王娜

摘 要：在火電廠中，電氣系統(tǒng)占據(jù)著十分重要的位置，其設(shè)備數(shù)量多，線路復(fù)雜，管理起來十分困難，為保證火電廠能夠正常發(fā)電，需對(duì)其狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)掌握。在科技的推動(dòng)下，火電廠大都建立有電氣自動(dòng)化系統(tǒng)，能夠及時(shí)反映各方面的信息，對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，省時(shí)省力，效果顯著。本文對(duì)其功能作了簡要介紹，并分析了其現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠；電氣自動(dòng)化系統(tǒng)；功能技術(shù)

火電廠多采用燃燒燃料的方式來發(fā)電，整個(gè)流程比較復(fù)雜，傳統(tǒng)的運(yùn)行模式已逐漸不能適應(yīng)當(dāng)前的生產(chǎn)。隨著各種新技術(shù)的更新，電氣自動(dòng)化開始興起，并受到人們重視。該技術(shù)的應(yīng)用既省時(shí)又省力，管理起來十分方便，有利于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，在機(jī)、爐、電三者的協(xié)調(diào)方面發(fā)揮著重大影響。在當(dāng)今信息化時(shí)代，對(duì)自動(dòng)化技術(shù)不斷改進(jìn)，有利于火電廠電氣自動(dòng)化的提升，從而增強(qiáng)企業(yè)的競爭力。

1 火電廠電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的基本功能和特點(diǎn)

1.1 基本功能

該系統(tǒng)的主要功能是實(shí)時(shí)監(jiān)控各項(xiàng)設(shè)備，輔助功能是實(shí)現(xiàn)多種數(shù)據(jù)的反饋。其監(jiān)測控制的對(duì)象主要是各項(xiàng)設(shè)備設(shè)施的運(yùn)行狀態(tài)和其他一些列參數(shù)，多依賴主接線圖的形式來完成測量工作。同時(shí)，該系統(tǒng)還設(shè)置有自動(dòng)警報(bào)系統(tǒng)，一旦有設(shè)備發(fā)生異?；虺霈F(xiàn)故障，系統(tǒng)能夠及時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，盡早解決故障，以免事故蔓延，帶來更大損失。另外，為使管理工作更加方便，該系統(tǒng)還有提供檢修報(bào)表、設(shè)備開關(guān)次數(shù)報(bào)表的功能。其輔助功能是指數(shù)據(jù)的反饋，主要包括在線對(duì)設(shè)備進(jìn)行管理，對(duì)遠(yuǎn)方修改進(jìn)行校核，故障診斷以及狀態(tài)檢修，通過測控裝置和脈沖信號(hào)實(shí)現(xiàn)對(duì)電量的統(tǒng)計(jì)等。

1.2 特點(diǎn)

火力發(fā)電廠發(fā)電的原理是將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，最終產(chǎn)生電能， 程序多，管理難度較大。和內(nèi)部的其他系統(tǒng)相比，電氣自動(dòng)化更為復(fù)雜，因?yàn)橐婕昂芏鄸|西，需要布置大量的設(shè)備。在安裝時(shí)，應(yīng)按照各自功能用途進(jìn)行分散安裝，以配合其相應(yīng)的主控中心進(jìn)行監(jiān)控工作，在運(yùn)行時(shí)，信息量比較大，各種元件、線路復(fù)雜，加大了檢修維護(hù)的難度。 各種設(shè)備不經(jīng)常操作，有些需要很長時(shí)間才運(yùn)行一次，盡管如此，其自動(dòng)保護(hù)裝置的要求性能卻很高，需快速地對(duì)其進(jìn)行操作。而且，電氣設(shè)備在構(gòu)造組成上雖然很簡單，但操作起來卻很麻煩。從控制的方式進(jìn)行考慮，應(yīng)做好兩臺(tái)機(jī)組DCS電氣的控制模式，因?yàn)樽詣?dòng)化系統(tǒng)的監(jiān)測控制功能多依賴DCS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)兩臺(tái)機(jī)組中有一個(gè)改變時(shí)，必須保證控制權(quán)的唯一性。在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的建立工作中，要想提升系統(tǒng)的運(yùn)行效率，必須保證DCS與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)聯(lián)網(wǎng)方式的質(zhì)量，在保證系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行的基礎(chǔ)上，能夠?qū)ζ錉顟B(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并采集各種異常狀態(tài)下的數(shù)據(jù)信息，同時(shí)自動(dòng)分析處理，提供相應(yīng)的應(yīng)急措施，從而使電氣系統(tǒng)處于較為安全合理的工作狀態(tài)。

