發電廠電氣控制和保護設計應注意的問題探究

高長健

摘要：近年來，隨著電力市場需求量的增加，發電廠的電氣控制技術得到迅猛發展，為發電廠的平穩發展奠定基礎。但是在電氣控制技術的實際操作中還存在諸多安全問題，因此，在電氣控制室的選擇以及電氣保護設計工作進行時，要嚴格遵守注意事項，保證發電廠工作安全進行。

關鍵詞：發電廠;電氣控制;保護設計

引言：通過對當前市場環境的調研，發電廠需順應市場發展潮流，加強對科學技術的利用率，在原有技術的基礎上進行大膽創新，提升市場競爭優勢的同時增強自身經濟實力。實現電廠控制自動化，增強電氣信息傳輸的穩定性，從實際情況出發，不斷優化電氣控制和保護設計工作，提升電氣控制的運行環境?；诖?，在接下來的文章中，將針對發電廠電氣控制和保護設計應注意的問題方面進行詳細分析，希望能給相關人士提供重要的參考價值。

1. 發電廠電氣控制工程現狀

現今發電市場環境中，發電廠的電氣控制工作主要以集中和非集中兩種控制方式呈現，電氣控制室主要有主控和單元控兩種選擇，進行選擇時主要依據發電廠的自身規格以及發展特點確定，兩種選擇各具利弊。單元控制室環境好，保護性能高，主控制室工作操作簡單，投入成本低。電氣控制方式有三種選擇，主要是強電、弱電選線、微機監控三種控制方式，在具體的電器控制工作中，弱電接線控制方式由于安全性能低操作復雜其使用率相對較低，強電控制方式操作簡單、安全性高是發電廠首選的控制方式，微機監控控制方式是隨著計算機技術發展應運而生的，具有全自動、高集中的控制優勢。發電廠的電氣控制工作中涉及諸多部門同時進行工作，只要小部分出現安全隱患將會影響發電廠的整個工作，現如今發電廠數量眾多，發展水平參差不齊，各地區對先進技術引進效率有快有慢，發電廠的電氣控制工作還需進一步提高。

2. 電氣控制和保護設計注意問題

2.1重視監控及安裝設計，維護電氣控制穩定

針對當今發電廠的發展特點，監控設計是發電廠工作必不可少的環節，監控工作的科學部署及順利執行能夠保證發電廠其他工作有效進行，不僅如此嚴密的監控能夠及時的發現工作中的安全隱患，降低發電工作失誤率，提升了員工的工作效率。近年來發電廠的各項工作趨于自動化，降低了發電廠人力資源的投入，提升各部門工作效率，減少人為造成的工作失誤。實現發電廠工作自動化做好充分前期準備工作，關鍵之處就是做好電氣設備安裝工作，保證電氣設備正常運轉，電氣設備安裝自主化忽視前期設計，使用時存在嚴重安全隱患，阻礙其他部門工作造成嚴重經濟損失。電氣設備科學安裝，對照計劃數據精確安裝步驟各項設備嚴密配合運轉，由于設備種類繁多線路復雜多變各項電氣設備規格難以統一安裝工作困難重重，強化安裝技術維護電廠環境穩定，協調電廠工作中各部門配合度，保證安裝工作科學有效進行。

2.2加強系統抗干擾能力，保證設備正常運行

電氣設備運行中最常見隱患是干擾問題，除去其他電氣設備的干擾，自然環境對電氣設備運行造成影響。例如在具體的電氣設備運行中，自身產生的噪音，接地不規范對電位造成影響，自然磁場、雷雨雷擊、潮濕環境都會給電氣設備帶來安全隱患。一般情況下會出現顯示器畫面扭曲、儲存系統癱瘓等問題。針對這些問題發電廠可從兩方面進行補救工作，一是清除影響電氣設備的源頭，二是斬斷干擾因素的傳播途徑，通過以上兩種手段降低其他因素對運行中電氣設備造成的影響，保證電氣設備在計劃范圍內運行。對于自然磁場主要以屏蔽手段降低影響，具體方法是利用絕緣設備將電氣設備隔離，降低電磁波干擾。當線路傳輸工作中出現干擾因素，通常將機柜的一端接地，加強傳輸工作的抗干擾能力。

