電氣二次技術(shù)在發(fā)電廠的應(yīng)用價(jià)值

□高 峰

一、引言

科學(xué)技術(shù)是推動生產(chǎn)力發(fā)展的源動力，每當(dāng)有新技術(shù)的出現(xiàn)，生產(chǎn)力必定會有很大的變革。新技術(shù)的出現(xiàn)不僅會提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，還會節(jié)約很多的人力成本。我國電力系統(tǒng)發(fā)展到今天，已經(jīng)逐步進(jìn)入到高度自動化的時(shí)期，很多發(fā)電廠的中央控制系統(tǒng)，甚至是輔機(jī)系統(tǒng)都已經(jīng)是集控化的。這在很大程度上減輕了電廠工作人員的工作量，人力資源得到了充分的利用。自動化技術(shù)也能夠充分發(fā)揮其作用，對于火力發(fā)電企業(yè)中自動化技術(shù)的應(yīng)用主要表現(xiàn)為熱控二次技術(shù)和電氣二次技術(shù)兩大類，二者肩負(fù)著熱力系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)正常工作的重任。雖然，電氣二次技術(shù)只是輔助作用，但其的合理應(yīng)用能夠有效處理實(shí)際生產(chǎn)中遇到的問題，能夠從一定程度上彌補(bǔ)系統(tǒng)中的不足?？茖W(xué)合理地運(yùn)用二次技術(shù)是十分有利于生產(chǎn)的，其有著投資小、易實(shí)現(xiàn)、耗時(shí)短、效果顯著等優(yōu)點(diǎn)。但是，不能合理使用電氣二次技術(shù)也會造成很嚴(yán)重的不良影響，很容易發(fā)生重大的事故。因此，要對工作人員進(jìn)行相應(yīng)的專業(yè)技能培訓(xùn)，確保能夠安全高效地進(jìn)行生產(chǎn)活動。

二、發(fā)電廠現(xiàn)狀分析

現(xiàn)在火力發(fā)電廠還是主要采用6千伏公用系統(tǒng)來承擔(dān)主要的制水、輸煤等系統(tǒng)的用電工作，一般分為兩段。這兩段的開關(guān)分別簡稱為A01和B01，由兩臺公用變壓器的低壓側(cè)接引。備用電源的開關(guān)由啟動備用變壓器低壓側(cè)的不同分支接引。兩段都設(shè)有聯(lián)絡(luò)開關(guān)。當(dāng)系統(tǒng)正常工作時(shí)，這兩段都由工作電源提供電能，聯(lián)絡(luò)開關(guān)是斷開狀態(tài)。要是有一臺高壓公用變壓器停止運(yùn)行，本段的第一備用電源就會接入聯(lián)絡(luò)開關(guān)為這個(gè)電路提供電能，而第二備用電源就會合入備用電源開關(guān)，因此，兩段中的每一段都會有4種運(yùn)行方式。由于在實(shí)際生產(chǎn)中備用電源與聯(lián)絡(luò)開關(guān)之間切換操作機(jī)的幾率非常之小，邏輯上很難實(shí)現(xiàn)，因此，就不考慮這種切換方式。對于公用的6千伏段所帶負(fù)荷，一般都是屬于三類或者二類負(fù)荷。如果沒有設(shè)計(jì)快速切換的自動運(yùn)行方式裝置，那么切換的時(shí)候還是必須依靠人力來操作。鑒于發(fā)電廠的工作電源與備用電源會存在比較大的角度差，因此，在它們之間的切換運(yùn)行方式只能是在使用串聯(lián)切換的基礎(chǔ)上進(jìn)行，也就是說要先停電，再給電。在生產(chǎn)中安全是第一位的，因此，所使用的兩臺高壓公用變電器是不能并列運(yùn)行的，也就是說只能使用串聯(lián)切換在工作電源與聯(lián)絡(luò)開關(guān)之間。所以，我們在使用公用段倒換運(yùn)行的時(shí)候，就必須事先停掉化工制水和輸煤系統(tǒng)以及380伏電源系統(tǒng)的負(fù)荷，再進(jìn)行倒換。如果倒換量大，那么需要停電的時(shí)間就會比較長，一般來說每次操作都需要2個(gè)小時(shí)以上。除此之外，6千伏的公用段還承擔(dān)著向辦公樓和綜合服務(wù)樓提供電能的服務(wù)，停電必然會影響企業(yè)的正常辦公，造成極大的不便。嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率的提高和生產(chǎn)進(jìn)度。

三、對于現(xiàn)今電力公司用電切換問題的解決方案

為了使公用段的切換操作簡單化、程序化，現(xiàn)在急需一個(gè)能夠?qū)崿F(xiàn)快速自動切換的操作方案。顯然在公用段上安裝電廠用電快速切換裝置，就是最有效最直接的方法，然而這種方法是不明智的，原因有以下幾點(diǎn):一是設(shè)備投資大:安裝此設(shè)備，再加上電纜和施工費(fèi)用等等的投資大概會超過20萬元。從效益上來講，一個(gè)二三類的負(fù)荷這樣的投資是非常不經(jīng)濟(jì)的;二是設(shè)備安裝工程量較大:在安裝這個(gè)設(shè)備的時(shí)候還需要特意安裝一個(gè)快速切換的裝置屏幕，這需要使用大量的電纜，從很大程度上增加了成本，電纜多了就會產(chǎn)生很多接線和調(diào)試的工作，從一定程度上又增加了安裝成本，還會產(chǎn)生很大的工作量;三是最重要的是一般的6千伏開關(guān)控制室空間范圍很小，沒有足夠的地方安裝裝置屏。這些因素導(dǎo)致此解決方案無法實(shí)施。