2 火電廠電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的現(xiàn)狀和未來趨勢

2.1 火電廠電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的現(xiàn)狀

傳統(tǒng)的運(yùn)行模式已不能滿足要求，大多數(shù)火電廠都建立了自動(dòng)化系統(tǒng)，并取得了很不錯(cuò)的成績。就目前而言，電氣綜合自動(dòng)化技術(shù)不斷進(jìn)步，使用范圍也進(jìn)一步擴(kuò)大，尤其是某些必要技術(shù)，效果十分顯著，如分散分布式技術(shù)的應(yīng)用。同時(shí)，還有許多新型技術(shù)，具有很大的發(fā)展?jié)摿?，如微機(jī)型電氣系統(tǒng)，需對(duì)其進(jìn)行保護(hù)。需要保護(hù)和自動(dòng)裝置微機(jī)型電廠電氣系統(tǒng)的包括發(fā)電機(jī)和主變壓器的保護(hù)，快速切換裝置、勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置、啟動(dòng)關(guān)閉裝置以及電源開關(guān)同期合閘裝置等。此外，諸如現(xiàn)場總線技術(shù)等新興技術(shù)在許多領(lǐng)域也被廣泛應(yīng)用。

2.2 對(duì)電氣系統(tǒng)自動(dòng)化的改造

一是斷路器的改造。對(duì)于關(guān)鍵性的操作務(wù)必要嚴(yán)格按照規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，最主要的目標(biāo)是遠(yuǎn)近皆能操作，并能夠準(zhǔn)確無誤地提供斷路器的位置信息。部分?jǐn)嗦菲髟陂L期的使用中，各種性能都必將有所下降，或受其他因素影響，質(zhì)量降低，壽命衰退，對(duì)這類的斷路器應(yīng)該及時(shí)更新改進(jìn)，多采用一些穩(wěn)定性高、維護(hù)量小、具備各種良好性能的無油設(shè)備。為避免信息信號(hào)出現(xiàn)發(fā)送錯(cuò)誤的情況，盡量將輔助點(diǎn)改造為雙輔助觸點(diǎn)接線；二是高壓開關(guān)柜的改造。高壓開關(guān)柜發(fā)揮著極其重要的作用，為提高其阻燃性，通常要對(duì)其柜間距離進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，保證隔離物能夠?qū)⑵浣^緣支撐的作用充分發(fā)揮出來。同時(shí)，母線導(dǎo)體和相對(duì)地間的絕緣性也應(yīng)得到進(jìn)一步加強(qiáng)，其絕緣水平的提升應(yīng)靠改造來實(shí)現(xiàn)。三是各項(xiàng)設(shè)備的改造。首先應(yīng)建立有專門的設(shè)備保護(hù)室，為加強(qiáng)保護(hù)質(zhì)量，加大保護(hù)力度，必然要對(duì)各項(xiàng)保護(hù)設(shè)備進(jìn)行一番改造，比如在上面增加消弧線圈，起到自動(dòng)跟蹤、調(diào)諧的作用；由于設(shè)備眾多，運(yùn)行復(fù)雜，工作量大，同時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生較高的殘壓，對(duì)避雷器造成破壞，為改善這一情況，提高工作效率，需對(duì)避雷器進(jìn)行改造，通常會(huì)選擇使用無間隙金屬氧化物避雷器；四是更好地實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方監(jiān)控。常采用的辦法有更新繼電器、加強(qiáng)線路監(jiān)視、實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)控和就地控制、實(shí)現(xiàn)遙信等。

