崔駿亮 余道道

摘要：社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶動(dòng)了電力工業(yè)的發(fā)展。目前，我國(guó)主要的發(fā)電方式仍然是火力發(fā)電。提高火力發(fā)電廠的生產(chǎn)效率具有重要意義。電氣控制系統(tǒng)是火電廠發(fā)電系統(tǒng)的重要組成部分。其設(shè)計(jì)水平直接關(guān)系到發(fā)電效率和設(shè)備運(yùn)行安全。設(shè)計(jì)人員應(yīng)認(rèn)真學(xué)習(xí)火力發(fā)電廠電氣控制系統(tǒng)的相關(guān)知識(shí)，確保設(shè)計(jì)方案科學(xué)、先進(jìn)。自動(dòng)化控制是火電廠電氣控制系統(tǒng)發(fā)展的主要趨勢(shì)，要求企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)重視科學(xué)技術(shù)在電氣控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，改變落后的管理模式，加強(qiáng)人員培訓(xùn)和教育，利用技術(shù)力量提高提高企業(yè)生產(chǎn)效率，獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠；電氣控制系統(tǒng)；設(shè)計(jì)

信息技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)各行各業(yè)進(jìn)行技術(shù)上的創(chuàng)行變革，在火力發(fā)電廠中應(yīng)用電氣技術(shù)、發(fā)揮電氣自動(dòng)化的優(yōu)勢(shì)能夠促進(jìn)供電質(zhì)量和效率的提升，更好的為社會(huì)提供電力服務(wù)。在應(yīng)用電氣技術(shù)的過(guò)程中，需要相關(guān)部門(mén)和工作人員不斷創(chuàng)新應(yīng)用方式、努力實(shí)現(xiàn)更好、更加完善的供電。

1燃?xì)怆姀S電氣控制系統(tǒng)所具有的特點(diǎn)

從操作性能來(lái)看，燃?xì)怆姀S所采用的電氣控制系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單，其所控制的信息量、對(duì)象都比較少，并且操作的頻率也較低，但是其所運(yùn)行的電氣設(shè)備必須要具有較高的可靠性，從而避免由于電氣設(shè)備問(wèn)題而導(dǎo)致嚴(yán)重的后果。燃?xì)怆姀S所采用的電氣控制系統(tǒng)的反應(yīng)速度具備快速、強(qiáng)抗干擾能力。其主要任務(wù)是實(shí)現(xiàn)對(duì)信息數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、順序系統(tǒng)的有效控制，故設(shè)備之間必須是聯(lián)鎖保護(hù)狀態(tài)，但是這種狀態(tài)卻使得一旦系統(tǒng)中的某設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題，整個(gè)系統(tǒng)均會(huì)受到影響。

2火力發(fā)電運(yùn)用電氣設(shè)計(jì)的重要性

2.1優(yōu)化電力資源配置

在一定程度上，對(duì)發(fā)電資源的利用效果是決定火力發(fā)電廠發(fā)電質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益的重要因素。對(duì)電力資源應(yīng)用得當(dāng)、合理分配就能給火力發(fā)電廠帶來(lái)良好的經(jīng)濟(jì)效益，反之，則會(huì)加大火力發(fā)電廠資本輸出，造成資源浪費(fèi)。根據(jù)對(duì)國(guó)內(nèi)大部分火力發(fā)電廠做調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，目前我國(guó)火電廠普遍存在發(fā)電技術(shù)局限在傳統(tǒng)框架里、沒(méi)有任何創(chuàng)新的情況，這就導(dǎo)致在長(zhǎng)期的火力發(fā)電中大量的原材料得不到有效利用，發(fā)電的電力設(shè)備也因?yàn)槭褂梅椒▎?wèn)題造成損耗，火電廠發(fā)電效率低、資源浪費(fèi)。

在火力發(fā)電中運(yùn)用電氣技術(shù)可以有效的解決這一能耗問(wèn)題，電氣技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中將火電廠設(shè)備進(jìn)行連接后進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)控，在監(jiān)控過(guò)程中工作人員可以實(shí)現(xiàn)對(duì)資源的合理調(diào)控，同時(shí)及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行中存在的問(wèn)題。另外，電氣技術(shù)應(yīng)用進(jìn)火力發(fā)電為自動(dòng)化操控提供了可能性，根據(jù)電力資源情況自動(dòng)化設(shè)備通過(guò)自身計(jì)算和分析針對(duì)不同區(qū)域的用戶進(jìn)行供電，滿足各區(qū)域用電需求。

