李明光

中國電建集團(tuán)江西省電力建設(shè)有限公司 江西 330000

隨著我國市場經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,對于電力方面的需求越來越大,而穩(wěn)定的電力供應(yīng)直接關(guān)系到人們的生活質(zhì)量。其中,火力發(fā)電是我國最為廣泛的一種發(fā)電方式,目前電廠在開展生產(chǎn)活動(dòng)的時(shí)候,主要是依靠自動(dòng)化技術(shù)。而電廠發(fā)電的效率與熱控自動(dòng)化設(shè)備的運(yùn)行質(zhì)量之間有非常密切的關(guān)系。在電廠發(fā)電中,最為核心的設(shè)備就是熱控自動(dòng)化設(shè)備,設(shè)備的可靠性和安全性,對電廠的日常發(fā)電效率和成本有直接的影響。如果熱控自動(dòng)化設(shè)備的運(yùn)行正常,那么消耗的能源就會越小,運(yùn)行成本就會越低,反之就會越高,而且還會對電廠的正常發(fā)電有較大的影響,嚴(yán)重降低了發(fā)電效率。所以在當(dāng)前階段,一定要確保熱控自動(dòng)化設(shè)備的調(diào)試和安裝質(zhì)量,盡可能保障電廠的高效發(fā)電量,為人們的生產(chǎn)生活提供保障。

一、電廠熱控自動(dòng)化控制設(shè)備概述

電廠的熱控自動(dòng)化控制設(shè)備可以自動(dòng)調(diào)整電廠機(jī)組的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài),確保機(jī)組運(yùn)行的安全,而且可以在一定程度上減少成本。一般情況下,火電廠熱控自動(dòng)化控制系統(tǒng)的組成部分有三類：控制系統(tǒng)、執(zhí)行設(shè)備系統(tǒng)以及檢測裝置系統(tǒng)。另外,還具備自動(dòng)檢測、報(bào)警以及自動(dòng)保護(hù)的功能。現(xiàn)階段,我國的電廠熱控自動(dòng)化控制系統(tǒng),主要應(yīng)用的是分散控制系統(tǒng)(DCS)。該系統(tǒng)的優(yōu)勢就是經(jīng)濟(jì)性高、效率高、智能化以及自動(dòng)化,具有非常廣闊的發(fā)展前景。下圖1為DCS控制系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)。

圖1 DCS控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

二、確保熱控自動(dòng)化控制設(shè)備有序運(yùn)行的重要價(jià)值

(一)確保電廠的正常運(yùn)行。隨著近年來我國的電廠實(shí)現(xiàn)了飛速的發(fā)展,但實(shí)際在運(yùn)行的時(shí)候還無法有效進(jìn)行保障,在傳輸功率、穩(wěn)定性以及安全性上還存在較多的問題。最初設(shè)計(jì)熱控自動(dòng)化控制設(shè)備的時(shí)候,主要是為了確保電廠電力傳輸?shù)姆€(wěn)定性和安全性,最大程度的保障電廠的運(yùn)行安全。電廠實(shí)際在開展生產(chǎn)活動(dòng)的過程中,熱控自動(dòng)化設(shè)備的運(yùn)行效果直接關(guān)系到電廠的運(yùn)行狀態(tài)。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,我國的電力發(fā)電技術(shù)有了很大的提升,也促進(jìn)了熱控自動(dòng)化設(shè)備的進(jìn)步,尤其是在傳輸控制上占據(jù)非常重要的地位。并且,對于電廠工作人員來說,熱控自動(dòng)化設(shè)備是最為重要的保障設(shè)備,所以一定要重視對熱控自動(dòng)化設(shè)備設(shè)備的調(diào)試和安裝工作。

