蔣子江
(陜西德源府谷能源有限公司,陜西 府谷 719400)
電廠的電氣設備主要包括配電設施、發電機、變壓器及其他配套設施,這些設備的穩定運行,對于電廠的生產經營意義重大。評價某一電氣設備的運行質量,主要看其運轉是否穩定、操作性能是否良好,如果這兩個方面出現問題則說明電氣設備出現了故障。隨著電力技術的升級,一些性能良好的電氣設備被廣泛應用到電廠中,大大提高了發電效率,但是也增大了電氣故障發生的概率。雖然電氣故障類型多種多樣,但是很多故障都是常見故障,加強對該類故障的分析和處理,能夠明顯提高故障維護效率,更好地保證電氣設備的正常運行。
變電站是動力傳輸和配電系統不可缺少的一部分。在現代大型電力系統中,從發電廠到使用電能的機組,通過各種大小變電站,完成電壓水平的變化任務,接收和分配電能。變電站的安全經濟運行直接關系到國計民生。高壓變電站設備較為復雜,除變壓器、開關設備、變壓器和電容器等一次設備外,還配有計量控制系統、繼電保護和二次設備等自動化裝置。變電站值班操作人員、維修人員如果操作不當,很可能造成重大事故。因此,要求變電站的運行維護人員和維修檢測人員必須達到有關規定要求的技術水平,掌握變電站的基本知識和現場操作技能,受過良好的培訓,熟悉操作技術,精通這一專業業務。
(1)水內冷卻法。該方法簡單易行且安全穩定,散熱效果顯著,目前被廣泛應用到發電量大的發電機組中。(2)氫氣冷卻法。氫氣是自然界中密度最小的氣體,并且具備良好的散熱效果,所以用氫氣作為熱量載體,可以減少電廠在通風設備上的資金投入。但是該方法也存在一定的缺點,由于氫氣是可燃氣體,在電廠這樣的高溫工作環境中有很大安全隱患,稍有不慎就會發生爆炸。(3)密閉式空氣冷卻法。該方法在冷卻過程中需要構建相對封閉的工作環境,可以減少冷卻介質和外界的接觸,不會因為系統堵塞而影響冷卻功能,所以非常適用于發電環境更加復雜的火力電廠,但其成本較高。
為電氣設備鋪設接地線的主要目的是保護工作人員與設備的安全,但是受線路短路等因素的影響,鋪設接地線后很容易引發設備接地故障。為避免此類故障,應當優化接地線結構,如采用環路式接地結構取代傳統接地方式,該結構能夠有效提高設備運行的穩定性與安全性,可以有效降低對地電壓,即便某處接地線發生故障,其他線路的運轉也不會受到很大影響,可以最大限度減少故障造成的影響。
在電氣設備的調試過程中,靈活使用臨時設備也是十分關鍵的一個環節,一些事故報告描述了由于調試時使用的臨時設備所造成的缺陷或故障。其中一些臨時裝置導致安全系統多年無法運行。可以強調的是,調試后留下了夾緊閥門用于運輸和水壓試驗的臨時螺栓,并將閥門堵在關閉位置,第二個案例是調試所需的臨時閥門留在了儀表管上,導致高頻應力循環,隨后,導致管道疲勞斷裂。在調試階段使用的臨時設備應妥善記錄,以確保在使用后拆除所有臨時設備。
集中模式降低了管理難度,實現了開關信號與模擬值的統一閉環控制,但是在可靠性以及運行效率方面存在一定欠缺。分層分布模式可以將保護模塊與測控模塊間隔安裝,通過網絡層實現對各級設備信息的轉化和傳輸,有效增強了系統的運行可靠性、靈敏度以及運行效率。當然,在系統設計安裝的過程中,為了避免電磁干擾對通信質量產生影響,電廠需要盡可能在兼容性以及抗干擾能力方面提供設備的質量標準。
電廠中的電氣設備往往會因為短路等故障引發設備調整,由于母線設備與電流速斷保護相互不兼容,往往會在母線故障的情況下難以進行保護跳閘,進而擴大故障范圍。綜合自動化系統可以提升電廠電氣設備對突發故障的應急處理效率,可以實現對斷路器等設備的自動切除,避免出現故障范圍擴大,影響電廠生產運營的情況。電廠的設備數量和種類正隨著技術經濟的發展以及市場的需求不斷增加和改進,各種現代化和傳統設備在電廠中混合應用,電氣綜合自動化系統可以幫助電廠實現對眾多電氣設備的整體協調,有效降低設備直接的干擾,確保設備保護相關功能的可靠實現。
網絡構建技術是電氣綜合自動化系統所應用的關鍵技術,在系統構建的過程中具有改造資金需求低、兼容性強以及傳輸效率高等優勢。網絡構建過程中需要利用計算機實現對網絡中各設備的全面、高效、穩定控制。現階段構建電廠電氣自動化系統的過程中提出會應用到升級資金需求少、容量高以及傳輸效率高的以太網,進而實現對現場設備的高效控制,為不同層級之間設備或系統的數據交換提供可靠保障。網絡技術的應用提升了電廠對于設備的監控效率和質量,有效降低了傳統監控模式下對于人力、物力資源的消耗需求,提升了電廠的生產經營效益。
電氣綜合自動化中的關鍵部分即為控制系統,主要包含軟件控制、狀態預測、模糊控制等部分,軟件控制是主流的控制方式,可以對系統運行狀態進行優化提升,為設備的升級改造提供便利。模糊控制是電廠自動控制系統的關鍵環節,在燃燒溫度、蒸汽穩定等發電環節中,模糊控制發揮出重要作用,電廠的自動化控制系統可以進一步提升模糊控制的應用效果,為電廠安全生產提供更多便利?,F階段的電廠常用的機組運行模式為 AGC 單機模式,負荷在調度控制之下傳遞至 AGC 機組。然而,在實際應用期間,變化波動較大的電網負荷導致 AGC 機組投運之后,其接收的負荷始終在變化,鍋爐蒸汽壓力以及溫度等參數隨之波動,進而對輔機、擋板以及閥門等部件的運行狀態產生影響,電廠需要合理設計和應用綜合自動化系統,實現對相關參數的可靠控制。
電氣調試的目的是徹底發現設備的隱患,避免各種事故的發生。因此,電氣調試人員必須具備實事求是的科學態度和熟練的操作技能,以及深厚的理論基礎,對實驗現象的分析不能判斷錯誤。電氣調試工作者需要了解各種電氣材料的性質、用途、主要部件和基本分子結構,以及各種電氣設備的結構、工作原理和任務。了解一、二次 PRZEWOD 和發電、變電系統及大型電氣設備的系統操作。熟悉控制和保護的工作原理和邏輯程序,熟悉各種電氣測試設備和儀器的工作原理、基本結構,能夠排除常見故障能夠完成實驗室和現場各種測試項目的接線、操作和測量,熟悉各種外部因素和排除方法。