2.2提升火力發(fā)電效率

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展以及各種高科技應(yīng)用的出現(xiàn)，人們對(duì)于自身的生活質(zhì)量要求也在不斷提高，伴隨著這種物質(zhì)生活的需求社會(huì)對(duì)于電力以及供電質(zhì)量上的要求也在不斷提高，這種要求對(duì)火力發(fā)電廠來(lái)說(shuō)是一種新的挑戰(zhàn)，火電廠必須通過(guò)對(duì)自身發(fā)電水平技術(shù)的提高為社會(huì)提供更多的電力資源。

將電氣技術(shù)引用進(jìn)火力發(fā)電是火電廠發(fā)展的契機(jī)，通過(guò)對(duì)電氣技術(shù)的深入了解、開(kāi)拓和發(fā)展電氣自動(dòng)化技術(shù)以及運(yùn)用電氣技術(shù)精密的技術(shù)水平，能夠幫助火電廠自身在發(fā)電系統(tǒng)上做出一定的創(chuàng)新和升級(jí)，應(yīng)用電氣技術(shù)的同時(shí)，不僅僅提升了火力發(fā)電廠的發(fā)電效率，還在一定程度上提高了發(fā)電質(zhì)量，及時(shí)的滿足社會(huì)對(duì)于電力的高標(biāo)準(zhǔn)需求，順應(yīng)社會(huì)的發(fā)展。

2.3控制火力發(fā)電成本

火力發(fā)電，通過(guò)對(duì)石油和煤炭這兩種能源材料的燃燒來(lái)實(shí)現(xiàn)發(fā)電目的，在傳統(tǒng)火力發(fā)電過(guò)程中，受機(jī)器設(shè)備的限制對(duì)這兩種能源的燃燒常常出現(xiàn)不徹底、不充分的情況。將電氣技術(shù)應(yīng)用進(jìn)火力發(fā)電中，通過(guò)自動(dòng)化技術(shù)以及先進(jìn)的計(jì)算機(jī)智能控制對(duì)設(shè)備進(jìn)行更新?lián)Q代，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)燃料燃燒和使用過(guò)程的全面監(jiān)控，從而可以通過(guò)在監(jiān)控過(guò)程中對(duì)燃料使用量進(jìn)行預(yù)估減少成本的輸出，控制火力發(fā)電成本，促進(jìn)火力發(fā)電廠可持續(xù)發(fā)展。

3火力發(fā)電廠電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1電源系統(tǒng)

燃?xì)怆姀S所采用的電源系統(tǒng)主要有保安電源系統(tǒng)、6KV以及380V電源系統(tǒng)，其中6KV電源系統(tǒng)在運(yùn)行的過(guò)程中，能夠?qū)崿F(xiàn)切換功能，在切換的過(guò)程中可以選取并聯(lián)和同時(shí)切換兩種方式，手動(dòng)合閘所發(fā)送的指令則會(huì)傳遞給切換的裝置，信號(hào)也會(huì)同時(shí)在LCD上顯示。廠用變壓器只有在沒(méi)有任何故障的時(shí)候，才可保障各個(gè)參數(shù)處于正常范圍內(nèi)，這時(shí)候才可手動(dòng)合閘，若非如此則會(huì)使得合閘閉鎖。380V電源系統(tǒng)要想實(shí)現(xiàn)可靠性則應(yīng)該在每個(gè)機(jī)組上都安裝兩段保安母線，并在母線上設(shè)置備用電源、工作電源、保安電源，其中保安電源主要是對(duì)熱控電源、直流系統(tǒng)、主潤(rùn)滑油泵、DCS電源、整流器電源進(jìn)行供電。備用電源和工作電源分別來(lái)自不同工作段。為了保障機(jī)組可靠性保安電源應(yīng)該始終熱備用狀態(tài)，只有這樣才能夠使得整個(gè)系統(tǒng)得以開(kāi)啟及運(yùn)行。

