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行了簡要闡述，并分析了電氣自動(dòng)化技術(shù)
在水利水電工程中的應(yīng)用情況。
【Abstract】For water resources and hydropower engineering in China has made a tremendous contribution to the development of
national economy，as one ofthe important engineering ofrunning society，its construction technology is also in constant updates，
includingelectricalautomationtechnologyisinrecentyearsinwaterresourcesandhydropowerengineeringdevelopmentandoneof
the most widely used technology．Electrical automation technology not only guarantee the basic operation ofwater resources and
hydropower engineering system，but also Can improve project efficiency．Described briefly in this paper,the electrical automation
technology，andanalyzestheelectricalautomationtechnologyintheapplicationofthewaterresourcesandhydropowerengineering．
【關(guān)鍵詞】電氣自動(dòng)化技術(shù)；水利水電工程；應(yīng)用；智能控制
【Keywords】electricalautomation；waterconservancyandhydropowerprojeets；application；intelligentcontrol
【中圖分類號(hào)】TM92；TV52 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】B 【文章編號(hào)】1007-9467(2018)02—0100-02
[DOI]10．13616，j．cnki．gcjsysj．2018．02．023
1引言
科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，使得水利水電工程能夠更多的應(yīng)
用先進(jìn)設(shè)備和技術(shù)，這不僅有效提升了人員工作效率，還給水
利水電工程帶來了顯著的經(jīng)濟(jì)效益，在此背景下，電氣自動(dòng)化
技術(shù)作為一項(xiàng)系統(tǒng)性技術(shù)在水利水電工程中得到了非常廣泛
應(yīng)用，不僅使得水利水電工程有效解決了部分區(qū)域的用水困
難，還充分解決了洪澇等災(zāi)害問題，確保了人民群眾生產(chǎn)生
活，維持了我國經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的穩(wěn)定發(fā)展。
2水利水電工程中的電氣自動(dòng)化技術(shù)
2．1水利水電工程中的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)組成
水利水電工=隉多實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化操作，有較成熟的自動(dòng)化運(yùn)
【作者簡介】潘鑫(1991一)，男，江而洪澤人，助理工程師，從事水利
工程管理研究。
100
營模式，而這艉以電氣自動(dòng)化裂移娃唰嘶導(dǎo)；j實(shí)現(xiàn)的【”。
電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中涵蓋了計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)、智能
測控技術(shù)、可編程序控制器、微機(jī)繼電保護(hù)裝置等技術(shù)與設(shè)
備，并采用分層結(jié)構(gòu)，作為開放式系統(tǒng)，可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)
行功能擴(kuò)展，并可遵循功能差異對(duì)監(jiān)控對(duì)象實(shí)施配置監(jiān)控，充
分體現(xiàn)了監(jiān)控方式的靈活性、分散性，而在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中
為有效提升系統(tǒng)的安全性和可靠性，一般可以采用冗余配置
裝備，具有較強(qiáng)的人機(jī)接口，十分便于掌控。
