熱電廠電氣監控機爐電一體化方案的分析

摘要：電氣監控機、爐、電一體化操作，有助于提高熱電廠工作效率及現代化水平。本文著眼于目前我國熱電廠的實際情況，總結出熱電廠電氣監控的對象及其特點，并對當前環境下的電氣監控體系進行了深入分析，提出了電氣監控機爐電一體化的方案，以期能夠為我國熱電廠電氣監控工作提供幫助，提升熱電廠競爭力，推動其發展。

關鍵詞：熱電廠；電氣監控；機爐電一體化

前言：

熱電廠既能發熱又能提供電力，十分受我國能源市場歡迎。近年來，人們對能源的需求量呈逐漸上漲趨勢，整體的市場環境迫使熱電廠不得不及時革新現有工作方式，提高工作效率，提高能源轉化率，為居民和企業更加及時地提供更多的能源。每一次的技術革新，都會給熱電廠帶來較大規模轉變，尤其是電氣監控設備的不斷更新，致使熱電廠電氣監控工作更加便捷高效。

1熱電廠電氣監控對象及特點

1.1熱電廠中采用供熱式機組，不僅供應工業生產和人們生活用的電力，同時還利用作功的汽輪機抽汽或排汽產生的熱量，來滿足當今社會工業生產和生活上對熱能的需求。其中的電氣監控系統這一部分主要是針對熱電站的電氣設備進行實時監控的一種應用技術系統，其監控對象主要有電氣與工藝兩部分：電氣部分由主廠房與輔廠房兩個廠房的用電系統組成；工藝部分是指高、低壓電動及其他成套設備。在一些現代化水平不高的熱電廠，它的機爐控制室與電氣監控室往往是分開的，機爐控制有自己獨立的操作空間，互不干擾，電氣監控也有自己的操作室，機爐控制與電氣監控本應是協同合作的，但是往往不能做到及時、相互統一的協調與監控管理。

1.2電氣監控系統的特點主要有以下幾方面：電氣設備的監控對象比較少、啟用作業的頻次也很低，時常一個季度甚至更長時間才會啟動操作一次；電氣設備的自動保護裝置有較高的穩定性、執行動作速度迅速，例如：發變組保護動作要求在40ms以內，自動準同期采用同步電壓方式，轉速、電壓調整、和滑壓控制要求在5ms內完成，電壓自動調整裝置快速勵磁要求時間極短，廠用電快切裝置快速切換時間一般小于60ms-80ms，同步檢定相位差五度到二十度[1]。可以看出電氣設備對自動保護裝置的要求極高，繼而影響到了電氣監控機、爐、電一體化水平的提升。

2熱電廠電氣監控機爐電一體化方案

2.1增設變送器

為了有效的利用控制開關進行強電控制，而且還要做到一一對應的控制相應的對象，熱電廠應當設置相應的發電機控制屏以及相關的廠用電控制屏在電氣監控主控制室內，以保證每次控制都是順暢、可靠的。在主控制室內，為了提高熱電廠的自動化水平，還會額外增設一些相應的指示燈，監測儀器，及報警裝置。為使電氣監控系統更加便捷高效，可建立一個集數據監測、數據采集與控制電氣設備于一體的系統，將斷路器的位置信號等相應的開關系統與DCS之間形成有效的連接，變送器將進行有效轉化后的電壓電流傳送到DCS中，由此，可以使得電氣監控可以順暢的進入到DCS系統中，不僅實現了機、爐、電的一體化管理，而且也方便運行，電氣監控系統作為一個分支系統，進入DCS，共享資源，減少了通訊上的障礙，但是由于增加了變送器，額外接線的工作略繁瑣，工程造價也會隨之增加，熱電廠可視自身情況適當采納。

2.2將綜合自動化系統分層

在電氣監控系統中，以變電站綜合自動化為技術基礎，采用基于保護智能監測、調控裝置的分層式綜合自動化系統，實現電氣監控機、爐、電一體化功能。可以將綜合自動化系統分為兩層：

一層是囊括了主變、110kV進線、發電機、6KV線路、廠用變等保護監測及調控裝置的間隔控制層。它主要有以下幾方面作用：（1）收集當前間隔層的實時數據信息、并進行匯總記錄；（2）保護并控制站內的設備；（3）及時停止本間隔層內的所有操作以避免電氣設備執行錯誤的命令；（4）操作與發布命令同時進行；（5）優先執行對數據的采集、算法的運算及操作指令；（6）也可兼顧站控層之間的通信工作。

另一層是站級控制層，它的主要功能包括：（1）實時刷新該站控層內的數據庫并進行匯總記錄；（2）將相關的數據傳送給控制中心；（3）接收控制中心命令并傳達給間隔層執行；（4）完成上傳下達的工作；（5）全站操作可隨時及時地叫停，具有在線亦可編程的控制功能；（6）在線維護、組態間隔層設備及在線修改參數的功能[2]。

這種方案安裝較為簡單、架構清晰、工程造價低，而且十分契合當前熱電廠的電氣監控設備，真正的達成了機、爐、電一體化的構想，保障機、爐、電一體化控制系統的完整性，并加強三者之間聯系，有效的將采集數據與執行命令同時順利的完成，實現了三者統一指揮及控制的最初目標，提高熱電廠自動化及技術化水平，增強熱電廠的自身競爭力，更加便捷的為社會貢獻更多的能源。

綜上所述，在熱電廠的電氣監控系統中引入機、爐、電一體化功能，能夠有效提升電氣監控系統的工作效率。經過上文分析可得，將綜合自動化系統分為間隔控制層與站級控制層，完成上傳下達、集中管理、同時操作與下達命令的工作。因此，有必要將引入機、爐、電一體化功能引入到熱電站的電氣監控系統中來，提高熱電廠的技術化標準，促進熱電廠效率的提高，為熱電廠的發展做出貢獻。

參考文獻：

[1]武洪濤.山鋁熱電廠電氣監控系統的改進設計[D].上海交通大學，2015.

[2]劉梓洪，云偉俊.連云港虹洋熱電廠電氣監控系統設計[J].輕工科技，2014，30（09）：51-52.

作者簡介：宰孜文（1990年8月），女，籍貫：江蘇揚州人，漢族，現職稱：助理工程師，學歷：本科，研究方向：化工單位從事電氣工程設計安裝工作。