淺談火力發(fā)電廠電氣控制系統(tǒng)組成與發(fā)展前景

申玉金

【摘要】第三次科技革命以來(lái)，計(jì)算機(jī)被廣泛應(yīng)用與各行各業(yè)，火電廠必將隨著不可抗拒的潮流加速進(jìn)入信息網(wǎng)絡(luò)時(shí)代。隨著我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制改革的不斷深入，發(fā)電廠自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用將以更快的速度向前發(fā)展。文章例舉了火力發(fā)電廠電氣控制系統(tǒng)組成，展望了火電廠自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用前景。

【關(guān)鍵詞】發(fā)電廠；電氣；控制系統(tǒng)

【Abstract】Since the third revolution in science and technology， computers have been widely used and all walks of life， thermal power plants will be with the irresistible trend to accelerate into the information network era. With the deepening of China's market economic system reform， power plant automation technology applications will be faster to move forward. This paper exemplifies the composition of electrical control system of thermal power plant， and prospects the application of automation technology in thermal power plant.

【Key words】Power plant；Electrical；Control system

科技在發(fā)展，社會(huì)在進(jìn)步，電子信息技術(shù)日新月異，采用技術(shù)更先進(jìn)、自動(dòng)化程度更高的技術(shù)和產(chǎn)品來(lái)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化和管理現(xiàn)代化是發(fā)電廠維持生存和持續(xù)發(fā)展的必由之路。數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化控制技術(shù)被應(yīng)用與火電廠控制系統(tǒng)以來(lái)，提高電廠的現(xiàn)代化、自動(dòng)化管理水平，最大限度地挖掘機(jī)組潛力，降低企業(yè)成本，提升電廠社會(huì)綜合競(jìng)爭(zhēng)能力。

1. 火力發(fā)電廠電氣控制系統(tǒng)組成

發(fā)電廠是電力系統(tǒng)的重要組成部分，它直接影響整個(gè)電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟(jì)。按能量轉(zhuǎn)化形式大體分為火力發(fā)電廠，水力發(fā)電廠，核能發(fā)電廠，風(fēng)力發(fā)電廠。無(wú)論是哪種發(fā)電廠它的作用都是將其他形式的能量轉(zhuǎn)化成電能，它們的電氣控制系統(tǒng)的主要內(nèi)容及基本思想都是大同小異。為了保證供電安全、可靠、經(jīng)濟(jì)，設(shè)計(jì)部門(mén)要根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行需要確定預(yù)建電廠的規(guī)模、主要技術(shù)指標(biāo)。

1.1主接線的設(shè)計(jì)。 發(fā)電廠的主接線是保證電網(wǎng)的安全可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的關(guān)鍵。確定主接線應(yīng)根據(jù)任務(wù)書(shū)提供的原始資料與數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)多個(gè)方案，經(jīng)過(guò)技術(shù)比較分析，確定最經(jīng)濟(jì)的方案。電氣主接線的設(shè)計(jì)應(yīng)建立在電力系統(tǒng)的可靠運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)調(diào)度的要求基礎(chǔ)上，在選擇主接線時(shí)還要考慮到擴(kuò)建的可能。 電氣主接線的設(shè)計(jì)應(yīng)滿(mǎn)足以下幾點(diǎn)要求。

（1）運(yùn)行的可靠性：主接線系統(tǒng)應(yīng)保證供電的可靠性，特別是重要負(fù)荷的供電。

（2）運(yùn)行的靈活性：主接線系統(tǒng)應(yīng)能在一部分設(shè)備檢修或工作情況發(fā)生變化時(shí)，通過(guò)靈活倒換開(kāi)關(guān)，不中斷供電。

（3）主接線系統(tǒng)還應(yīng)保證運(yùn)行操作的方便以及在保證滿(mǎn)足技術(shù)條件的要求下，做到經(jīng)濟(jì)合理，盡量減少占地面積，節(jié)省投資。

1.2主變壓器的選擇。 主變壓器是電氣主接線的核心環(huán)節(jié)。選擇主變壓器的容量、臺(tái)數(shù)、型號(hào)不當(dāng)會(huì)造成投資浪費(fèi)，無(wú)法滿(mǎn)足負(fù)荷的供電需求，甚至影響發(fā)電機(jī)的發(fā)電能力。大、中型發(fā)電廠，主變壓器不少于兩臺(tái)，小型發(fā)電廠，主變壓器可只裝一臺(tái)。主變壓器相數(shù)、絕緣、繞組數(shù)可根據(jù)實(shí)際選擇。如果有兩個(gè)升高電壓等級(jí)，優(yōu)先選用三相油浸式三繞組變壓器；再考慮選用兩個(gè)雙繞組變壓器。