(二)控制其他輔助設(shè)備。電廠在生產(chǎn)發(fā)電的過程中,熱控自動(dòng)化設(shè)備可以有效控制輔助設(shè)備和鍋爐蒸汽設(shè)備,可以適應(yīng)不同類型的生產(chǎn)過程。并且,熱控自動(dòng)化設(shè)備可以對出現(xiàn)的問題第一時(shí)間進(jìn)行報(bào)警,最大程度降低電廠安全事故的發(fā)生,確保員工的生產(chǎn)安全。熱控自動(dòng)化控制設(shè)備的主要組成部分由控制裝置、執(zhí)行系統(tǒng)以及檢測設(shè)備組成,并且還具備多個(gè)子系統(tǒng),分別為監(jiān)測與控制系統(tǒng)、自我保護(hù)系統(tǒng)、報(bào)警兄等,可以對存在的問題及時(shí)進(jìn)行報(bào)警并控制,有效確保電廠的運(yùn)行安全,并具有非常廣闊的發(fā)展前景。

三、電廠熱控自動(dòng)化控制設(shè)備的調(diào)試與安裝方案

(一)熱控自動(dòng)化控制設(shè)備的安裝。首先,環(huán)境方面的要求。相比較分散控制系統(tǒng)來說,熱控自動(dòng)化控制系統(tǒng)屬于高精密設(shè)備,對于環(huán)境有非常高的要求。而電廠的環(huán)境直接影響到設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),因此在安裝該設(shè)備的時(shí)候必須要對場地周邊的環(huán)境進(jìn)行全方位的查看。比如,施工環(huán)境要良好,周邊的土建工程基本完成,對于設(shè)備的正常運(yùn)行來說,不會受到濕度和溫度的影響。還有在安裝設(shè)備的時(shí)候,一定要做好防塵措施,必要的時(shí)候可以開啟空調(diào),盡可能減少粉塵濃度。因?yàn)閷τ谶@種高精度設(shè)備來說,大量的粉塵會影響設(shè)備的運(yùn)行,從而到該子設(shè)備發(fā)生故障。另外,在設(shè)備中產(chǎn)生的電磁,也會對設(shè)備的運(yùn)行造成影響,這就要求在安裝設(shè)備的時(shí)候注意與電磁設(shè)備保持距離,安裝在合適的場地內(nèi)。

圖2 DCS系統(tǒng)

其次,接地要求。通常情況下,分散控制系統(tǒng)必須要具備基準(zhǔn)電壓,因此電廠一般是采用接地系統(tǒng)和獨(dú)立接地設(shè)計(jì),并且會把系統(tǒng)接入到主接地網(wǎng)中,從而防止發(fā)生過載電流的現(xiàn)象,還可以最大程度的降低對設(shè)備的損害。此外,采取單獨(dú)接地的方式,還可以為系統(tǒng)提供屏蔽點(diǎn),將屏蔽點(diǎn)的作用充分發(fā)揮出來能夠強(qiáng)化設(shè)備的信息抗干擾能力。因此,在對分散控制系統(tǒng)進(jìn)行安裝的時(shí)候,要結(jié)合現(xiàn)場的實(shí)際情況采用最為恰當(dāng)?shù)慕拥胤绞?使分散控制系統(tǒng)始終有序穩(wěn)定運(yùn)行。對于DCS分散控制系統(tǒng)來說,想要確保持續(xù)性穩(wěn)定的運(yùn)行,就必須要盡可能選擇單獨(dú)的設(shè)計(jì)系統(tǒng),防止在運(yùn)行的時(shí)候產(chǎn)生過載電流,使電流難以快速傳導(dǎo)的問題得到妥善處理。并且,還可以提高控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。詳情如圖3所示。

圖3 單接地體安裝

再次,電纜要求。在安裝電纜的時(shí)候一定要對幾個(gè)要點(diǎn)加強(qiáng)重視。比如,在使用非屏蔽電纜和屏蔽電纜以及信息和干擾的時(shí)候。此外,在敷設(shè)電纜的時(shí)候要盡可能減少敷設(shè)的過程中。如果可以直接完成信息傳輸,就需要安裝端子箱,盡可能降低干擾的影響,并且防止出現(xiàn)混合敷設(shè)的問題。就算是開展平行敷設(shè),也需要確定安全距離。在敷設(shè)電纜的時(shí)候,盡可能采用分層排放的方式,區(qū)分開弱電纜和強(qiáng)電纜,有序進(jìn)行排放。根據(jù)大量的實(shí)踐證明,上述敷設(shè)方法,在抗電磁干擾能力上相比較更加強(qiáng)大。另外,敷設(shè)的電纜一定要保持與熱源的距離,如果電纜周邊的溫度比較高的情況下,就會導(dǎo)致電纜外皮老化的速度加快,降低電纜的絕緣能力和屏蔽能力。因此,對于電纜的敷設(shè)最好有獨(dú)立通道,也便于電纜的后續(xù)維修保護(hù)工作的開展。