2.3選擇優質電池，提供穩定電力環境

在進行保護設計工作時注意發電廠電池的選擇，常用的電池主要有蓄電池，蓄電池又分為鉛酸型、UPS型、磷酸鐵鋰型三種蓄電池，其中鉛酸蓄電池的使用頻率最高，但是當前的鉛酸蓄電池體積大占地面積廣，降低發電廠的空間使用率。在鉛酸電池使用時要具備獨立調酸室，電池運行中還會排放大量氣體，對環境造成污染。相比于鉛酸蓄電池，閥控式鉛酸蓄電池可在控制室內直接進行補液，不僅如此閥控式鉛酸蓄電池體積小，提升了空間利用率。發電廠在選擇電池時要根據自身規模及發展路線，嚴格篩選制定符合自身需要的電池。

2.4科學接入電氣信息，完善保護工作

DCS系統是電氣設備信息最終的輸入系統，為保證接入工作的有效進行，發電廠會選擇硬接線技術，硬接線技術效率高但是存在信息儲存方面的問題。在用電回路工作中只能使用常見的電度表，硬接線技術只適用于普通電度表，當前電氣設備在記憶功能、濾波分析等功能存在欠缺，事故發生發電廠所有數據都要借助DCS系統傳輸，為降低系統出錯率，提升硬接線技術水平，實現自動化管理，將電氣與DCS兩個系統進行融合[1]，降低電氣控制與DCS系統之間的過渡。通過改革提升對電氣信息的儲存能力，維護電廠系統的穩定，最大限度開發電廠的經濟效益。運行DCS系統時，合理規劃其他輔助系統如除灰、化水、水工等系統，實現系統內部運行狀態最優，便利各部門之間的溝通，對于電力隱患及時排除。

2.5硬接線和通信管理層

目前，大多數的發電廠在進行電氣設計時，都會利用硬接線模式來讓電氣信息與DCS系統進行對接，雖然這種硬接線模式確實發揮了一定的效用，但是，從整體上來看，硬接線技術存在較大的技術缺陷，很不穩定。例如，無法做到對電氣信息的自動存儲，電網的維護難度較大，維護功能欠缺，只能使用普通電度表等，而這些技術缺陷都會造成后期電廠運行的不穩定。電壓、電流、電量和各種保護動作信號的傳輸，都要DCS系統通過網絡接口來聯機變送器、IO卡件和電纜。為了提高發電廠的自動化水平，現場總線技術和以太網技術的運用，可以為發電廠電氣系統歸于DCS系統鋪設道路，從而使監控一體化，實現電氣控制系統與DCS的無縫對接[2]。

2.6電氣控制室的選擇

通常發電廠對電氣控制室選擇有兩種，即主控室和單元控制室，而設計者也會根據發電廠的具體情況來進行控制室的選擇，在控制室選擇上并沒有硬性的規定。當然，上述兩種類型的控制室都有各自的優缺點，有長處也有短處。首先，在單機一控的形式下，控制室的環境存在優越性，而且對于單元的保護具有較強的特性，在裝載，實施，監控，測試，調節各方面很有利，同時，如果有多套公用設備的情況下，會對兩地控制和管理造成極大的麻煩，而且需要更多的人員，這些因素都對現場的運行和管理造成麻煩。在兩機一控的方式下，由于集中運行兩臺公用設備，就不在進行兩地控制，兩機一控能夠極大的提高管理效率，不僅能夠簡化接線步驟，降低接線難度，而且能夠降低人力成本，節省電纜，對整個系統的成本進行壓縮[3]。

結論：

簡而言之，隨著智能電網建設的深入，國內的發電廠已經逐步進行了自動化技術的推廣，技術的突破不僅讓發電廠的管理效率得到了質的提升，而且也讓發電廠的運行環境更加的安全和穩定。筆者根據相關文獻，對發電廠電氣控制和保護設計中所出現的問題進行集中討論，并以此為基礎對發電廠電氣控制和保護設計中需要注意的問題進行分析。

參考文獻：

[1]嚴偉，王淑超，侯煒，石鐵洪，沈全榮.基于數字化技術的發電廠電氣二次一體化方案[J].電力系統自動化，2019，36（16）：93-97+131.

[2]何磊.關于發電廠電氣控制和保護設計應注意的問題分析[J].通訊世界，2019（07）：129-130.

[3]李禹江.火力發電廠電氣設計中低壓配電接線安全性探討[J].中小企業管理與科技（上旬刊），2018（11）：156-157.