1.3短路電流的計(jì)算。 短路就是指不同電位的導(dǎo)電部分包括導(dǎo)電部分對(duì)地之間的低阻性短接。短路電流計(jì)算要選準(zhǔn)短路計(jì)算點(diǎn)，繪制等值網(wǎng)絡(luò)圖，計(jì)算短路電流，進(jìn)行短路計(jì)算的目的是為了限制短路的危害和縮小故障的影響范圍，為接線方式及設(shè)備選擇提供參考。

（1）在選擇電氣設(shè)備時(shí)，為了能實(shí)現(xiàn)設(shè)備在正常運(yùn)行和故障的情況下都能安全、可靠的運(yùn)行需要按短路情況進(jìn)行校驗(yàn)。

（2）在選擇電氣主接線時(shí)，為了比較各種接線方案需進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算。

（3）在設(shè)計(jì)屋外高壓配電裝置時(shí)，需要按短路條件校驗(yàn)導(dǎo)線的相間和相對(duì)于地的安全距離。

1.4電氣設(shè)備的選擇。 電氣設(shè)備斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、電抗器、電流互感器、電壓互感器、母線、電纜、避雷器等，正確的選擇電氣設(shè)備的目的是為了在正常情況或故障情況下實(shí)現(xiàn)安全、經(jīng)濟(jì)、合理的運(yùn)行。電氣設(shè)備的選擇應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際，以設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)為依據(jù)；以國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的方針、政策、技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)則。在確保安全、可靠的前提下，注意節(jié)約投資，考慮引進(jìn)新技術(shù)。選擇電氣設(shè)備按額定電壓、額定電流選擇，同時(shí)還應(yīng)考慮電器的裝設(shè)地點(diǎn)、使用條件、檢修運(yùn)行、海拔、日照、風(fēng)速、溫度、濕度等環(huán)境條件的影響。

2. 火電廠自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用展望

隨著經(jīng)濟(jì)全球化趨勢(shì)步伐的加快，火電廠乃至電力系統(tǒng)和電力企業(yè)集團(tuán)將形成生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化和管理現(xiàn)代化的信息網(wǎng)絡(luò)。它有利于選擇最優(yōu)方案，最佳技術(shù)，更加安全、經(jīng)濟(jì)、可靠。

2.1火電廠自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)機(jī)構(gòu)將重組。 火電廠進(jìn)入信息網(wǎng)絡(luò)時(shí)代，自動(dòng)化技術(shù)日新月移發(fā)展，要加快設(shè)計(jì)單位機(jī)構(gòu)的改革和重組，需要對(duì)火電廠各部分自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃和協(xié)調(diào)，使之更合理化。環(huán)保監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)和調(diào)度系統(tǒng)、管理信息系統(tǒng)、車(chē)間輔助系統(tǒng)等，這些自動(dòng)化系統(tǒng)將伴隨計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用火電廠自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的縱深發(fā)展，電廠只有形成新的一套現(xiàn)代化管理方法才能與時(shí)代相適應(yīng)。

2.2充實(shí)領(lǐng)導(dǎo)隊(duì)伍，加強(qiáng)對(duì)自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)。 知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，火電廠自動(dòng)化應(yīng)用技術(shù)也向又好又快方向發(fā)展。它需要一只深刻認(rèn)識(shí)到自動(dòng)化技術(shù)對(duì)火電廠的重要性的領(lǐng)導(dǎo)隊(duì)伍，對(duì)火電廠的自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行專(zhuān)業(yè)引領(lǐng)。采用引進(jìn)來(lái)，走出去的辦法，高新聘請(qǐng)從事自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)家和技術(shù)管理人員為企業(yè)獻(xiàn)計(jì)獻(xiàn)策，這是自動(dòng)化技術(shù)健康地發(fā)展的關(guān)鍵。因此培養(yǎng)一批專(zhuān)業(yè)知識(shí)面廣、有管理組織經(jīng)驗(yàn)自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)領(lǐng)導(dǎo)班子是加強(qiáng)對(duì)自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)發(fā)展的需要。

2.3電廠自動(dòng)化系統(tǒng)制造商的前景可觀。 為了適應(yīng)快速變化的市場(chǎng)需要，電廠自動(dòng)化系統(tǒng)制造商要抓住自動(dòng)化系統(tǒng)國(guó)產(chǎn)化的機(jī)遇，積累的經(jīng)驗(yàn)開(kāi)發(fā)出先進(jìn)、可靠的產(chǎn)品，樹(shù)立社會(huì)形象，加快民族自動(dòng)化步伐，推動(dòng)火電廠自動(dòng)化應(yīng)用技術(shù)水平的提高。

3. 結(jié)語(yǔ)

總之，發(fā)電廠電氣控制系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)技術(shù)互相融合是社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。它不僅提高了電氣自動(dòng)化管理水平，也減輕了電廠電氣運(yùn)行人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)也促進(jìn)電廠的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，增強(qiáng)電廠在發(fā)電市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)能力。

參考文獻(xiàn)

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[文章編號(hào)]1619-2737（2017）06-15-525