張瑋瑋

摘要：文中通過查閱大量的資料，對火電廠“電氣二次系統進行合理的設計，對變電站二次系統設計方案實施與布置現狀的成果進行總結，以保障火電廠電氣二次系統的設計質量。

關鍵詞：火電廠：電氣二次;設計分析

中圖分類號：TM621

文獻標識碼：A

文章編號：2095-6487（2019）02-0011-02

0引言

隨著社會的發(fā)展與進步，火電廠的技術要求也越來越高，技術高度變得越來越密集。文中將深入分析和探討火電廠電氣二次系統的設計問題，保障二次系統的設計質量。

1火電站電氣二次設計

1.1調度管理

火電站裝機容量180MW，其接線形式為發(fā)電機一變壓器組單元接線。在火電站調度管理方面，考慮電站由省中心調度通信局統一調度管理，故應向省中心調度通信局傳送本電站的運行狀態(tài)和實時運行參數，并執(zhí)行其調度命令。

1.2控制管理方式

本電站擬采用1套全計算機監(jiān)控設備對全廠所有機電設備進行集中監(jiān)控，運行方式按“無人值班”（少人值守）考慮。

1.3自動監(jiān)視控制范圍

三臺水輪發(fā)電機組及附屬系統設備監(jiān)控、壩區(qū)的實時數據監(jiān)視廠用電系統設備監(jiān)控、主變壓器監(jiān)控、全廠公用及輔助系統設備監(jiān)控以及220kV開關站設備監(jiān)控。

1.4全廠計算機監(jiān)控系統

本電站屬中型電站，監(jiān)控系統應滿足簡單可靠、經濟實用和操作方便的要求。本電站計算機監(jiān)控系統擬采用全開放分層分布式結構;設置負責全廠集中監(jiān)控的主控級;設置完成對主變及220kV開關站設備的監(jiān)控任務的一個現地控制單元級;設置完成對水輪發(fā)電機組及機組附屬設備的監(jiān)控任務的三個現地控制單元級;設置完成對電站公用及輔助系統設備的監(jiān)控任務的一個現地控制單元級。計算機監(jiān)控系統網絡結構采用單光纖以太網。

1.5勵磁系統設計

本電站擬采用自并勵靜止電壓源可控硅整流勵磁系統，即發(fā)電機的勵磁功率由接在機端的勵磁變壓器經可控硅整流器整流后供給。自并勵靜止電壓源可控硅整流勵磁系統由勵磁電源變壓器、保護、非線性滅磁電阻、信號設施、三相全控橋可控硅整流裝置、勵磁系統控制、勵磁回路斷路器、檢測、微機勵磁調節(jié)器、輔助功能單元、起勵裝置等。

1.6機組輔助設備、全廠公用設備的自動控制系統

本電站機組勵磁設備、全廠公用設備（如滲漏排水、壓縮空氣裝置、生活消防供水、采曖通風等）、機組調速器設備、機組輔助設備分別設置功能完善的、獨立可靠的PLC或微機型控制裝置，其主要作用是接受計算機監(jiān)控系統所下達的命令，并負責設備監(jiān)控。

1.7火災自動報警系統

在火電站廠房位置以及壩區(qū)位置，都需要設置微機型火災自動報警系統，其主要作用是與電站建立監(jiān)控通信，如果發(fā)生火災，則可以及時將火災信號傳遞至計算機監(jiān)控系統中。在廠房火災自動報警系統監(jiān)控方面，采用集中報警控制方式，其主要作用是對廠房內的所有設備實行火災檢測，如果發(fā)生火災，則還需要負責自動報警，并控制消防聯動。在壩區(qū)采用區(qū)域報警監(jiān)控方式，同時還需要注意設置報警設備，如果發(fā)生火災，則應該立即將火災信號傳遞至計算機監(jiān)控系統中。

1.8繼電保護及安全自動裝置

在該火電站建設中，對于所有保護設備，都采用微機型。為了確保發(fā)電機、主變壓器保護裝置的正常運行，應該提升其抗干擾能力，并要求具備良好的自檢功能和自恢復功能，同時還能夠與計算機監(jiān)控系統實現通信。根據發(fā)電機、主變壓器等主設備分別組屏。對于廠用變壓器及全廠供配電系統等的繼電保護裝置，分別采用微機型測控保護綜合裝置，安裝在相應的高壓開關柜上，測控保護綜合裝置采用I/0和數字通信兩種接口方式與計算機監(jiān)控系統的公用LCU聯接。

