芻議火力發電廠電氣控制與保護

余俐敏

摘 要：隨著科學技術的快速發展，推動了各行業不斷進步，電力系統也與科技相融合，形成了自身良好的技術驅動，電氣自動化控制技術在電力系統普遍應用，并且得到了快速發展。當前，我國電氣自動化系統已經普遍應用到火力發電廠中，大大提高了工作效率，實現了供電穩定性，實踐中已經取得了一定的成果，但是在操作、管理過程中，還存在一些問題影響著整體工作效能。文章主要通過對火力發電廠電氣控制和保護設計存在問題分析闡述，進一步提出火力發電廠電氣控制改進思路，以此提升供電穩定性。

關鍵詞：火力發電廠；電氣；控制

科技發展被廣泛應用到各個領域，通過自動化、智能經管理控制，實現生產鏈條的現代化，電子信息技術大大提高了生產效率，保證了生產精準度。數字化將是生產的必由之路，發電廠對科技的導入，大大改善了生產條件，提升了現代化管理能力，在生產中不但使成本下降，更使企業綜合實力得到了提升。電氣自動化系統在火力發電廠中實現應用，是時代的必然，更是市場競爭的需要，那么，電氣自動化應用就需要從系統選擇、信號輸入、系統測量、抗干擾等各個方面做好深入研究，保證電力供應穩定性，目前，火力發電廠電氣控制和保護設計中還存在一些問題，需要在實踐中加以解決，以此提高電氣自動化系統應用效果。

1 電氣控制情況

1.1 控制室

為了保證火力發電廠電氣自動化調度與指揮，需要建立一個具有協調功能的控制系統，控制系統指令主要通過控制室向外傳達，一般情況下，控制室分由主控室和單元控制室兩個單元構成，通過有效對整體運行情況進行調節。而單元控制室又由獨立單元控制室和網絡控制室兩種類型組成，需要根據不同的運行架構做好選擇與應用。在實際設置過程中，通常單機容量在100MV以下的發電廠使用的是主控制室，能夠全面進行運行協調與指揮，保證運行效率。而單機容量在200MV及以上的發電廠需要使用單元控制室，保證整體工作按照程序運行。不同的控制室有不同的功能與優勢，如果按照電氣應用角度看，單機一控和兩機一控是存在的，有優勢也有劣勢，單機一控呈現出單元性強的特點，特別是在安裝、運行、操作、監視、測量、調試和保護等多個方面具有自身的優勢與特點，在系統出現運行故障以后，不受干擾，便于事故的處理，同時這類控制室面積大，足夠寬敞，在系統運行時很容易操作。兩機一控的方式主要是在不同地區設置不同的機位，出現了兩地同時運行的格局，這種情況下，管理上就不夠方便，兩地需要良好的信息溝通，才能有效解決出現的問題，在運行時由兩部分技術人員代運行，整體看操作不夠靈活。

1.2 控制方式

隨著技術的不斷進步，發電廠控制方式也有了更好的創新，通過對電壓的分類，形成了強電控制、弱電控制和微機控制三種不同的形態。弱電控制不夠穩定，接線較為復雜，為了實現穩定運行，均使用強弱電轉換裝置來實現弱電控制，維護系統正常運行。相比之下，強電控制卻具備自身明顯的優勢，主要體現在接線較為容易，運行起來快捷簡單、整機調試較為順暢方便，運行時呈現出較高的可靠性和安全性，成為大多數電廠首選的一種控制方式。和傳統技術相比，現代技術自動化程度更高，替代了人力勞動，使控制更加精準，保證了電力穩定性，技術進步、網絡化建設，使微機控制技術越來越成熟，當前，大部分電廠已經引進了微機監控的方式，通過計算機系統設置，實現了電氣控制與DCS系統相結合，不但有效的改善了工作條件，同時也全面提升了工作效率，使電廠各機組運行實現了自動化，確保爐電機系統一體化管理與控制。

