發(fā)電廠電氣控制與保護設(shè)計問題分析

朱智博

摘 要：目前電氣自動化控制技術(shù)在電廠中應(yīng)用的較為廣泛，其不僅實現(xiàn)了測量和控制功能，而且還能夠?qū)崿F(xiàn)實時監(jiān)測，有效的減少電廠運行過程中的漏洞，提高了運行的管理水平。該文主要對發(fā)電廠內(nèi)電氣自動化控制技術(shù)控制、保護設(shè)備及改進措施等進行了具體的闡述。

關(guān)鍵詞：發(fā)電廠 電氣 控制 設(shè)計

中圖分類號：TM623 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）03（a）-0100-01

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，有效的帶動了電氣自動化控制技術(shù)的快速發(fā)展，由于其具有測量、監(jiān)測和控制功能，所以在當前的電廠中得到廣泛的應(yīng)用，有效的保證了電廠運行的安全性，提高了電廠運行管理的水平。但在應(yīng)用過程中不可避免的存在著一些問題，需要從電氣控制系統(tǒng)的運行的各個方面進行注意，并加以改進，從而使其能夠處于高效的運行狀態(tài)。

1 電氣控制室的選擇

目前在發(fā)電廠對于電氣控制室的選擇上，還沒有統(tǒng)一的規(guī)定，是利用主控室還是單元控制室則需要根據(jù)電廠的單機容量、相關(guān)經(jīng)驗等來進行選擇。這兩種形式的電氣控制室在運行過程中都有其各自的優(yōu)缺點。

單機一控：采用單機一控，不僅有利于安裝、操作、監(jiān)視、測量、調(diào)試，而且還對單元具有較強的保護性，而且控制室環(huán)境較大，環(huán)境較好，但還是會存在著兩臺機公用設(shè)備的情況，這樣就會造成兩地控制、管理分散，需要運行人員多的問題，給運行和管理都帶來較大的不便。

兩機一控：由于采用此種控制室，兩臺公用設(shè)備在布置上較為集中，不需要進行兩地控制，而且接線較為簡單，易于操作，不需要較多的值班人員，對電纜所用量少，節(jié)約了成本。但對一臺設(shè)備進行安裝、調(diào)試、維護和故障處理時，則會給另一臺設(shè)備帶來一定的干擾。

2 電氣設(shè)備的控制方式

目前我國各發(fā)電廠中對于電氣設(shè)備的控制方式有訂有三種，即強電控制、弱電選線控制和微機監(jiān)控控制。由于弱電選線控制不僅接線復(fù)雜，而且可靠性也較低，所以不作為必備的選擇。通常情況下，強電控制是當前各大電廠采用的主要電氣設(shè)備控制方式，這主要是由于其不僅接線較為簡單、運行方便，而且更易于進行調(diào)試，具有較強的安全性和可靠性。微機控制技術(shù)是在科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展帶動下發(fā)展起來的自動化控制技術(shù)，特別是將微機監(jiān)控方式使電氣控制細佬入到DCS系統(tǒng)后，這對于機組運行自動化的實現(xiàn)起到極其重要的作用，同時也實現(xiàn)了統(tǒng)一的管理的目的。

3 機組監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計

發(fā)電廠有大量的輔助系統(tǒng)，主要包括輸煤系統(tǒng)，除灰系統(tǒng)，化水系統(tǒng)，水工系統(tǒng)等。輸煤系統(tǒng)應(yīng)人工當場操作監(jiān)控，這樣既可以降低人工的工作量，減少人員，又可以避免職業(yè)病的發(fā)生。因此這些輔助車間和電力系統(tǒng)，以及遠動和網(wǎng)絡(luò)控制應(yīng)遵循統(tǒng)一監(jiān)控主、備選型，統(tǒng)一設(shè)計標準，統(tǒng)一設(shè)計原則，提高自動化水平，實現(xiàn)全CRT監(jiān)控，從而提高效益。要將電氣控制系統(tǒng)有效的納入CCS控制，以做到分散分層布置，一般應(yīng)配有間隔層、通訊管理層和站控層，這樣可以與DCS方便溝通。因此，單元機組監(jiān)控系統(tǒng)要按功能分散和物理分散的原則進行設(shè)計，電子設(shè)備間盡可能分散布置，采取小集控室，實現(xiàn)全廠監(jiān)控和管理信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化。