3.2電源切換裝置

在該系統(tǒng)中采用電源切換裝置是為了保障供電更為可靠、持續(xù)和安全，一般來(lái)說(shuō)電源切換裝置主要設(shè)置在備用電源、工作電源進(jìn)線的開(kāi)關(guān)位置，該裝置相對(duì)ECS來(lái)說(shuō)是獨(dú)立的，主要是通過(guò)硬接線與ECS之間實(shí)現(xiàn)信息的交換。

3.3直流電源所采用的保護(hù)系統(tǒng)

當(dāng)前燃?xì)怆姀S主廠房采用的直流電源系統(tǒng)主要是DC220V和DC110V兩種，這兩種直流電源系統(tǒng)可以對(duì)事故照明、UPS電源、繼電保護(hù)組裝置等進(jìn)行控制和保護(hù)。DC110V所有的機(jī)組全部是兩組母線共同構(gòu)成的，然后采用網(wǎng)絡(luò)開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)聯(lián)系，并設(shè)置了整流器和蓄電池組，每個(gè)機(jī)組的直流電源保護(hù)均是獨(dú)立運(yùn)行的。DC220V設(shè)置的是一組直流母線，各個(gè)母線之間需要通過(guò)切換開(kāi)關(guān)進(jìn)行聯(lián)絡(luò)，整個(gè)DC220V系統(tǒng)中共設(shè)置了三組整流器，其電源來(lái)自直流保安段。

3.4發(fā)電機(jī)組、變壓器系統(tǒng)

電氣控制系統(tǒng)主要是機(jī)島控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)配套的發(fā)電機(jī)、燃機(jī)啟動(dòng)、保護(hù)信號(hào)接入到了機(jī)島系統(tǒng)當(dāng)中則可以實(shí)現(xiàn)有效的控制，機(jī)島系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)同期校準(zhǔn)。220V主變測(cè)開(kāi)關(guān)、處于發(fā)電機(jī)出口位置的開(kāi)關(guān)能夠通過(guò)機(jī)島系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自行同期，若將220V主變測(cè)開(kāi)關(guān)設(shè)置成同期點(diǎn)，電氣控制系統(tǒng)則可以向機(jī)島系統(tǒng)發(fā)出請(qǐng)求的命令，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)第二個(gè)同期信號(hào)的發(fā)送。

3.5不停電系統(tǒng)

該系統(tǒng)主要是靜態(tài)開(kāi)關(guān)、整流器、逆變器共同來(lái)構(gòu)成的，其能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)交流電源的提供，不停電系統(tǒng)在運(yùn)行的時(shí)候主要通過(guò)整流器、逆變器來(lái)實(shí)現(xiàn)負(fù)荷供電，逆變器所具有的控制單元能夠使輸出的波形、頻率準(zhǔn)確、穩(wěn)定。不停電系統(tǒng)分為直流電源、旁路電源、交流主電源，直流電源主要是對(duì)逆變器進(jìn)行供電、交流主電源主要是對(duì)整流器進(jìn)行供電，旁路電源分為不需靜態(tài)開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制和靜態(tài)開(kāi)關(guān)控制的旁路電源兩種。在運(yùn)行當(dāng)中，不停電系統(tǒng)供電主要是交流主回路實(shí)現(xiàn)的。

結(jié)論

如上所述，由于社會(huì)的不斷進(jìn)步，我國(guó)工業(yè)也得到了快速發(fā)展。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展和供電建設(shè)的不斷增加，火電廠電氣控制工作已成為管理工作的核心內(nèi)容。為了迅速實(shí)現(xiàn)提高人員專(zhuān)業(yè)水平和企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)，必須積極制定科學(xué)合理的用電方案。氣體控制方案，針對(duì)目前系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中存在的問(wèn)題進(jìn)行深入的分析和探索，積極實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)行，提高電廠系統(tǒng)控制工作的效率，從而最大限度地發(fā)揮系統(tǒng)自動(dòng)化運(yùn)行技術(shù)的經(jīng)濟(jì)效益。

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（作者單位：中國(guó)電力工程顧問(wèn)集團(tuán)中南電力設(shè)計(jì)院有限公司）