2．2水利水電工程中應(yīng)用電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的重要意義
2．2．1便于了解水利水電工程運(yùn)行工況
水利水電工程中應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)，最直接的作用是
及時(shí)依靠相關(guān)系統(tǒng)了解水利水電工程運(yùn)行工況，在保障水利
水電工程系統(tǒng)正常運(yùn)行過程中，對(duì)各部位的故障、隱患及時(shí)進(jìn)
行報(bào)警，極大地降低了維保人員排除故障消耗的時(shí)間，為故障
萬方數(shù)據(jù)
查找提供了方便，提高了維保人員的工作效率，縮短了維修時(shí)
間，減少了水利水電工程非正常運(yùn)營狀態(tài)，降低了經(jīng)濟(jì)損失12]。
2．2．2提高了水利水電工程工作效率和質(zhì)量
水利水電工程中的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)通過自動(dòng)監(jiān)測運(yùn)行機(jī)
制增強(qiáng)了水利水電工程的安全性和穩(wěn)定性，同時(shí)還有效地提
升了系統(tǒng)內(nèi)人員的工作效率和質(zhì)量，有力地保障了水利水電
工程企業(yè)效能，提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。并且電氣
自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用改善了以往復(fù)雜陳舊的工作環(huán)境，借助新
型監(jiān)控技術(shù)能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)處理故障的目的，將各類故障一環(huán)消
除在萌芽狀態(tài)，降低了對(duì)勞動(dòng)力資源的需求，有效壓縮了人力
資源成本，極大的增加了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
2．2．3提高了水利水電工程的運(yùn)營效益
電氣自動(dòng)化技術(shù)在水利水電工程中的應(yīng)用，改變了以往
水電系統(tǒng)技術(shù)含量低的現(xiàn)象，提高了對(duì)水資源的利用效率，保
障了水利水電工程運(yùn)營質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備運(yùn)營、維護(hù)的自動(dòng)
化，在無人值守的情況下，可以確保工程正常運(yùn)營，降低了企
業(yè)成本，保障了水利水電工程運(yùn)營的穩(wěn)定性，提高了水利水電
工程的運(yùn)營效益。
2．3電氣自動(dòng)化在水利水電工程中的具體應(yīng)用
電氣自動(dòng)化技術(shù)作為當(dāng)前基礎(chǔ)技術(shù)類型，推動(dòng)了我國當(dāng)
前生產(chǎn)力和生產(chǎn)水平發(fā)展，有助于增強(qiáng)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度。水
利水電工程中電氣自動(dòng)化應(yīng)用將網(wǎng)絡(luò)、信息、電子等技術(shù)進(jìn)行
融合，有效提升了水利水電工生產(chǎn)自動(dòng)化程度，節(jié)約了大力人
力、物力、財(cái)力。在水利水電工程中的具體應(yīng)用主要涉及以下
幾個(gè)方面【3】：
2．3．1控制發(fā)電機(jī)組運(yùn)行
電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到水利水電工程中能夠智能管理電
力工程發(fā)電系統(tǒng)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)智能化的工作環(huán)節(jié)控制，極大的減
少了對(duì)于人力資源的依賴，一定條件下完全可以依靠自動(dòng)化
系統(tǒng)自行處理工作命令。同時(shí)自動(dòng)化系統(tǒng)還能根據(jù)具體工作
情況，結(jié)合實(shí)際發(fā)電情況選擇合適的機(jī)組進(jìn)行工作，保證耗能
最小的情況下發(fā)揮最大的發(fā)電效益，關(guān)閉不需要的機(jī)組保持
資源最大利用率降低無用功。對(duì)于存在故障的相關(guān)機(jī)組設(shè)備，
能夠及時(shí)進(jìn)行切換，開啟備用機(jī)組進(jìn)行工作。
23．2監(jiān)測發(fā)電機(jī)組等關(guān)鍵設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)
電氣自動(dòng)化系統(tǒng)當(dāng)中包含自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)，可以對(duì)發(fā)電機(jī)
