機(jī)電一體化技術(shù)在水電站中的應(yīng)用

李鴻鵬

摘 要 隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，我國(guó)加快追趕世界的步伐，現(xiàn)如今，經(jīng)濟(jì)發(fā)展逐步躋身世界先進(jìn)行列。國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也展現(xiàn)出積極的發(fā)展速度，保障人民群眾物質(zhì)以及生活水平的持續(xù)發(fā)展，再加上國(guó)家對(duì)各項(xiàng)工程設(shè)施的重視，使得現(xiàn)代城市生活對(duì)電力的需求度逐步提升，對(duì)所產(chǎn)生的電能的質(zhì)量要求越來(lái)越高。為了提高水電站的發(fā)電效率以及質(zhì)量，對(duì)我國(guó)現(xiàn)階段的水電站中融入自動(dòng)一體化的控制，解放我國(guó)傳統(tǒng)的控制模式，真正意義上實(shí)現(xiàn)少人值班甚至是無(wú)人值班有重要作用。

關(guān)鍵詞 機(jī)電一體化；水電站；應(yīng)用

中圖分類號(hào) TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2095-6363（2017）05-0009-01

現(xiàn)如今，由于計(jì)算機(jī)作為一種新型的技術(shù)工程，逐漸進(jìn)入到人們?nèi)粘９ぷ骷吧畹母鱾€(gè)部分，并被廣泛的推廣和應(yīng)用。機(jī)電一體化同樣受到計(jì)算機(jī)技術(shù)的影響，最終有人提出將計(jì)算機(jī)技術(shù)與機(jī)械技術(shù)融為一體，成為一種全新的技術(shù)范疇，并在社會(huì)各界得到了前所未有的發(fā)展，并且具有被研究開發(fā)可應(yīng)用的范圍越來(lái)越廣。將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于對(duì)水電站的控制，便可以隨時(shí)隨地的對(duì)水電站的各項(xiàng)工作以及數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)督控制。在我國(guó)眾多的能源中，水電資源被認(rèn)為是一種具有清潔能力的可再生資源，一些西方先進(jìn)的發(fā)達(dá)國(guó)家將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于水電站之中，我國(guó)在很長(zhǎng)一段時(shí)間對(duì)自動(dòng)化控制的應(yīng)用處于落后并且發(fā)展相對(duì)緩慢。運(yùn)用機(jī)電一體化技術(shù)的技術(shù)人員可以對(duì)站點(diǎn)的運(yùn)作狀態(tài)進(jìn)行及時(shí)地跟蹤和判斷，不僅可以對(duì)所監(jiān)控的數(shù)值變化進(jìn)行控制，甚至成為水電站實(shí)現(xiàn)水電站無(wú)人值班的前提條件。

1 機(jī)電一體化技術(shù)在水電站各項(xiàng)工作中的應(yīng)用

機(jī)電一體化技術(shù)在水電站中主要用于，對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和數(shù)值變化的測(cè)控以及調(diào)速工作。對(duì)水文水系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)、機(jī)組運(yùn)行狀況的監(jiān)測(cè)以及對(duì)空氣系統(tǒng)的自動(dòng)化控制是整個(gè)水電站所需要檢測(cè)控制的主要部分。

1.1 在水文水系統(tǒng)中的應(yīng)用

在水電站的水文水系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)控制中主要是對(duì)水文進(jìn)行系統(tǒng)性的監(jiān)測(cè)，其次，對(duì)技術(shù)供排水以及消防用水等部分進(jìn)行全面的監(jiān)控。

1）水文監(jiān)測(cè)。主要是通過(guò)利用被安置在水電站的投入式液位計(jì)來(lái)對(duì)水電站的水位進(jìn)行測(cè)量，并將所測(cè)量出的數(shù)值有液位計(jì)中的傳送裝置反饋于水電站的總控制中心。同時(shí)通過(guò)對(duì)壓差變送器的應(yīng)用，將水電站上游的水位以及下游水位的水位差及時(shí)反饋傳送給水電站的控制中心處。