電氣二次技術(shù)人員在認(rèn)真研究圖紙和設(shè)備資料的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)發(fā)電廠公用的DCS系統(tǒng)中有公用段開關(guān)的操作出口，我們可以充分利用這些來實(shí)現(xiàn)切換操作。同時(shí)，還可以在DCS系統(tǒng)中添加運(yùn)行方式倒換畫面，這樣就不需要很多的電纜和很大的工作量，成本也會相對較小。在切換操作進(jìn)行時(shí)，操作員可以通過使用CRT上的按鈕來發(fā)出切換指令，完成切換操作。DCS系統(tǒng)可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)應(yīng)合開關(guān)的合閘脈沖和跳閘脈沖。通過這樣的途徑就可以實(shí)現(xiàn)切換操作的遠(yuǎn)程控制了，最重要的是能夠減少很多的人力成本。

在解決遠(yuǎn)程控制后，還面臨著串聯(lián)切換問題。由于切換操作必須是串聯(lián)切換，就是先斷開后合上，對于生產(chǎn)企業(yè)來說浪費(fèi)時(shí)間就等于增加成本，因此，就必須保證切換時(shí)間盡可能短。這是一項(xiàng)很難解決的任務(wù)，單單依靠DCS系統(tǒng)的操作是很難實(shí)現(xiàn)的，因此，可以通過研究各個(gè)電氣操作開關(guān)的回路，來尋找各開關(guān)之間電氣閉鎖回路，能夠有效減少停電時(shí)間。在有效的時(shí)間內(nèi)提高發(fā)電廠的工作效率。

下面解決如何防止失誤操作的問題。在一種運(yùn)行工作情況下，只會存在一種切換操作，有時(shí)候人為操作會出現(xiàn)失誤，為了避免這種失誤操作的出現(xiàn)，會在DCS系統(tǒng)中設(shè)計(jì)閉鎖邏輯。(如表1所示)

表1 公用段快切閉鎖邏輯

在邏輯中不需要新增檢測點(diǎn)，因?yàn)樗玫降拈_關(guān)位置信號在DCS系統(tǒng)都有。通過DCS軟件編程實(shí)現(xiàn)了閉鎖邏輯的實(shí)現(xiàn)。當(dāng)工作人員進(jìn)行某種操作時(shí)，如果操作不滿足相應(yīng)的條件，DCS系統(tǒng)就會閉鎖出口，決絕執(zhí)行命令，這樣可以有效避免人為誤操作的出現(xiàn)。以上問題的解決都得益于信息時(shí)代的到來，在計(jì)算機(jī)科技高度發(fā)達(dá)的今天，通信渠道逐漸趨向統(tǒng)一的國際標(biāo)準(zhǔn)，這給各行各業(yè)的工作帶來極大的便利。正是由于自動化裝置的出現(xiàn)，通信協(xié)議的國際統(tǒng)一化，發(fā)電廠的生產(chǎn)效率變得簡單而高效。二次接線也得到了很好的簡化，不再需要大量的電纜投資，但是如果是采用傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，導(dǎo)致通信協(xié)議不同，通信不能進(jìn)行，那就必須要進(jìn)行重新接線。采用一體化的建設(shè)方案，能夠有效確保不同裝置之間的信號進(jìn)行交互，再通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信號傳輸，這樣就使二次接線的復(fù)雜程度下降了。一體化的平臺還能夠?qū)θ珗龅碾姎庑畔⑦M(jìn)行很好的監(jiān)控，二次系統(tǒng)的自動化程度也能得到很好的提高。

一體化的控制平臺，系統(tǒng)設(shè)計(jì)促使工作運(yùn)行效率得到很大提高，在不同的通信協(xié)議下，各個(gè)設(shè)備產(chǎn)生商，在儀器調(diào)試過程中需要很長的時(shí)間，還很容易受到外界因素的影響，對于這個(gè)問題，采用二次系統(tǒng)一體化可以很好將之解決。

四、結(jié)語

總之，發(fā)電廠中電氣二次技術(shù)的使用對生產(chǎn)效率的提高以及安全工作的進(jìn)行有很重要的作用，電氣二次一體化方案的出現(xiàn)，從很大程度上解決了發(fā)電廠工作中的眾多問題。

［1］吳斯雅.變電站電氣二次設(shè)計(jì)的探討［J］.民營科技，2012，6

［2］黃婷君.數(shù)字化變電站中電氣二次設(shè)計(jì)［J］.科學(xué)時(shí)代，2013，12

［3］張鐘蘭.數(shù)字化變電站中電氣二次設(shè)計(jì)的探討［J］.北京電力高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2012，3

［4］吳杰余，張哲，尹項(xiàng)根，等.電氣二次設(shè)備狀態(tài)檢修研究［J］.繼電器，2002，30(2):22～24