組等關(guān)鍵設(shè)備，以及系統(tǒng)電路運(yùn)行狀況進(jìn)行有效監(jiān)管，從而保
障水利水電工程系統(tǒng)運(yùn)行的安全性，對(duì)于機(jī)組運(yùn)行的各項(xiàng)參
數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，一旦發(fā)現(xiàn)故障問題會(huì)進(jìn)行及時(shí)告警，及時(shí)提
示采取措施進(jìn)行及時(shí)處理，大大減少了檢測和維修的耗時(shí)，避
免由于機(jī)組故障造成的經(jīng)濟(jì)效益損失。
2．3．3設(shè)備控制智能化
在水利水電工程主體設(shè)備當(dāng)中存在電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)
用，同時(shí)在周圍重要設(shè)備和設(shè)施當(dāng)中還有大量應(yīng)用，如各種泵
類、空壓機(jī)等類型的設(shè)備的控制，同樣能夠?qū)崿F(xiàn)智能化控制，
一旦這些輔助類型的設(shè)備出現(xiàn)問題，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)會(huì)自行
調(diào)整，以便保障水利水電工程運(yùn)行。針對(duì)重要設(shè)備能實(shí)現(xiàn)巡
檢、檢測、控制、保護(hù)，實(shí)現(xiàn)各個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
2．3．4設(shè)備選型及自動(dòng)化設(shè)計(jì)
水利水電工程的電氣自動(dòng)化程度隨著我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)
展不斷提升，應(yīng)用到工程中的先進(jìn)技術(shù)越來越多，這就出現(xiàn)應(yīng)
用更多自動(dòng)化元件的情況，而自動(dòng)化程度的提升水利水電工
程作用和效率會(huì)愈發(fā)凸顯。但是，需要認(rèn)識(shí)到的是現(xiàn)階段還存
在諸如：元件靈敏度不高、穩(wěn)固性不足、準(zhǔn)確度差的情況，在一
定程度上影響了水利水電工程電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用。
這些問題需要水利水電工程建設(shè)人員通過一定的措施進(jìn)
行改善或彌補(bǔ)，通過合理的設(shè)備選型和自動(dòng)化設(shè)計(jì)提升水利
水電工程運(yùn)營安全性，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益[41。
2．4電氣自動(dòng)化用于水利水電工程中要注意的內(nèi)容
電氣自動(dòng)化系統(tǒng)作為一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，包括了多個(gè)分支，
在水利水電工程實(shí)際運(yùn)行過程中會(huì)受到不確定因素的影響，
造成工程運(yùn)營出現(xiàn)各種各樣問題，所以，在應(yīng)用電氣自動(dòng)化系
統(tǒng)以前要充分考慮水利水電工程建設(shè)實(shí)際，提前做好相關(guān)應(yīng)
急方案，減少后期運(yùn)營過程中由于電氣自動(dòng)化系統(tǒng)出現(xiàn)問題
造成的影響。
水利水電工程的規(guī)模與其應(yīng)用的電站機(jī)組和設(shè)備類型有
很大關(guān)系，不同的電站機(jī)組或設(shè)備類型會(huì)直接影響水利水電
工程系統(tǒng)的自動(dòng)化程度，在水利水電工程日常運(yùn)營過程中包
含大量不同類型的工作方式，選擇科學(xué)合理的方式進(jìn)行運(yùn)行
能有效提升系統(tǒng)工作效率，同時(shí)應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)要充分
考慮水利水電工程的環(huán)保性能和經(jīng)濟(jì)效益，盡量減少各類設(shè)
備間的干擾和影響，確保電氣自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用過程中工程運(yùn)
行的穩(wěn)定性。
(下轉(zhuǎn)第104頁)
101
萬方數(shù)據(jù)
l工程建設(shè)與設(shè)計(jì)
Coma_】aetioa&amp;amp;Des函nForProjecl
線設(shè)備設(shè)施尤其是對(duì)使用鋼軌進(jìn)行信號(hào)傳輸?shù)男盘?hào)設(shè)備產(chǎn)生
很大影響，為減少對(duì)鐵路信號(hào)設(shè)施的干擾，保障鐵路行車安全
