葉帥
【摘 要】電子技術(shù)和信息技術(shù)的日新月異,火電廠在自動化技術(shù)的應(yīng)用方面也取得了快速發(fā)展。通過采用技術(shù)更先進(jìn)、自動化程度更高的技術(shù)和產(chǎn)品來實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化和管理現(xiàn)代化成為火電廠生存和發(fā)展的必由之路。電氣監(jiān)控系統(tǒng)為實(shí)現(xiàn)火電廠機(jī)爐電的一體化運(yùn)行監(jiān)控提供了完整的解決方案。
【關(guān)鍵詞】電氣監(jiān)控;自動化管理
0引言
發(fā)電廠廠用電氣設(shè)備與分散控制系統(tǒng)的聯(lián)系一般采用硬接線方式,即由廠用電氣設(shè)備現(xiàn)場(開關(guān)柜,盤處)用電纜將電氣量信號一對一地送到計算機(jī)系統(tǒng)I/O柜上。對于6kV系統(tǒng)采用常規(guī)方式時,微機(jī)保護(hù)裝置往往只采用單純的保護(hù)功能,操作回路依靠外部分離元器件構(gòu)成,外置電度表進(jìn)行電能累計,通過控制電纜與DCS聯(lián)系,實(shí)現(xiàn)在DCS控制和狀態(tài)監(jiān)視。
常規(guī)的廠用電氣系統(tǒng)接入DCS的控制監(jiān)視方案具有如下的特點(diǎn)數(shù)據(jù)一對一傳輸,傳輸線多,易受干擾影響,且受輸入點(diǎn)數(shù)量的影響,采樣數(shù)據(jù)受到了很大的限制。為了提高管理效率需要將發(fā)電廠自動化系統(tǒng)發(fā)展為一個整體。盡管在目前階段,作為保證鍋爐、汽機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的核心系統(tǒng),DCS系統(tǒng)有著牢固的不可替代的地位,但電氣系統(tǒng)納入DCS的含義已經(jīng)發(fā)生了潛移默化的改變。
1電氣自動化技術(shù)監(jiān)測功能
電氣系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了全分布式的保護(hù)測控功能,借助變電站系統(tǒng)的成功應(yīng)用,現(xiàn)場總線及以太網(wǎng)技術(shù)己經(jīng)廣泛應(yīng)用于發(fā)電廠電氣系統(tǒng)中,構(gòu)成了分層分布式的發(fā)電廠電氣監(jiān)控管理系統(tǒng)簡寫為ECMS系統(tǒng)。發(fā)電廠電氣監(jiān)控管理系統(tǒng)作為其中一個子FCS系統(tǒng),也有一定的獨(dú)立性。從范圍看,ECMS系統(tǒng)應(yīng)包含對6KV及400V的全部電源及電動機(jī)的保護(hù)監(jiān)視,還應(yīng)包含機(jī)組部分保護(hù)及自動裝置,此外,升壓站電氣部分也可接入其中。從作用及地位上看,有建議將ECMS作為未來全通信控制方式下DCS一部分的觀點(diǎn);也有觀點(diǎn)認(rèn)為ECMS系統(tǒng)以電氣系統(tǒng)監(jiān)測管理為主要目的,實(shí)現(xiàn)全廠電氣系統(tǒng)的集中監(jiān)視、管理及輔助控制等功能。還有觀點(diǎn)認(rèn)為,電氣系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動化,主要目的是實(shí)現(xiàn)電氣系統(tǒng)的集中監(jiān)視、管理,其控制應(yīng)主要通過DCS系統(tǒng)下發(fā)給ECMS,并通過ELMS系統(tǒng)的保護(hù)測控裝置執(zhí)行,以ECMS為主進(jìn)行控制只能作為后備。在地位上:ECMS既是DCS系統(tǒng)的一部分,同時又獨(dú)立成為一個電氣自動化系統(tǒng),完成DCS不關(guān)心、少關(guān)心以及無法實(shí)現(xiàn)的電氣系統(tǒng)功能,如集中抄表、狀態(tài)檢修、電氣邏輯閉鎖、電氣開關(guān)順序控制、定值管理、保護(hù)動作分析等。
