電廠電氣自動化技術(shù)應(yīng)用探討

張海軍

【摘 要】在電力行業(yè)市場化發(fā)展的大背景下，電廠必須做到技術(shù)的全面應(yīng)用，以此來提升改革和創(chuàng)新的水平，要牢牢把握電氣自動化技術(shù)的要點(diǎn)，這是電廠應(yīng)對行業(yè)競爭，實(shí)現(xiàn)自身發(fā)展的必要手段與基本前提。電廠應(yīng)該不斷加深電氣自動化技術(shù)的運(yùn)用層次，構(gòu)建出新時(shí)期符合技術(shù)與時(shí)代發(fā)展的電氣自動化系統(tǒng)，在不斷完善的基礎(chǔ)上，確保電廠生產(chǎn)安全、效率提升、穩(wěn)定運(yùn)行。本文對電廠電氣自動化技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展趨勢進(jìn)行了簡單探討。

【關(guān)鍵詞】電廠;電氣自動化;技術(shù)應(yīng)用

在現(xiàn)代工業(yè)控制自動化技術(shù)不斷發(fā)展的當(dāng)今社會，針對于電廠的電氣自動化需求而開發(fā)出來的相關(guān)產(chǎn)品和相應(yīng)的解決方案在我國電廠中有著十分廣泛的應(yīng)用。實(shí)踐證明，電廠的電氣自動化技術(shù)應(yīng)用和發(fā)展的作用與影響重大而深遠(yuǎn)。無論是對我國電廠技術(shù)改革工作的開展、對電力企業(yè)自身發(fā)展?jié)摿Φ陌l(fā)掘，還是對相關(guān)電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提高以及我國電廠電氣自動化系統(tǒng)應(yīng)用企業(yè)的研發(fā)與產(chǎn)品推廣都有著十分重要的影響和推動作用。

1電氣自動化技術(shù)對電廠發(fā)展的促進(jìn)作用

電氣自動化技術(shù)在電廠中的應(yīng)用對電廠的發(fā)展有著明顯的促進(jìn)作用，可以在更短的時(shí)間內(nèi)完成更多的工作。具體體現(xiàn)在以下幾方面：電氣自動化系統(tǒng)的應(yīng)用，提高電廠的工作效率;大大地降低了工作人員的勞動強(qiáng)度，保障了人員的操作安全;同時(shí)，電氣自動化系統(tǒng)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了對電廠整個(gè)生產(chǎn)過程的監(jiān)控。在電廠的生產(chǎn)過程中，各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)都處于電氣自動化系統(tǒng)的監(jiān)控下，這在很大程度上降低了系統(tǒng)故障的發(fā)生，從而有效地提升了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)了電廠效益的最大化。同時(shí)，這一系統(tǒng)的應(yīng)用，還能夠?qū)崿F(xiàn)信息的收集和歸檔處理，為機(jī)組的養(yǎng)護(hù)和維修工作提供了重要依據(jù)。從技術(shù)發(fā)展的角度講，電氣自動化系統(tǒng)的應(yīng)用，有效地促進(jìn)了我國電力系統(tǒng)技術(shù)水平的提升;從電力市場發(fā)展的角度講，電氣自動化系統(tǒng)的應(yīng)用為我國電力市場的發(fā)展注入了一支“助推劑”;從企業(yè)發(fā)展的角度講，電氣自動化系統(tǒng)的應(yīng)用為我國電力企業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。同時(shí)，也為整個(gè)電力行業(yè)的綜合能力提升打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2電廠電氣自動化的構(gòu)造

電廠電氣自動化是使用測試、通信、監(jiān)控、保護(hù)等措施對電廠所有電氣設(shè)備進(jìn)行掌控、檢查、信息化管理的系統(tǒng)。我國絕大部分電廠都是用分散的控制措施對熱工設(shè)備進(jìn)行調(diào)控的，對于一般的電氣系統(tǒng)都是用獨(dú)立的連接來直接進(jìn)行監(jiān)控，自動化技術(shù)相對落后。電廠電氣自動化系統(tǒng)是一套綜合性的控制系統(tǒng)。電廠電氣自動化系統(tǒng)主要有間隔層、網(wǎng)絡(luò)信息層、綜合控制層三部分組成。間隔層：電廠電氣自動化系統(tǒng)的所有設(shè)備都是間隔用不同的方式布置的。電廠的保護(hù)裝置可以直接放在開關(guān)層，減少了原來接入綜合控制室的信息、測試、控制的電纜。每個(gè)設(shè)備也都是獨(dú)立的，只有總線和網(wǎng)絡(luò)信息層來傳播設(shè)備信息，省去了大量的二次連接電纜，降低了設(shè)備維護(hù)和線路檢查的工作量。網(wǎng)絡(luò)信息層：網(wǎng)絡(luò)信息層是電廠電氣自動化控制的核心裝置，里面有網(wǎng)絡(luò)管理裝置、網(wǎng)絡(luò)信息轉(zhuǎn)換裝置、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)等組成。綜合控制層：綜合控制層是用開放的形式設(shè)計(jì)的，可以在里面掌控處理信息，對電廠內(nèi)部所有的設(shè)備進(jìn)行全方位的監(jiān)控，全面化的管理。綜合控制層設(shè)施用多種模式構(gòu)造，這樣既有利于整個(gè)系統(tǒng)的靈敏，也對所有的功能配置比較合理化。

