試論電廠電氣二次設備及自動化改造

李承新

摘 要：在電廠電氣生產中，二次設備主要用于測量、監測、控制一次設備的運轉，其自動化程度與電廠的正常運行有直接關系。對該設備進行自動化改造，有利于提高電氣生產效率，保障電廠持續穩定運行。文章簡單闡述了電廠電氣二次設備的特點及其自動化改造意義，重點針對某火電廠提出了相應的改造思路，分析了其具體改造內容，以供參考。

關鍵詞：火電廠 電氣二次設備 自動化改造

盡管隨著新能源在電氣生產中的應用，其生產方式呈現出多元化的發展態勢，但火力發電仍然是當前電氣生產的首選。在長期的生產中，火電廠電氣二次設備所隱藏的問題逐漸暴露，無法適應日益增長的電氣生產需要，也容易造成安全問題，同時給火電廠保持市場競爭優勢產生了制約作用。所以，針對該設備的自動化改造是當前火電廠要深入思考和研究的重要內容。

一、電廠電氣二次設備特點及其自動化改造意義

（一）特點

在電廠電氣生產中，二次設備主要用于監測、控制一次設備的運轉，獲取相應的數據信息，包含各種儀表、導線與繼電保護設備及信息化系統與設備，如監控系統、通訊設備等，具有較強的輔助作用。這類設備以網絡為依托，借助計算機發揮自身功能，其運行對自動化程度有較高要求。

（二）自動化改造意義

從宏觀角度看，不少電廠的電氣二次設備自動化程度不高，雖然應用了計算機技術，但仍然依賴人工操作，并未真正做到全面自動化。經過長時間的使用，電氣二次設備所隱藏的問題逐漸暴露，如對運行狀況與故障問題反映不及時、原有器件難以購買或用其他器件替代、現代科學技術融入性不高等。為提升這類設備的自動化程度，節約電氣生產成本，同時保障電廠持續穩定運行，電廠有必要對其進行自動化改造。

二、電廠電氣二次設備自動化改造案例分析

（一）電廠概況

自動化改造對象為某市火力發電廠，該廠所應用的二次設備時間已久。當初進行基礎設施設備建設時，受到技術與其他建設條件的限制，所引入的設備、所搭建的系統自動化程度不高，也缺少必要的設施設備，如全面的計算機監控系統等。在長時間的運行中，大多二次設備已經呈現出老化狀態，其運行效率大大降低，常會出現多種電氣故障，如接地故障、開關異常故障、儀表數據顯示異常故障、絕緣故障等。而且，由于對故障信息了解不夠，故障檢修率也不高，再加上設備型號太老，有很多設備的配套零件幾乎停產，也難以找到相應的替代品，管理維護人員往往需要大量時間與精力進行故障維修。因此，該火力發電廠亟須進行自動化改造。

（二）總體改造思路

該廠自動化改造基于計算機網絡技術、電氣自動化技術、機械設備制造技術，通過對不同控制層設備的優化配置來實現監測、控制等功能的自動化。總體改造思路如下：其一，探查當前設備設施中的安全隱患，對其進行有效處理，從而保障電氣生產安全，維持機組安全運行;其二，改造微機保護系統、視頻監控與計算機監控系統及配套輔助系統設備與電纜，提高人員、機組調節速度，改善事故反應速度，推動勞動生產率的有效提升，進一步促進電廠運營的經濟效益的發展;其三，構建智能化的無人或少人值守的管理模式，以實現對成本的有效節約，同時減輕人員工作強度。

（三）具體改造內容

1.計算機監控系統改造

對計算機監控系統進行自動化改造，重點從兩方面入手。硬件方面，淘汰不能用的、老化嚴重的、不支持先進計算機監控技術的設施設備，根據監控系統的布設需要引入新的設施設備。軟件方面，選擇分布式、有較強開放性、安全性高、可滿足故障診斷與信息反饋等多種功能的監控軟件。改造完成之后，保證整個系統能夠通過控制層完成故障診斷、數據全過程分析處理等操作，同時根據預設命令控制電廠內不同機組的啟保停。基本要做到如下要求：電廠正常運營中，該系統能實時收集電氣生產設備的運行數據，通過參數對比把握異常情況，并發布警告信號，同時自動保存處理記錄。另外，該系統也能幫助管理人員遠程調整發電機組的運行參數。

2.視頻監控系統改造

視頻監控系統改造基于TCP/IP協議，保證電廠各機組運行圖像信息的實施傳遞與電廠內網絡系統的互聯互通，以及多方通信穩定。改造過程中，于中央控制室內構建視頻監控平臺，以實現對設備接入、信息獲取、數據存儲、報警等功能的綜合管理。構建該平臺時，應當把握電廠圖像監控需求，具體包括視頻數據采集與分析處理及相關設備管理等，基于此進行改平臺的構建。為確保視頻圖像有足夠的清晰度，選擇適宜的高度壓縮數字視頻編碼器標準，比如PEG4。

3.微機保護系統改造

微機保護系統改造內容為變壓器保護、發電機差動保護，以實現電廠運行穩定性的有效提升。變壓器保護中，對于速度、過電流、電壓回路斷線等保護均進行設置，為避免相應的勵磁系統受干擾，則在這一系統中應用三模冗余系統為控制通道。發電機差動保護中，改造主要設備與部件，防止出現過流等情況，減少故障的發生概率。

三、結語

電氣二次設備對電廠正常穩定運行有不可磨滅的作用，對該系列設備進行自動化改造，應當立足實際，借助多種先進技術優勢，改善設備性能，同時根據需要進行設備設施的引入與淘汰，為提升電廠電氣生產效率創造良好的物理環境條件。

參考文獻

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