1.3 信號和測量系統

發電廠在設計時，需要考慮到信號系統建設，確保中央信號系統發揮作用，當前，沖擊繼電器及光字牌組成的能重復動作的信號系統是最常用的系統，通過系統指令，可以實現自動化控制，同時也能在故障發生后，形成手動管理，保證故障及時排除與解決，手動復歸能夠實現安全運行；另一種是采用微機閃光報警器組成的中央信號系統，這類系統完全受計算機控制，通過系統才能完成指令，第一種信號系統信號表現不夠明確、瞬時信號記憶能力不足、運行時功耗大、發熱多、回路復雜的劣勢，已經不能滿足日益增長的電能需求，隨著科技的進步，這種信號處理系統已經被淘汰。第二種是最為先進的系統，具備記憶瞬時信號、回路設計較為簡單、重復動作少、信號數量不受限制、功能較為齊全等優勢，大大減少了生產中的故障率，使信號報警更加精確，提升了維修率，減少了重復作業。

2 火力發電廠電氣控制系統存在的主要問題

隨著經濟建設與社會發展，對電能的需求量越來越大，只有不斷提高生產效率，才能滿足社會需求，電廠電氣自動化程度高，則會提升生產效率，推動生產發展，否則就會影響區域經濟建設，在技術推廣中，也存在一定的問題，導致電廠工作效率不高，只有全面解決技術問題，才能保證火力發電廠快速高效運轉。

2.1 整體控制系統技術不夠先進

技術進步需要大量的實踐才能成熟，雖然我國科學技術不斷發展，但是在實際應用過程中，還有許多問題需要解決，特別是火力發電廠中存在的一些問題，嚴重影響了電能生產。電廠技術融合還有待提升，目前，發電廠控制技術還不夠先進。主要表現在控制系統設計不合理，與國外先進技術相比，還有差距，滿足不了生產需求，單元機組控制室空間過大，影響了機組運作效率。

2.2 機組控制不協調

機組中控制出現不協調的現象，嚴重影響了電廠運行效能，從技術層面看，火力發電廠中機組主要由鍋爐、汽機、發電機等部分組成，各個部分間存在溝通協調不利的情況，導致機組中鍋爐、汽機和發電機以及全廠用電之間的控制水平不協調，不能形成統一管理、統一控制、統一指揮的能力，不同的單元機組有自己的管理運行方式，沒有統一的規定與程序，輔助車間和輔助系統現代化程度不高，自動化水平不夠，導致整個電廠自動化程度下降，整體機組運行效能跟不上用電量需求。

3 解決火力發電廠電氣控制系統策略

隨著經濟建設與社會的發展，對電力的需求量不斷增加，電力是經濟建設依賴的能源，只有全面提升電力供電能力，才能滿足經濟建設與社會發展需要，快速、高效的發電是企業面臨的重點課題，同時也是國家應該高度重視的具體問題，隨著技術不斷進步，需要更好地依靠科技力量不斷完善和解決火力發電廠現存問題，進一步提升發電效率。

3.1 單元機組控制中心智能化

電廠發電工作效率好壞取決于單元機組控制能力，需要在實際中重點解決，保證控制中心實現智能化和自動化，建設控制室的時候，需要合理規劃設計，適當根據條件縮小控制室面積，通過與DCS系統的整合，實現鍋爐、汽機之間統一的控制，確保運行的協調一致，統一設計單元機組值班制度，通過網絡信息建設，完善計算機系統，利用現代化的CRT監控技術，使控制全部統一到第一單元控制室，提升工作運行效率。

3.2 提高全廠自動化作業水平

局部的改善不能解決整體效率，只有從全局角度解決，才能提高電廠發電運行的效率，確保全廠綜合自動化水平提升，全網實現統一監控和管理。要把水泵房、水處理、輸送煤等輔助車間歸結到統一的網絡指揮系統中，實現統一選型，統一標準，減少人力操作，避免出現誤操作。

4 結束語

要想實現火力發電廠電氣控制和管理，則需要在實踐中不斷摸索，掃除技術進步中的阻礙，利用現代化技術實現自動化管理與控制，不斷推動電力系統發展與進步。

參考文獻

[1]馮偉，江黃健.國內火電廠電氣監控系統的應用和發展方向[J].繼電器，2006，15.

[2]薛飛，周偉，尹力偉，等.火電廠電氣自動化系統建設研究[J].科技創新導報，2010，34.