依次,盤柜要求。在安裝盤柜的時(shí)候,一定要由專業(yè)的人員進(jìn)行安裝,并且根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況,在安裝的時(shí)候必須要采用絕緣膠皮,確保盤柜具備絕緣能力。此外,完成盤柜的安裝之后,需要對其絕緣電阻嚴(yán)格進(jìn)行檢查,之后才能對相鄰的盤柜進(jìn)行安裝。整個(gè)盤柜安裝完成之后,要對整排的盤柜進(jìn)行嚴(yán)格檢查,確保沒有安全隱患的存在。再進(jìn)行系統(tǒng)的改線或是接線的時(shí)候,一定要提前進(jìn)行通知,模件拔出之后才能開展安裝,并得到相關(guān)部門的同意。

最后,供電要求。對于電廠來說,分散控制系統(tǒng)不能出現(xiàn)失電的情況,如果出現(xiàn)失電必然會影響到系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行,甚至?xí)l(fā)安全事故。并且,在失電狀態(tài)中,會無法有效控制工藝系統(tǒng),從而影響到電機(jī)組。為了確保電力企業(yè)的供電穩(wěn)定性,通常情況下回采用冗余供電模式,這屬于一種新的模式,可以使單一供電得到改變。在設(shè)計(jì)電廠供電模式的時(shí)候,應(yīng)當(dāng)選擇IUPS模式,該模式可以使三路電源實(shí)現(xiàn)互為備用、自動(dòng)切換的目的,使設(shè)備得到有序安全運(yùn)行。

(二)熱控自動(dòng)化控制系統(tǒng)的調(diào)試。首先,受電啟動(dòng)。在調(diào)試分散控制系統(tǒng)的時(shí)候有很大的難度,但開展調(diào)試工作又是非常重要的一道環(huán)節(jié),所以,要充分利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。此外,在開展調(diào)試工作的時(shí)候,要在受電啟動(dòng)之前對系統(tǒng)的安裝情況進(jìn)行檢查。并且,對于盤柜和電纜的檢查工作要加強(qiáng)重視,因?yàn)樗械牟考?直接關(guān)系到分散控制系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài),如果部件發(fā)生問題,必然會對調(diào)試結(jié)果造成較大的影響,因此做好檢查工作格外關(guān)鍵。另外,對于細(xì)節(jié)問題也要重視起來,比如,對于電源開關(guān)位置和接地電阻測試等部分?？偟膩碚f,在開展受電調(diào)試的時(shí)候,一定要加強(qiáng)檢查的力度,對于主機(jī)損壞或是處理器損壞等容易出現(xiàn)的問題,要多加關(guān)注。分散系統(tǒng)在受電的時(shí)候,一般來說送點(diǎn)對象為總電源柜。但有部分供電電源的回路比較多,這一類型的電源就需要開展切換試驗(yàn),確保不存在安全隱患之后才能進(jìn)行供電。并且,需要多加關(guān)注的是,如果在供電狀態(tài)下發(fā)生受電問題的時(shí)候,必須要第一時(shí)間停止供電,找出發(fā)生故障的原因排除之后才能進(jìn)行供電。在對系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)式的時(shí)候,如果出現(xiàn)斷電現(xiàn)象比較容易損壞模件,從而對調(diào)式進(jìn)度有一定的影響。因此,在進(jìn)行供電測試的時(shí)候,必須要做好以下準(zhǔn)備工作。第一點(diǎn),對系統(tǒng)的線路進(jìn)行嚴(yán)格檢查,保證所有的線芯都已經(jīng)準(zhǔn)確連接,一般情況下不會出現(xiàn)強(qiáng)電竄入或是接地問題的發(fā)生。第二點(diǎn),在對線路確認(rèn)不存在安全隱患之后,才能開展傳動(dòng)試驗(yàn),完成試驗(yàn)后就可以插入模件。最后一定要就是在對模件測試的時(shí)候,杜絕帶電測試的現(xiàn)象,不但有很大的安全隱患,還會對模件造成損害。