3電廠電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用

3.1電廠電氣自動化監(jiān)控模式

電廠用電設(shè)備分散安裝于各配電室和電動機(jī)控制中心，元件數(shù)量較多，運(yùn)行管理信息量大，檢修維護(hù)工作復(fù)雜。目前，電廠電氣自動化監(jiān)控模式主要有兩種：①集中模式：也就是傳統(tǒng)的硬連接方式，將強(qiáng)電信號轉(zhuǎn)變?yōu)槿蹼娦盘枺捎每战狱c(diǎn)方式和4～20mA標(biāo)準(zhǔn)直流信號，通過電纜硬接線將電氣模擬量和開關(guān)量信號一對一接至DCS的I/O模件柜，進(jìn)入DCS進(jìn)行組態(tài)，實(shí)現(xiàn)對電氣設(shè)備的監(jiān)控。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是采集集中組屏，便于管理，缺點(diǎn)是可靠性及速度不穩(wěn)定;②分層分布模式：即間隔層利用面向電氣一次回路或電氣間隔的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，將測控單元和保護(hù)單元就地分布安裝在各個(gè)開關(guān)柜或其他一次設(shè)備附近。網(wǎng)絡(luò)層由通信管理機(jī)、光纖或電纜108網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，利用現(xiàn)場總線技術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)匯總、規(guī)約轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)送數(shù)據(jù)和傳控制命令的功能。站級監(jiān)控層通過通信網(wǎng)絡(luò)，對間隔層進(jìn)行管理和交換信息。

3.2電氣自動化功能需求系統(tǒng)應(yīng)用

在現(xiàn)代電廠的電氣自動化技術(shù)應(yīng)用中，該技術(shù)的應(yīng)用并不是無門檻、無條件的。相反，它對系統(tǒng)功能的要求是十分嚴(yán)格的。眾所周知，電廠的環(huán)境十分復(fù)雜，電氣設(shè)備數(shù)量眾多、電器原件多種多樣、安裝位置分散，不利于自動化技術(shù)的應(yīng)用與管理。另外，這些電器設(shè)備以及原件圓形的過程中會產(chǎn)生較大的的數(shù)據(jù)信息，所以給維修帶來了很大的困難。就目前的電廠電氣自動化系統(tǒng)應(yīng)用情況來說，電氣自動化正處于一個(gè)迅速發(fā)展的階段。因此，想要實(shí)現(xiàn)對整個(gè)系統(tǒng)的完全掌握，需要依賴于現(xiàn)代化的工業(yè)控制軟件。通過工業(yè)控制軟件加強(qiáng)對各個(gè)分部的組合和管理，并確保系統(tǒng)的各個(gè)部分組合達(dá)到整個(gè)設(shè)備系統(tǒng)安全、可靠運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)。另外，需要強(qiáng)調(diào)的是，對各個(gè)組件的管理和維護(hù)也必須按照整個(gè)設(shè)備系統(tǒng)可靠性要求規(guī)范進(jìn)行，這是保證整個(gè)設(shè)備系統(tǒng)安全性、可靠性以及使用效率的必要前提。另外，電氣自動化系統(tǒng)可以對整個(gè)設(shè)備組合運(yùn)行過程中的信息進(jìn)行收集整理，這些數(shù)據(jù)可以為后期的機(jī)組設(shè)備維修提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)參考和維修依據(jù)，由于電廠中的電氣自動化系統(tǒng)可進(jìn)行分解，軟件可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)更新，部分組件可在現(xiàn)有基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化，這在一定程度上為電廠的電氣自動化提供了有利的條件。

3.3電廠電氣自動化技術(shù)掌握主體方式

電廠電氣自動化技術(shù)掌握主體方式的原理很簡單。簡言之，就是通過三個(gè)部分的組合實(shí)現(xiàn)的，包括間隔層的控制端口、網(wǎng)絡(luò)信息交流和主體控制部分。在組團(tuán)方式的調(diào)配下，間隔層的控制端口同時(shí)又是間隔層主體的端口，這也是在設(shè)置間隔層時(shí)需要進(jìn)行調(diào)配的一個(gè)端口。這樣的設(shè)置方式就是為了有效的避免電廠出現(xiàn)用電事故，這也是實(shí)現(xiàn)電廠用電安全的最為平穩(wěn)實(shí)用的方式。在整個(gè)電氣自動化體系中，網(wǎng)絡(luò)信息交流可以說是其中最關(guān)鍵的部分。甚至可以說電氣自動化系統(tǒng)的作用是否能正常發(fā)揮很大程度上取決于網(wǎng)絡(luò)信息交流設(shè)備的優(yōu)劣程度。這是由于電氣自動化系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境中不可避免地會受到高電壓或電磁的干擾，而性能越好的網(wǎng)絡(luò)信號交流設(shè)備抗干擾性越強(qiáng)，信息交流越通暢，從而保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。目前，我國電廠的電氣自動化系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)信息交流主要采用電纜或光纖這兩種設(shè)備。相比之下，光纖信號交流速度快，但是設(shè)備極易損壞，而電纜經(jīng)久耐用，信號交流效果卻不如光纖。

結(jié)語：

綜上所述，電廠電氣自動化系統(tǒng)的應(yīng)用大大提高了電廠的工作效率。在電廠電氣中采用自動化系統(tǒng)有效地降低了人力的勞動程度，采用自動化系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)電廠生產(chǎn)過程的全程監(jiān)控，保證其技術(shù)優(yōu)勢，減少了安全事故的發(fā)生，保證企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。在電廠中采用電氣自動化技術(shù)為現(xiàn)代企業(yè)的發(fā)展提供了強(qiáng)有力額的技術(shù)支撐，為電力企業(yè)綜合技術(shù)能力的有效提升打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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