芻議火力發(fā)電廠電氣控制與保護

余俐敏

摘 要：隨著科學技術(shù)的快速發(fā)展，推動了各行業(yè)不斷進步，電力系統(tǒng)也與科技相融合，形成了自身良好的技術(shù)驅(qū)動，電氣自動化控制技術(shù)在電力系統(tǒng)普遍應用，并且得到了快速發(fā)展。當前，我國電氣自動化系統(tǒng)已經(jīng)普遍應用到火力發(fā)電廠中，大大提高了工作效率，實現(xiàn)了供電穩(wěn)定性，實踐中已經(jīng)取得了一定的成果，但是在操作、管理過程中，還存在一些問題影響著整體工作效能。文章主要通過對火力發(fā)電廠電氣控制和保護設計存在問題分析闡述，進一步提出火力發(fā)電廠電氣控制改進思路，以此提升供電穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠；電氣；控制

科技發(fā)展被廣泛應用到各個領(lǐng)域，通過自動化、智能經(jīng)管理控制，實現(xiàn)生產(chǎn)鏈條的現(xiàn)代化，電子信息技術(shù)大大提高了生產(chǎn)效率，保證了生產(chǎn)精準度。數(shù)字化將是生產(chǎn)的必由之路，發(fā)電廠對科技的導入，大大改善了生產(chǎn)條件，提升了現(xiàn)代化管理能力，在生產(chǎn)中不但使成本下降，更使企業(yè)綜合實力得到了提升。電氣自動化系統(tǒng)在火力發(fā)電廠中實現(xiàn)應用，是時代的必然，更是市場競爭的需要，那么，電氣自動化應用就需要從系統(tǒng)選擇、信號輸入、系統(tǒng)測量、抗干擾等各個方面做好深入研究，保證電力供應穩(wěn)定性，目前，火力發(fā)電廠電氣控制和保護設計中還存在一些問題，需要在實踐中加以解決，以此提高電氣自動化系統(tǒng)應用效果。

1 電氣控制情況

1.1 控制室

為了保證火力發(fā)電廠電氣自動化調(diào)度與指揮，需要建立一個具有協(xié)調(diào)功能的控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)指令主要通過控制室向外傳達，一般情況下，控制室分由主控室和單元控制室兩個單元構(gòu)成，通過有效對整體運行情況進行調(diào)節(jié)。而單元控制室又由獨立單元控制室和網(wǎng)絡控制室兩種類型組成，需要根據(jù)不同的運行架構(gòu)做好選擇與應用。在實際設置過程中，通常單機容量在100MV以下的發(fā)電廠使用的是主控制室，能夠全面進行運行協(xié)調(diào)與指揮，保證運行效率。而單機容量在200MV及以上的發(fā)電廠需要使用單元控制室，保證整體工作按照程序運行。不同的控制室有不同的功能與優(yōu)勢，如果按照電氣應用角度看，單機一控和兩機一控是存在的，有優(yōu)勢也有劣勢，單機一控呈現(xiàn)出單元性強的特點，特別是在安裝、運行、操作、監(jiān)視、測量、調(diào)試和保護等多個方面具有自身的優(yōu)勢與特點，在系統(tǒng)出現(xiàn)運行故障以后，不受干擾，便于事故的處理，同時這類控制室面積大，足夠?qū)挸?，在系統(tǒng)運行時很容易操作。兩機一控的方式主要是在不同地區(qū)設置不同的機位，出現(xiàn)了兩地同時運行的格局，這種情況下，管理上就不夠方便，兩地需要良好的信息溝通，才能有效解決出現(xiàn)的問題，在運行時由兩部分技術(shù)人員代運行，整體看操作不夠靈活。

1.2 控制方式

隨著技術(shù)的不斷進步，發(fā)電廠控制方式也有了更好的創(chuàng)新，通過對電壓的分類，形成了強電控制、弱電控制和微機控制三種不同的形態(tài)。弱電控制不夠穩(wěn)定，接線較為復雜，為了實現(xiàn)穩(wěn)定運行，均使用強弱電轉(zhuǎn)換裝置來實現(xiàn)弱電控制，維護系統(tǒng)正常運行。相比之下，強電控制卻具備自身明顯的優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在接線較為容易，運行起來快捷簡單、整機調(diào)試較為順暢方便，運行時呈現(xiàn)出較高的可靠性和安全性，成為大多數(shù)電廠首選的一種控制方式。和傳統(tǒng)技術(shù)相比，現(xiàn)代技術(shù)自動化程度更高，替代了人力勞動，使控制更加精準，保證了電力穩(wěn)定性，技術(shù)進步、網(wǎng)絡化建設，使微機控制技術(shù)越來越成熟，當前，大部分電廠已經(jīng)引進了微機監(jiān)控的方式，通過計算機系統(tǒng)設置，實現(xiàn)了電氣控制與DCS系統(tǒng)相結(jié)合，不但有效的改善了工作條件，同時也全面提升了工作效率，使電廠各機組運行實現(xiàn)了自動化，確保爐電機系統(tǒng)一體化管理與控制。

1.3 信號和測量系統(tǒng)