2系統(tǒng)監(jiān)控范圍
根據(jù)電氣主接線和廠用電接線,電氣進(jìn)入ECMS及DCS系統(tǒng)監(jiān)測和控制的對象主要有:
(1)發(fā)電機(jī)一變壓器組。其監(jiān)測范圍主要包括發(fā)電機(jī)一變壓器組、發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)以及同期裝置等的保護(hù)動作信號、各設(shè)備的狀態(tài)信號、異常運(yùn)行信號以及各設(shè)備的主要電氣參數(shù)等;通過DCS控制的對象主要包括發(fā)電機(jī)一變壓器組的斷路器、隔離開關(guān)、主變壓器冷卻器、發(fā)電機(jī)磁場開關(guān)、AVR運(yùn)行方式的設(shè)置及給定值的調(diào)節(jié)、自動同期裝置的投、退控制等。
(2)高壓廠用工作及備用電源其監(jiān)測對象主要包括高壓廠用工作變壓器及起動/備用變壓器保護(hù)和自動裝置的動作信號、各設(shè)備的狀態(tài)信號、異常運(yùn)行信號以及各設(shè)備的主要電氣參數(shù)等;控制對象主要包括起動/備用變壓器的斷路器、隔離開關(guān)、6kV工作電源斷路器、備用電源斷路器、廠用電快速切換裝置投退、變壓器散熱器以及有載調(diào)壓開關(guān)的控制等。
(3)主廠房內(nèi)低壓廠用變壓器。主要對主廠房低壓廠用變壓器的保護(hù)裝置動作信號、設(shè)備狀態(tài)信號和有關(guān)電流、電度、溫度等進(jìn)行監(jiān)測,并對變壓器6kV和380V側(cè)斷路器進(jìn)行控制。
(4)輔助車間低壓廠用變壓器。對主廠房外輔助車間低壓廠用變壓器保護(hù)裝置動作信號、設(shè)備狀態(tài)信號和有關(guān)電流、電度、溫度等進(jìn)行監(jiān)測,并對變壓器6kV側(cè)斷路器進(jìn)行控制。
(5)PC至MCC電源設(shè)備。對主廠房內(nèi)PC至MCC電源線的斷路器的保護(hù)動作信號、設(shè)備狀態(tài)信號進(jìn)行監(jiān)測,并對斷路器的分、合進(jìn)行控制。
(6)單元程控電動機(jī)。對單元機(jī)組程控電動機(jī)保護(hù)動作信號、設(shè)備狀態(tài)信號及工作電流、電度等進(jìn)行監(jiān)測,并對電動機(jī)的起停進(jìn)行控制。
為完成上述電氣控制功能所必需的電氣信息量包括:模擬量有電流、電壓、有功功率、無功功率、頻率、功率因數(shù)、有功電能、無功電能等電量和溫度等非電量;開關(guān)量有斷路器、隔離開關(guān)以及接地開關(guān)的位置信號、繼電保護(hù)裝置動作及報警信號、運(yùn)行監(jiān)視信號及有載調(diào)壓變壓器分接頭位置信號等。除少量重要信息采用硬接線送入DCS外,其余均以通信方式送入ECMS系統(tǒng)。
3結(jié)論
監(jiān)測模式的目的是通過ECMS將DCS無法采集到的運(yùn)行信息以通訊的方式上送DCS控制畫面,供運(yùn)行人員輔助監(jiān)測,而控制信號和設(shè)備的狀態(tài)信號仍由硬接線接入DCS的I/O卡件,保證了運(yùn)行的可靠性,與以往的單純DCS控制模式相比,可以讓運(yùn)行人員了解更多的運(yùn)行信息,又可以節(jié)省大部分的硬接線電纜,可靠性和安全性也沒有降低。是目前電廠廠用電電氣監(jiān)控主要采用的控制模式。
參考文獻(xiàn):
[1]范錫普.發(fā)電廠電氣部分[M].北京:中國電力出版社1995,1-84
[2]朱能飛.電氣監(jiān)控在DCS中的應(yīng)用[J].電力自動化設(shè)備,1999,19(6):7576
[3]薛葵.發(fā)電廠電氣監(jiān)控系統(tǒng)[J].電力系統(tǒng)裝備,2002(1):7273
[4]蒙寧海.火電廠廠用電系統(tǒng)監(jiān)控方案的探討[J].廣西電力、2003,26(21:4447