其次,設(shè)備管理。在調(diào)試具備分散控制系統(tǒng)的熱控自動(dòng)化控制設(shè)備的時(shí)候,必須要做好后期的維修維護(hù)管理工作。通常情況下,這種類型的工作涵蓋了軟硬件的監(jiān)督和系統(tǒng)的巡檢,下面詳細(xì)進(jìn)行闡述。第一點(diǎn),在對軟件應(yīng)用的時(shí)候,必須要提前做好備份,而且要將所有的改動(dòng)詳細(xì)記錄下來,尤其是對于較大的該動(dòng)。比如,修改數(shù)據(jù)庫,就需要在工程站中進(jìn)行備份。第二點(diǎn),在對系統(tǒng)的各類軟件功能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的時(shí)候,盡可能杜絕出現(xiàn)遺漏的現(xiàn)象,嚴(yán)格全面的開展檢查工作。特別是要多加關(guān)注功能和權(quán)限的檢查。另外,在升級或是更新軟件的時(shí)候,要提前進(jìn)行審批和授權(quán),并做好備份工作。沒有經(jīng)過測試的軟件,不能在系統(tǒng)中進(jìn)行應(yīng)用。第三點(diǎn),熱工保護(hù)投退對于分散控制系統(tǒng)來說非常重要,要加強(qiáng)該環(huán)節(jié)的維護(hù)管理工作,嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行操作。在開展檢修工作的時(shí)候,必須要做好隔離手段,杜絕出現(xiàn)連鎖反應(yīng)。最后一定要就是注意環(huán)境對系統(tǒng)和設(shè)備帶來的影響,比如灰塵、溫度以及濕度等。因此,要對設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行改善,盡可能延長設(shè)備的使用期限,并做好后期的維護(hù)保養(yǎng)工作。

最后,設(shè)備維護(hù)。在調(diào)試設(shè)備的過程中,一定要做好熱控自動(dòng)化控制設(shè)備的維護(hù)工作,相關(guān)人員要充分了解設(shè)備的后期保養(yǎng)規(guī)定要求。第一點(diǎn),工作人員要對設(shè)備的工作狀態(tài)和各項(xiàng)信息進(jìn)行詳細(xì)記錄,并精確記錄設(shè)備的改動(dòng)情況。必要的時(shí)候要利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行備份,并注意多次備份,避免數(shù)據(jù)出現(xiàn)丟失、損壞的情況。第二點(diǎn),在實(shí)驗(yàn)設(shè)備的時(shí)候,要對軟件的實(shí)驗(yàn)質(zhì)量加強(qiáng)檢測,對于出現(xiàn)的問題要及時(shí)進(jìn)行改進(jìn),做好軟件的后期維護(hù)和更新工作。

四、結(jié)束語

總而言之,對我們的日常生產(chǎn)生活來說,電廠占據(jù)非常重要的地位,直接關(guān)系到人們的生活質(zhì)量。想要有效保障電力系統(tǒng)的有序運(yùn)行,就需要對電廠的每一個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)加強(qiáng)重視,合理運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)、設(shè)備和材料。在電廠安裝熱控自動(dòng)化控制設(shè)備的工作,不單單可以確保電廠的有序運(yùn)行和生產(chǎn),還能夠提高電廠的運(yùn)行效率和運(yùn)行質(zhì)量,為人們輸送高質(zhì)量、穩(wěn)定的電力資源。因此,在開展電廠熱控自動(dòng)化控制設(shè)備調(diào)試和安裝的過程中,一定要充分凸顯出合理性和科學(xué)性的特點(diǎn),對調(diào)試的每一個(gè)環(huán)節(jié)加強(qiáng)重視,盡可能杜絕出現(xiàn)紕漏的現(xiàn)象。在安裝設(shè)備的時(shí)候,一定要對設(shè)備的安裝環(huán)境、電纜的鋪設(shè)以及接地設(shè)備的安裝多加關(guān)注,最大程度的保障電廠的運(yùn)行安全和運(yùn)行質(zhì)量,為人們提供高質(zhì)量的電力服務(wù),為中華民族的偉大復(fù)興提供重要支持。