3 電氣自動(dòng)化技術(shù)在火力發(fā)電中的應(yīng)用創(chuàng)新

3.1 創(chuàng)新統(tǒng)一單元爐機(jī)組

在火力發(fā)電中應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)能夠?qū)⒃瓉淼臋C(jī)電控制一體化逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)、爐、電一體化的單元制運(yùn)行監(jiān)控模式，在此狀況下，火電廠中的集散控制系統(tǒng)就能夠借助于機(jī)電爐單元制的運(yùn)行模式，更加科學(xué)有效地匯總以及分析火電廠中火電機(jī)組的全部狀態(tài)信息與運(yùn)行參數(shù)，充分發(fā)揮其控制功能，從而充分挖掘電機(jī)組的潛力，大大簡化了控制系統(tǒng)，降低了運(yùn)行成本。

3.2 創(chuàng)新控制保護(hù)手段

在以往火力發(fā)電廠的控制保護(hù)系統(tǒng)當(dāng)中，往往都是采用連鎖以及報(bào)警的手段，然而這只能在一定程度上保護(hù)超限以及波動(dòng)性。然而隨著社會(huì)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)也在不斷進(jìn)步，而電氣設(shè)備的保護(hù)控制手段也越來越完善，其不僅能夠?qū)崿F(xiàn)在線記錄，完成全方位的監(jiān)控，而且還具有判斷發(fā)展趨勢等功能，這樣其就能夠嚴(yán)密地監(jiān)控電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)發(fā)生設(shè)備故障，那么其就能夠進(jìn)行提前預(yù)警，而且還可以采取相應(yīng)的控制措施，有效地保護(hù)系統(tǒng)以及設(shè)備，使其能夠正常穩(wěn)定地運(yùn)行，從而保證火力發(fā)電廠的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

3.3 實(shí)現(xiàn)電氣全通信控制

由于目前火力發(fā)電廠的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)在系統(tǒng)可靠性以及通信速度方面還不夠完善，還是不能充分滿足集散控制系統(tǒng)利用其實(shí)現(xiàn)電氣全通性控制模式，而且二者之間還留存了一部分的硬接線。因此，為了充分實(shí)現(xiàn)電氣全通信控制模式，就需要充分解決熱工工藝連鎖問題，要提高電氣后臺(tái)系統(tǒng)的應(yīng)用水平，不斷地完善當(dāng)前的基本運(yùn)行監(jiān)視功能，提高監(jiān)視水平，從而真正地提升電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行管理水平以及控制水平。

3.4 構(gòu)建通用型網(wǎng)絡(luò)服務(wù)結(jié)構(gòu)

通用型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可以有效地支撐火力發(fā)電廠電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的優(yōu)質(zhì)運(yùn)營服務(wù)，而合理地應(yīng)用創(chuàng)新型電氣自動(dòng)化技術(shù)能夠大大提升系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量以及運(yùn)行效率，實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)升級(jí)，實(shí)現(xiàn)火力發(fā)電廠對(duì)各個(gè)方面的實(shí)時(shí)監(jiān)控，使得火力發(fā)電廠的控制系統(tǒng)以及管理系統(tǒng)的相關(guān)信息數(shù)據(jù)能夠?qū)崟r(shí)、準(zhǔn)確地得到上傳，從而全面地監(jiān)控整個(gè)火力發(fā)電廠自動(dòng)化運(yùn)行狀態(tài)與過程，進(jìn)而有效保證火力發(fā)電廠自動(dòng)化運(yùn)行的穩(wěn)定性以及安全性。因此，火力發(fā)電廠應(yīng)該創(chuàng)新電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，構(gòu)建通用型網(wǎng)絡(luò)服務(wù)結(jié)構(gòu)，從而有效提高火力發(fā)電廠自動(dòng)化運(yùn)行效率與運(yùn)行質(zhì)量。

總之，電力與日常的生活生產(chǎn)活動(dòng)關(guān)系緊密，火電廠通過燃燒燃料來發(fā)電，為提高工作效率，正逐漸實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)系統(tǒng)化，該技術(shù)對(duì)電廠管理水平和競爭力的提升大有裨益。然而就綜合能力而言，和國外尚有不少差距，需要不斷改進(jìn)，更好地服務(wù)人們，從而促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

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