2）技術(shù)排水測(cè)控。將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于技術(shù)排水上，主要用于借組運(yùn)行的供排水系統(tǒng)以及全廠的排水系統(tǒng)之中。在機(jī)組運(yùn)行的供排水系統(tǒng)中，通過(guò)對(duì)安裝布置在用于供水的管道上的電接點(diǎn)壓力進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)督測(cè)控，以及對(duì)流經(jīng)管道的流量同樣進(jìn)行監(jiān)督測(cè)控，將所監(jiān)測(cè)的壓力表以及流量的數(shù)據(jù)通過(guò)變送器及時(shí)反饋給控制中心，在控制中心進(jìn)行值班工作的技術(shù)人員，便可以根據(jù)前方所返回來(lái)的測(cè)控?cái)?shù)據(jù)，來(lái)檢測(cè)機(jī)組的排水系統(tǒng)的運(yùn)行工作是否處于正常狀態(tài)，如果發(fā)現(xiàn)與實(shí)際的數(shù)值有偏差，可以隨時(shí)控制正常運(yùn)行。機(jī)電一體化在全廠滲漏排水測(cè)控中主要是用于對(duì)集水井中液位的變化進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)控制以及對(duì)水泵的啟動(dòng)和停止工作進(jìn)行監(jiān)控。在集水井中一般情況下會(huì)采用多接點(diǎn)浮球水位測(cè)量?jī)x來(lái)對(duì)集水井中液位的變化進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)液位位置的高低產(chǎn)生變化時(shí)，在不同位置例如液位較高時(shí)會(huì)將信號(hào)以一種高位置特定信號(hào)傳送與監(jiān)測(cè)水泵啟動(dòng)以及停止的系統(tǒng)；當(dāng)集水井中的液位較低時(shí)，浮球通過(guò)測(cè)量?jī)x對(duì)控制水泵的系統(tǒng)發(fā)出另外一種不同的信號(hào)。根據(jù)不同的信號(hào)水泵的控制系統(tǒng)可以自動(dòng)控制是否啟動(dòng)或者是否停止水泵的運(yùn)行，與此同時(shí)，通過(guò)在全廠滲水排水系統(tǒng)中的變送器可以直接將數(shù)據(jù)傳送反饋于水電站的控制中心，控制中心的值班工作人員根據(jù)所傳回來(lái)的數(shù)據(jù)可以避免水泵系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，對(duì)水泵系統(tǒng)進(jìn)行人為的控制工作，盡量減少由于監(jiān)測(cè)不到位造成巨大的損失。

3）消防用水的監(jiān)測(cè)。主要是用于主體變壓器的消防工作以及機(jī)組定子的消防工作。

1.2 在機(jī)組運(yùn)行系統(tǒng)中的應(yīng)用

對(duì)機(jī)組運(yùn)行系統(tǒng)的主要監(jiān)測(cè)對(duì)象是機(jī)組中軸承的溫度、油溫的冷卻以及機(jī)組的轉(zhuǎn)側(cè)都能夠部分的工作實(shí)施狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。在機(jī)組系統(tǒng)的運(yùn)行中對(duì)各項(xiàng)監(jiān)測(cè)對(duì)象進(jìn)行實(shí)施的監(jiān)測(cè)，一旦達(dá)到最高限定溫度時(shí)，警報(bào)器會(huì)響起來(lái)以此來(lái)提醒值班人員對(duì)其進(jìn)行控制，如若當(dāng)溫度達(dá)到直接導(dǎo)致停機(jī)的溫度時(shí)，那么警報(bào)器將會(huì)直接發(fā)出停機(jī)的指令。同時(shí)對(duì)就當(dāng)機(jī)組的轉(zhuǎn)速達(dá)到不能控制的速度時(shí)，安裝在機(jī)組上的檢測(cè)器會(huì)直接發(fā)布停機(jī)的指令。