可全，在高速鐵路設(shè)計(jì)中，采用綜合接地。
鐵路沿線的牽引供電回流系統(tǒng)、電力供電系統(tǒng)、信號(hào)系
統(tǒng)、通信及其他電子信息系統(tǒng)、建筑物、道床、站臺(tái)、橋梁、隧
道、聲屏障等都需要進(jìn)行接地，且都應(yīng)該滿足各自系統(tǒng)規(guī)范的
接地電阻要求。綜合接地就是將上述裝置通過鐵路沿線兩側(cè)
敷設(shè)的貫通地線，充分利用橋梁、隧道以及路基段構(gòu)筑物設(shè)施
內(nèi)的接地裝置連接起來，形成地租等電位綜合接地平臺(tái)。
在鐵路綜合接地系統(tǒng)中，建筑物、構(gòu)筑物等設(shè)備在貫通地
線介入處的接地電阻不應(yīng)大于lQ。
4 保證電氣接地的措施
4．1完善接地系統(tǒng)
根據(jù)不同系統(tǒng)，合理選擇接地電阻和接地裝置，采取多種
接地系統(tǒng)綜合作用的方法，滿足系統(tǒng)正常工作及安全需求。在
電子信息系統(tǒng)中，將工作接地、屏蔽接地、防雷接地等系統(tǒng)綜
合使用。工作接地保障保護(hù)電氣儀表以及控制系統(tǒng)可以穩(wěn)定
運(yùn)行，因此應(yīng)將設(shè)備中的中性點(diǎn)予以安全接地；有效的屏蔽接
地，可以將電氣設(shè)備中的電磁輻射導(dǎo)人地下。
4．2定期維護(hù)
功能接地系統(tǒng)的各項(xiàng)設(shè)備都有使用年限，因此需要對(duì)其
定時(shí)進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)，以保障其正常工作。不同的外部環(huán)境，
接地設(shè)備的檢修時(shí)間、周期不同，為復(fù)雜惡劣的環(huán)境下檢修次
數(shù)相應(yīng)增加，良好的環(huán)境下檢修次數(shù)適當(dāng)減少。而在溫差變化
4．3增強(qiáng)保護(hù)接地設(shè)備的安全性
不同接線方式都有其特性，適用于不同的系統(tǒng)中。不同系
統(tǒng)采取不同的接地方式，都應(yīng)增強(qiáng)接地設(shè)備的安全性，接地設(shè)
備安裝應(yīng)該簡單可靠，在線路故障時(shí)可以及時(shí)展開檢修，不僅
降低接地保護(hù)的費(fèi)用，還可以提高接地保護(hù)的效率。
4．4加強(qiáng)防雷
目前，大多電氣設(shè)備都是高度集成化的智能設(shè)備，雷擊對(duì)
設(shè)備的破壞性是致命的，因此，需要在設(shè)計(jì)時(shí)適當(dāng)加強(qiáng)防雷。
根據(jù)實(shí)際情況，選擇避雷帶、避雷網(wǎng)或者避雷針，例如在牽引
變電所室外設(shè)置避雷針、在接觸網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)架空地線、在房屋
頂上設(shè)置避雷帶和避雷網(wǎng)等。
5 結(jié)語
總而言之，接地系統(tǒng)是保障電氣設(shè)備能夠正常運(yùn)行的關(guān)
鍵環(huán)節(jié)。通過設(shè)計(jì)時(shí)合理選擇接地系統(tǒng)、強(qiáng)化防雷接地系統(tǒng)以
及施工時(shí)準(zhǔn)確測量土壤電阻率、安裝可靠的接地設(shè)備、對(duì)接地
系統(tǒng)進(jìn)行合理的維護(hù)，保證接地系統(tǒng)能安全穩(wěn)定的運(yùn)行，切實(shí)
保護(hù)電氣設(shè)備以及操作人員的安全。d參
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的安全運(yùn)行。【收稿日期】2017_08_07
斗—+一—■—+—+一+—+一+-+—+—+一+一+一+-+-+-+——}—·+——f——+—+一—P—+-+-+——}—-+——P——卜—+-+·—}—+—+-+-+-+-+-+—。●——+——f。。+-+—+‘
(上接第101頁)
3結(jié)語
水利水電工程與人民群眾的生產(chǎn)生活息息相關(guān)，電氣自
動(dòng)化的應(yīng)用一定程度上提高了水利水電工程運(yùn)營效率，充分
改善了人民的生產(chǎn)生活狀態(tài)，帶動(dòng)了國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展，同時(shí)在技
術(shù)上來說，電氣自動(dòng)化技術(shù)能對(duì)水利水電工程進(jìn)行有效監(jiān)管，
提高故障隱患處理效率，為保障水利水電工程運(yùn)行提供了良
好條件，同時(shí)為我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提供充足的驅(qū)動(dòng)力，因此要
重視電氣自動(dòng)化在水利水電工程中的應(yīng)用與發(fā)展。db
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