發(fā)電廠電氣控制與保護(hù)設(shè)計(jì)問題分析

朱智博

摘 要：目前電氣自動(dòng)化控制技術(shù)在電廠中應(yīng)用的較為廣泛，其不僅實(shí)現(xiàn)了測量和控制功能，而且還能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測，有效的減少電廠運(yùn)行過程中的漏洞，提高了運(yùn)行的管理水平。該文主要對發(fā)電廠內(nèi)電氣自動(dòng)化控制技術(shù)控制、保護(hù)設(shè)備及改進(jìn)措施等進(jìn)行了具體的闡述。

關(guān)鍵詞：發(fā)電廠 電氣 控制 設(shè)計(jì)

中圖分類號：TM623 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號：1674-098X（2014）03（a）-0100-01

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，有效的帶動(dòng)了電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的快速發(fā)展，由于其具有測量、監(jiān)測和控制功能，所以在當(dāng)前的電廠中得到廣泛的應(yīng)用，有效的保證了電廠運(yùn)行的安全性，提高了電廠運(yùn)行管理的水平。但在應(yīng)用過程中不可避免的存在著一些問題，需要從電氣控制系統(tǒng)的運(yùn)行的各個(gè)方面進(jìn)行注意，并加以改進(jìn)，從而使其能夠處于高效的運(yùn)行狀態(tài)。

1 電氣控制室的選擇

目前在發(fā)電廠對于電氣控制室的選擇上，還沒有統(tǒng)一的規(guī)定，是利用主控室還是單元控制室則需要根據(jù)電廠的單機(jī)容量、相關(guān)經(jīng)驗(yàn)等來進(jìn)行選擇。這兩種形式的電氣控制室在運(yùn)行過程中都有其各自的優(yōu)缺點(diǎn)。

單機(jī)一控：采用單機(jī)一控，不僅有利于安裝、操作、監(jiān)視、測量、調(diào)試，而且還對單元具有較強(qiáng)的保護(hù)性，而且控制室環(huán)境較大，環(huán)境較好，但還是會(huì)存在著兩臺(tái)機(jī)公用設(shè)備的情況，這樣就會(huì)造成兩地控制、管理分散，需要運(yùn)行人員多的問題，給運(yùn)行和管理都帶來較大的不便。

兩機(jī)一控：由于采用此種控制室，兩臺(tái)公用設(shè)備在布置上較為集中，不需要進(jìn)行兩地控制，而且接線較為簡單，易于操作，不需要較多的值班人員，對電纜所用量少，節(jié)約了成本。但對一臺(tái)設(shè)備進(jìn)行安裝、調(diào)試、維護(hù)和故障處理時(shí)，則會(huì)給另一臺(tái)設(shè)備帶來一定的干擾。

2 電氣設(shè)備的控制方式

目前我國各發(fā)電廠中對于電氣設(shè)備的控制方式有訂有三種，即強(qiáng)電控制、弱電選線控制和微機(jī)監(jiān)控控制。由于弱電選線控制不僅接線復(fù)雜，而且可靠性也較低，所以不作為必備的選擇。通常情況下，強(qiáng)電控制是當(dāng)前各大電廠采用的主要電氣設(shè)備控制方式，這主要是由于其不僅接線較為簡單、運(yùn)行方便，而且更易于進(jìn)行調(diào)試，具有較強(qiáng)的安全性和可靠性。微機(jī)控制技術(shù)是在科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展帶動(dòng)下發(fā)展起來的自動(dòng)化控制技術(shù)，特別是將微機(jī)監(jiān)控方式使電氣控制細(xì)佬入到DCS系統(tǒng)后，這對于機(jī)組運(yùn)行自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)起到極其重要的作用，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一的管理的目的。

3 機(jī)組監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

發(fā)電廠有大量的輔助系統(tǒng)，主要包括輸煤系統(tǒng)，除灰系統(tǒng)，化水系統(tǒng)，水工系統(tǒng)等。輸煤系統(tǒng)應(yīng)人工當(dāng)場操作監(jiān)控，這樣既可以降低人工的工作量，減少人員，又可以避免職業(yè)病的發(fā)生。因此這些輔助車間和電力系統(tǒng)，以及遠(yuǎn)動(dòng)和網(wǎng)絡(luò)控制應(yīng)遵循統(tǒng)一監(jiān)控主、備選型，統(tǒng)一設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)一設(shè)計(jì)原則，提高自動(dòng)化水平，實(shí)現(xiàn)全CRT監(jiān)控，從而提高效益。要將電氣控制系統(tǒng)有效的納入CCS控制，以做到分散分層布置，一般應(yīng)配有間隔層、通訊管理層和站控層，這樣可以與DCS方便溝通。因此，單元機(jī)組監(jiān)控系統(tǒng)要按功能分散和物理分散的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)，電子設(shè)備間盡可能分散布置，采取小集控室，實(shí)現(xiàn)全廠監(jiān)控和管理信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化。