4 電氣系統(tǒng)的抗干擾問題

在電氣設(shè)備運行過程中，其受到的干擾因素較多，如設(shè)備本身存在的噪聲、多點接地導(dǎo)致的電位差、電容引發(fā)的耦合效應(yīng)、電磁場、無線電波、雷擊、溫度和濕度等都會不同程度的使電氣系統(tǒng)的運行帶來一定的干擾，影響其運行的安全生。這些干擾的存在會對顯示器的畫面穩(wěn)定性和色質(zhì)帶來影響，破壞計算機存儲的內(nèi)容，甚至導(dǎo)致DCS系統(tǒng)無法運行，如果對這些干擾不及時處理，則會給電廠帶來較大的損失。目前在電廠對于抗干擾措施，通常會采用消除干擾源和切換干擾傳輸途徑來進行，這二種方法都能達到預(yù)期的效果。如對受到磁場影響的設(shè)備采取隔離或是屏蔽措施，可以有效的消防干擾或是增強其抗干擾能力。對于線路傳送過程中所帶來的干擾，則需要對電纜的傳輸進行屏蔽或是在機柜一端進行接地，而對于供電回路中共模的干擾，則可以通過對變壓器進行隔離來實現(xiàn)，而利用電源低通濾波則可以有效的消除由電網(wǎng)進入的高次諧波所帶來的干擾。

5 電池的選擇

由蓄電池組成的直流系統(tǒng)包括固定型防酸隔爆式蓄電池、閥控式鉛酸蓄電池和堿性鎘鎳電池。目前在電廠現(xiàn)行的工程設(shè)計中對普通鉛酸蓄電池使用的較多，但由于其體積較大，占據(jù)面積較大，而且在運行過程中還會有酸霧逸出來，從而對環(huán)境帶來一定的污染，在使用進不僅需要設(shè)備單獨的調(diào)酸室，還需要調(diào)酸加液設(shè)備，運行維護具有復(fù)雜性。而采用堿性鎘鎳蓄電池時，由于現(xiàn)在制造工藝水平還不高，所以運行過程中要時刻對可能發(fā)生堿滲漏的情況進行檢查，還需要定期進行補液，價格也較高。采用閥控式鉛酸蓄電池則有效的規(guī)避了上述兩種電池的缺點，而且對于小容量的閥控式鉛酸蓄電池則可以直接在控制室內(nèi)裝瓶進行布置，不需要單獨的空間。

6 電氣監(jiān)控系統(tǒng)的硬接線和通信管理層

硬接線方式則是目前將電氣信息接入DCS的最有效方式，但其還存在的很多運行上的問題。首先信息量儲存比較少，在廠用電回路中只能安裝普通的電度表，事故追憶、錄波分析和防誤碼閉鎖等的電氣管理維護功能都沒有，DCS要通過網(wǎng)絡(luò)接口來鏈接變送器、IO卡件以及電纜，用來實現(xiàn)電壓、電流、電量和保護動作信號的傳輸。通過現(xiàn)場總線和以太網(wǎng)技術(shù)可以為火電廠電氣系統(tǒng)納入DCS提供方便，讓電廠自動化水平得以提高，從而滿足監(jiān)控一體化的模式，實現(xiàn)電氣控制系統(tǒng)與DCS的無縫對接。

7 電氣設(shè)備安裝

工程的首要工作是安裝，由于火電廠電氣設(shè)備較多，線路復(fù)雜，要保證施工過程的科學(xué)化進行。現(xiàn)行工程設(shè)計中，自動重合閘裝置及發(fā)電機自動調(diào)整勵磁裝置均采用微機型，而對于自動準同期裝置，在平常的工程設(shè)計中，一般均采用集成電路型裝置，可滿足大中型火力發(fā)電廠安全要求，近年來也開始有微機型自動準同期裝置問世，微機型自動準同期裝置是技術(shù)發(fā)展的必然趨勢，今后工程設(shè)計中應(yīng)有目的有步驟的加以使用。

發(fā)電廠的生產(chǎn)過程中不僅具有復(fù)雜性，而且還具有較強的專業(yè)性和技術(shù)性，所以通過利用電氣控制系統(tǒng)，對于電廠整體運行水平的提升起到積極的作用，但在電氣控制系統(tǒng)運行過程中還需要不斷的對各個環(huán)節(jié)進行完善，從而使其運行過程中具有更好的經(jīng)濟性和安全性。

參考文獻

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