1.9二次接線

含測量系統、同期系統、開關操作及閉鎖、信號系統、電流電壓互感器配置、電流電壓互感器配置等內容。

1.10控制保護電源

在該火電站建設中，秉持無人值班或者盡量少人值班的原則，因此，變壓器保護、220kV線路保護均按雙套配置，重要的控制回路也考慮了必要的冗余，故要求控制保護電源必須安全可靠且也應按冗余進行配置。

在廠區(qū)控制方面，可以采用兩套閥控式密封鉛酸蓄電池作為電源，蓄電池直流220V，蓄電池容量初步估算為40OAh，蓄電池只數為104只，單體蓄電池浮充電壓為2.23V。因壩區(qū)離廠房較遠，故在壩區(qū)配置1套閥控式密封鉛酸蓄電池，蓄電池電壓采用直流220V，蓄電池容量初步估算為10OAh，蓄電池只數為18只，單體蓄電池浮充電壓為13.38V。廠.區(qū)220V直流系統充電浮充電裝置選用兩套微機型高頻開關電源裝置。兩套微機型高頻開關電源裝置在正常運行時并行工作。壩區(qū)220V直流系統充電浮充電裝置選用一套微機型高頻開關電源裝置，并選擇1OA的充電模塊，并采用單母線分段接線形式。本電站設備所需的交流控制操作電源取自廠用電380/220V系統。計算機監(jiān)控系統上位機及網絡設備設置有獨立的電源裝置（UPS）。

2變電站二次系統設計方案

2.1變電站中央信號系統

優(yōu)化了原有的中央信號系統，推廣閃光報警器的應用。閃光報警器接線簡單、技術含量高、信號回路設計不需要考慮重復動作，經過運行實踐表明，使用閃光報警器的中央信號系統性能和技術指標優(yōu)于以往。與微機監(jiān)控系統相結合運行，信號系統運行平穩(wěn)，數據處理能力大幅度提高，而且操作簡單快捷。

2.2控制室、繼電室布置

加強二次設備間的通信能力，利用一條總線傳輸數據，實現遠方和控制，采用保護小室下布置配電裝置的方案，分別設置了500kV的保護小室一個，220kV的保護小室兩個，35kV保護小室一個，減少了一次設備的電纜數量。為加強抗干擾能力，在保護小室下布置繼電保護及控制設備，以保護變電站安全運行。

2.3變電站微機控制系統

以WindowsNT為操作系統平臺，由數據服務器、WEB服務器等構成以太總線網，采用星型連線、分布結構，使得軟硬件平臺可以根據需要靈活配置。系統使用計算機數據庫計算模式，對客戶端程序和服務器的實時數據信息、數據曲線、系統選用的關系數據進行分析和處理，數據庫管理系統擁有網絡環(huán)境下的服務器結構，可以使用數據庫查詢語言對歷史數據和實時數據進行收集、分析和計算整理出客戶端需要的數據信息，以影像、圖表、聲音等形式直觀地將數據分析結果展示給使用者，實現了客戶端與服務器之間的智能化運作模式。

2.4變電站直流操作電源

變電站使用的閥控式鉛酸蓄電池組以及配套的充電設備，具有不需加酸、水維護、沒有酸霧逸出、對系統設備沒有腐蝕、不會對環(huán)境造成污染、電池重量輕、體積小，電量數值的精確度高、電池和充電設備安裝使用方便簡單，從使用效果看，這套蓄電充電組合比一般電池的使用壽命長、效果好[2]。

2.5變電站繼電保護及自動裝置

集成電路型和微機型變電站自動調壓裝置由微機型自動重合閘裝置，繼電保護自動裝置、備用電源自動調壓裝置、變電站投入裝置等構建組成。自動調壓功能自動化綜合系統，設置220kV以上調壓等級的線路，裝設手動準同期和不同期裝置、手動捕捉同期裝置，形成了同期功能和不同期系統的簡化運行，而且操作方便、簡化了人為操作的流程，降低了繼電保護自動裝置的運行成本，運行安全可靠。

3結束語

在火力發(fā)電廠中，廠用電二次線設計優(yōu)化的運用只是一個良好的開端，伴著電廠控制自動化水平的持續(xù)提升，電氣設備步入電廠廠DCS控制的方案如今運用得較為普遍。為了與當前國電公司的改革思路相互配合好，如何提升電廠自動化水平、優(yōu)化設計、節(jié)約投資、提高效率變成了一個亟待設計人員探討的問題，具有極大的研究意義。

參考文獻

[1]劉冬.淺談火電廠自動化控制改造的有效方法[J].中國集體經濟.2009（24）：168.

[2]段新文.電廠電氣二次設備及自動化改造探討[J].中國科技信息.2011（14）：79-80.

[3]唐利金.電廠電氣二次設備及自動化改造探討[J].民營科技.2016（9）：23-24.