4 電氣系統(tǒng)的抗干擾問題

在電氣設(shè)備運(yùn)行過程中，其受到的干擾因素較多，如設(shè)備本身存在的噪聲、多點(diǎn)接地導(dǎo)致的電位差、電容引發(fā)的耦合效應(yīng)、電磁場、無線電波、雷擊、溫度和濕度等都會(huì)不同程度的使電氣系統(tǒng)的運(yùn)行帶來一定的干擾，影響其運(yùn)行的安全生。這些干擾的存在會(huì)對顯示器的畫面穩(wěn)定性和色質(zhì)帶來影響，破壞計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)的內(nèi)容，甚至導(dǎo)致DCS系統(tǒng)無法運(yùn)行，如果對這些干擾不及時(shí)處理，則會(huì)給電廠帶來較大的損失。目前在電廠對于抗干擾措施，通常會(huì)采用消除干擾源和切換干擾傳輸途徑來進(jìn)行，這二種方法都能達(dá)到預(yù)期的效果。如對受到磁場影響的設(shè)備采取隔離或是屏蔽措施，可以有效的消防干擾或是增強(qiáng)其抗干擾能力。對于線路傳送過程中所帶來的干擾，則需要對電纜的傳輸進(jìn)行屏蔽或是在機(jī)柜一端進(jìn)行接地，而對于供電回路中共模的干擾，則可以通過對變壓器進(jìn)行隔離來實(shí)現(xiàn)，而利用電源低通濾波則可以有效的消除由電網(wǎng)進(jìn)入的高次諧波所帶來的干擾。

5 電池的選擇

由蓄電池組成的直流系統(tǒng)包括固定型防酸隔爆式蓄電池、閥控式鉛酸蓄電池和堿性鎘鎳電池。目前在電廠現(xiàn)行的工程設(shè)計(jì)中對普通鉛酸蓄電池使用的較多，但由于其體積較大，占據(jù)面積較大，而且在運(yùn)行過程中還會(huì)有酸霧逸出來，從而對環(huán)境帶來一定的污染，在使用進(jìn)不僅需要設(shè)備單獨(dú)的調(diào)酸室，還需要調(diào)酸加液設(shè)備，運(yùn)行維護(hù)具有復(fù)雜性。而采用堿性鎘鎳蓄電池時(shí)，由于現(xiàn)在制造工藝水平還不高，所以運(yùn)行過程中要時(shí)刻對可能發(fā)生堿滲漏的情況進(jìn)行檢查，還需要定期進(jìn)行補(bǔ)液，價(jià)格也較高。采用閥控式鉛酸蓄電池則有效的規(guī)避了上述兩種電池的缺點(diǎn)，而且對于小容量的閥控式鉛酸蓄電池則可以直接在控制室內(nèi)裝瓶進(jìn)行布置，不需要單獨(dú)的空間。

6 電氣監(jiān)控系統(tǒng)的硬接線和通信管理層

硬接線方式則是目前將電氣信息接入DCS的最有效方式，但其還存在的很多運(yùn)行上的問題。首先信息量儲(chǔ)存比較少，在廠用電回路中只能安裝普通的電度表，事故追憶、錄波分析和防誤碼閉鎖等的電氣管理維護(hù)功能都沒有，DCS要通過網(wǎng)絡(luò)接口來鏈接變送器、IO卡件以及電纜，用來實(shí)現(xiàn)電壓、電流、電量和保護(hù)動(dòng)作信號的傳輸。通過現(xiàn)場總線和以太網(wǎng)技術(shù)可以為火電廠電氣系統(tǒng)納入DCS提供方便，讓電廠自動(dòng)化水平得以提高，從而滿足監(jiān)控一體化的模式，實(shí)現(xiàn)電氣控制系統(tǒng)與DCS的無縫對接。

7 電氣設(shè)備安裝

工程的首要工作是安裝，由于火電廠電氣設(shè)備較多，線路復(fù)雜，要保證施工過程的科學(xué)化進(jìn)行?，F(xiàn)行工程設(shè)計(jì)中，自動(dòng)重合閘裝置及發(fā)電機(jī)自動(dòng)調(diào)整勵(lì)磁裝置均采用微機(jī)型，而對于自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置，在平常的工程設(shè)計(jì)中，一般均采用集成電路型裝置，可滿足大中型火力發(fā)電廠安全要求，近年來也開始有微機(jī)型自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置問世，微機(jī)型自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置是技術(shù)發(fā)展的必然趨勢，今后工程設(shè)計(jì)中應(yīng)有目的有步驟的加以使用。

發(fā)電廠的生產(chǎn)過程中不僅具有復(fù)雜性，而且還具有較強(qiáng)的專業(yè)性和技術(shù)性，所以通過利用電氣控制系統(tǒng)，對于電廠整體運(yùn)行水平的提升起到積極的作用，但在電氣控制系統(tǒng)運(yùn)行過程中還需要不斷的對各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行完善，從而使其運(yùn)行過程中具有更好的經(jīng)濟(jì)性和安全性。

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