1.3 在空氣系統(tǒng)中的應(yīng)用

水電站中的空氣系統(tǒng)的主要任務(wù)是給機(jī)組的制動(dòng)、密封以及檢修提供壓縮空氣。機(jī)組正常運(yùn)行中壓縮空氣需要一個(gè)穩(wěn)定的壓力來(lái)保證正常的生產(chǎn)用氣。在電廠的儲(chǔ)氣罐上都固定配有壓縮機(jī)等自動(dòng)化控制系統(tǒng)，當(dāng)壓力值發(fā)生變化時(shí)，自動(dòng)化控制系統(tǒng)會(huì)根據(jù)實(shí)時(shí)壓力值與提前整定壓縮機(jī)的壓縮至發(fā)生變化時(shí)，自動(dòng)控制系統(tǒng)將會(huì)根據(jù)情況決定開啟或者停止壓縮機(jī)。

2 機(jī)電一體化技術(shù)在水電站中的作用

機(jī)電一體化技術(shù)在水電站中的應(yīng)用不僅實(shí)現(xiàn)了真正意義上的“無(wú)人值班”，同時(shí)對(duì)整個(gè)水電中的各個(gè)系統(tǒng)工程進(jìn)行徹底的優(yōu)化，不斷提高各個(gè)機(jī)組的運(yùn)行效率，避免了對(duì)水利資源的嚴(yán)重浪費(fèi)，使其可以提供更好更安全的發(fā)電工作。同時(shí)在水電站工作運(yùn)行中注意對(duì)機(jī)組的運(yùn)行數(shù)量進(jìn)行控制，針對(duì)不同的發(fā)電情況，所用到的機(jī)組數(shù)量也不盡相同，合理運(yùn)用機(jī)組，使機(jī)組高效率的運(yùn)行，不僅可以提高水電站的整體經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)對(duì)水電站健康良好的發(fā)展起到極為重要的作用。另一方面，隨著機(jī)電一體化技術(shù)在水電站中的應(yīng)用，水電站漸漸地實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，對(duì)我國(guó)在水電站長(zhǎng)期工作的技術(shù)人員起到巨大的幫助作用，由于水電站的建設(shè)一般處于相對(duì)偏遠(yuǎn)的地區(qū)，且環(huán)境大多比較艱苦，機(jī)電一體化可以全面解放人力勞動(dòng)的投入，減輕工作人員的工作內(nèi)容以及工作的強(qiáng)度。不但可以改善工作于水電站工作人員的生活環(huán)境，對(duì)發(fā)電管理工作逐步改善，而且還提高了勞動(dòng)生產(chǎn)力，在一定程度上降低了水電站在運(yùn)行過(guò)程中的運(yùn)行成本。

3 結(jié)論

總而言之，在水電站中融入機(jī)電一體化技術(shù)這種新型的計(jì)算機(jī)技術(shù)、新型的機(jī)械設(shè)備及全新的技術(shù)，不僅大大提高了站點(diǎn)機(jī)組系統(tǒng)安全運(yùn)行的可靠度，同時(shí)對(duì)水電站的經(jīng)濟(jì)效率的運(yùn)行也得到較大改善。將開發(fā)研究出的新型技術(shù)以及新型的機(jī)械設(shè)備應(yīng)用于水電站的系統(tǒng)監(jiān)測(cè)控制中，并在水力發(fā)電中取得前所未有的發(fā)展，這在技術(shù)層面上具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。與此同時(shí)，水電站將機(jī)電一體化技術(shù)、水電站的生產(chǎn)效益以及經(jīng)濟(jì)效益直接掛鉤，在國(guó)家對(duì)整體能源的結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整的過(guò)程中，不斷加大對(duì)于水力資源開發(fā)以及水力資源的利用程度?，F(xiàn)如今，機(jī)電一體化技術(shù)在水電站中的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣，不單單是局限于一種作用之下，在各個(gè)領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用，未來(lái)對(duì)多個(gè)電廠更加集中化的控制也將逐步成為現(xiàn)實(shí)。

參考文獻(xiàn)

[1]李江，李福進(jìn).水電站中的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)[J].中國(guó)電子商務(wù)，2011（4）：281.

[2]毛武.對(duì)于水電站電氣自動(dòng)化技術(shù)的探索與分析[J].科學(xué)時(shí)代，2012（7）：153-154.