發(fā)電廠在設計時，需要考慮到信號系統(tǒng)建設，確保中央信號系統(tǒng)發(fā)揮作用，當前，沖擊繼電器及光字牌組成的能重復動作的信號系統(tǒng)是最常用的系統(tǒng)，通過系統(tǒng)指令，可以實現(xiàn)自動化控制，同時也能在故障發(fā)生后，形成手動管理，保證故障及時排除與解決，手動復歸能夠?qū)崿F(xiàn)安全運行；另一種是采用微機閃光報警器組成的中央信號系統(tǒng)，這類系統(tǒng)完全受計算機控制，通過系統(tǒng)才能完成指令，第一種信號系統(tǒng)信號表現(xiàn)不夠明確、瞬時信號記憶能力不足、運行時功耗大、發(fā)熱多、回路復雜的劣勢，已經(jīng)不能滿足日益增長的電能需求，隨著科技的進步，這種信號處理系統(tǒng)已經(jīng)被淘汰。第二種是最為先進的系統(tǒng)，具備記憶瞬時信號、回路設計較為簡單、重復動作少、信號數(shù)量不受限制、功能較為齊全等優(yōu)勢，大大減少了生產(chǎn)中的故障率，使信號報警更加精確，提升了維修率，減少了重復作業(yè)。

2 火力發(fā)電廠電氣控制系統(tǒng)存在的主要問題

隨著經(jīng)濟建設與社會發(fā)展，對電能的需求量越來越大，只有不斷提高生產(chǎn)效率，才能滿足社會需求，電廠電氣自動化程度高，則會提升生產(chǎn)效率，推動生產(chǎn)發(fā)展，否則就會影響區(qū)域經(jīng)濟建設，在技術(shù)推廣中，也存在一定的問題，導致電廠工作效率不高，只有全面解決技術(shù)問題，才能保證火力發(fā)電廠快速高效運轉(zhuǎn)。

2.1 整體控制系統(tǒng)技術(shù)不夠先進

技術(shù)進步需要大量的實踐才能成熟，雖然我國科學技術(shù)不斷發(fā)展，但是在實際應用過程中，還有許多問題需要解決，特別是火力發(fā)電廠中存在的一些問題，嚴重影響了電能生產(chǎn)。電廠技術(shù)融合還有待提升，目前，發(fā)電廠控制技術(shù)還不夠先進。主要表現(xiàn)在控制系統(tǒng)設計不合理，與國外先進技術(shù)相比，還有差距，滿足不了生產(chǎn)需求，單元機組控制室空間過大，影響了機組運作效率。

2.2 機組控制不協(xié)調(diào)

機組中控制出現(xiàn)不協(xié)調(diào)的現(xiàn)象，嚴重影響了電廠運行效能，從技術(shù)層面看，火力發(fā)電廠中機組主要由鍋爐、汽機、發(fā)電機等部分組成，各個部分間存在溝通協(xié)調(diào)不利的情況，導致機組中鍋爐、汽機和發(fā)電機以及全廠用電之間的控制水平不協(xié)調(diào)，不能形成統(tǒng)一管理、統(tǒng)一控制、統(tǒng)一指揮的能力，不同的單元機組有自己的管理運行方式，沒有統(tǒng)一的規(guī)定與程序，輔助車間和輔助系統(tǒng)現(xiàn)代化程度不高，自動化水平不夠，導致整個電廠自動化程度下降，整體機組運行效能跟不上用電量需求。

3 解決火力發(fā)電廠電氣控制系統(tǒng)策略

隨著經(jīng)濟建設與社會的發(fā)展，對電力的需求量不斷增加，電力是經(jīng)濟建設依賴的能源，只有全面提升電力供電能力，才能滿足經(jīng)濟建設與社會發(fā)展需要，快速、高效的發(fā)電是企業(yè)面臨的重點課題，同時也是國家應該高度重視的具體問題，隨著技術(shù)不斷進步，需要更好地依靠科技力量不斷完善和解決火力發(fā)電廠現(xiàn)存問題，進一步提升發(fā)電效率。

3.1 單元機組控制中心智能化

電廠發(fā)電工作效率好壞取決于單元機組控制能力，需要在實際中重點解決，保證控制中心實現(xiàn)智能化和自動化，建設控制室的時候，需要合理規(guī)劃設計，適當根據(jù)條件縮小控制室面積，通過與DCS系統(tǒng)的整合，實現(xiàn)鍋爐、汽機之間統(tǒng)一的控制，確保運行的協(xié)調(diào)一致，統(tǒng)一設計單元機組值班制度，通過網(wǎng)絡信息建設，完善計算機系統(tǒng)，利用現(xiàn)代化的CRT監(jiān)控技術(shù)，使控制全部統(tǒng)一到第一單元控制室，提升工作運行效率。

3.2 提高全廠自動化作業(yè)水平

局部的改善不能解決整體效率，只有從全局角度解決，才能提高電廠發(fā)電運行的效率，確保全廠綜合自動化水平提升，全網(wǎng)實現(xiàn)統(tǒng)一監(jiān)控和管理。要把水泵房、水處理、輸送煤等輔助車間歸結(jié)到統(tǒng)一的網(wǎng)絡指揮系統(tǒng)中，實現(xiàn)統(tǒng)一選型，統(tǒng)一標準，減少人力操作，避免出現(xiàn)誤操作。

4 結(jié)束語

要想實現(xiàn)火力發(fā)電廠電氣控制和管理，則需要在實踐中不斷摸索，掃除技術(shù)進步中的阻礙，利用現(xiàn)代化技術(shù)實現(xiàn)自動化管理與控制，不斷推動電力系統(tǒng)發(fā)展與進步。

參考文獻

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