尚爾發(fā)

（內(nèi)蒙古霍煤鴻駿鋁電有限責(zé)任公司電力分公司，內(nèi)蒙古通遼 029300）

火力發(fā)電廠對(duì)電力資源生產(chǎn)做出了重要貢獻(xiàn)，然而，隨著時(shí)代的發(fā)展與科技的進(jìn)步，傳統(tǒng)發(fā)電技術(shù)已經(jīng)無(wú)法滿足火力發(fā)電工作的安全化與高效化需求。對(duì)此，需要將電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于火力發(fā)電工作，以便于創(chuàng)新傳統(tǒng)火力發(fā)電模式，及時(shí)消除各種隱患，實(shí)現(xiàn)火力發(fā)電安全化與高效化。

1 引入自動(dòng)化安全管理技術(shù)

實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化技術(shù)在火力發(fā)電的創(chuàng)新與應(yīng)用，首先要充分引入自動(dòng)化安全管理技術(shù)，以此確?；鹆Πl(fā)電的安全化、高效化與自動(dòng)化。在火力發(fā)電系統(tǒng)建設(shè)中，應(yīng)注意優(yōu)化電力系統(tǒng)故障自動(dòng)處理功能，以便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)和修復(fù)故障，避免系統(tǒng)設(shè)備故障影響擴(kuò)大。這一工作要求當(dāng)電力自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)備出現(xiàn)故障后，自動(dòng)化處理裝置不僅能立刻發(fā)出故障報(bào)警信號(hào)，而且能夠發(fā)揮指導(dǎo)控制、處理、調(diào)節(jié)與限制功能，對(duì)所產(chǎn)生的故障進(jìn)行一定的控制，避免故障擴(kuò)大，使系統(tǒng)設(shè)備處于相對(duì)安全的狀態(tài)，避免出現(xiàn)重大災(zāi)害。從整體結(jié)構(gòu)來(lái)看，優(yōu)化電力自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)備故障自動(dòng)處理功能，必須在前期按照標(biāo)準(zhǔn)要求做好各種組織設(shè)備的安全保護(hù)工作，為其配以自動(dòng)保護(hù)裝置，根據(jù)系統(tǒng)設(shè)備安全運(yùn)行參數(shù)，不斷改善主要設(shè)備與廠房裝備的保護(hù)方案，植入正確的邏輯數(shù)據(jù)，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障后，由邏輯數(shù)據(jù)指揮跳閘或者停機(jī)，避免故障進(jìn)一步擴(kuò)大。

其次，管理人員應(yīng)注意做好三項(xiàng)安全保護(hù)工作：（1）全面做好機(jī)組過(guò)速保護(hù)動(dòng)作，這樣能夠使電力自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)備在緊急關(guān)閉系統(tǒng)的過(guò)程中，立刻聯(lián)合主設(shè)備關(guān)閉進(jìn)閥門，切斷出現(xiàn)故障的設(shè)備，以免影響其他設(shè)備的安全運(yùn)行。同時(shí)，迅速關(guān)閉故障系統(tǒng)以免加速故障面積，并確保在電源消失的時(shí)候使電力系統(tǒng)機(jī)組設(shè)備處于相對(duì)安全的狀態(tài)。（2）做好機(jī)組配置振動(dòng)保護(hù)工作，改善其裝置系統(tǒng)。從安全角度來(lái)看，振動(dòng)保護(hù)出口應(yīng)具備一級(jí)越限報(bào)警和二級(jí)超限停機(jī)的功能，及時(shí)啟動(dòng)機(jī)械事故緊急停機(jī)流程。另外，要做好振動(dòng)保護(hù)的監(jiān)測(cè)工作，確保監(jiān)測(cè)值在安全性指標(biāo)以內(nèi)。（3）做好機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)、智能變電站主閥以及快速閘門的控制電源自動(dòng)化保護(hù)措施，尤其是要做好失電情況下的保護(hù)工作，這樣能夠避免失電導(dǎo)致的機(jī)組失控?fù)p壞設(shè)備的問(wèn)題出現(xiàn)。

2 創(chuàng)新火電廠通信保護(hù)模式

維護(hù)火電廠發(fā)電設(shè)備的安全運(yùn)轉(zhuǎn)，全面監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行信息，必須注重創(chuàng)新火電廠通信保護(hù)模式。在網(wǎng)絡(luò)時(shí)代，將物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)與火電廠發(fā)電監(jiān)控管理系統(tǒng)相結(jié)合，有助于準(zhǔn)確獲取設(shè)備運(yùn)行信息，并通過(guò)信息分析來(lái)了解是否存在安全隱患。物聯(lián)網(wǎng)層次結(jié)構(gòu)主要分為3層，分別是應(yīng)用層、網(wǎng)絡(luò)層和感知層。其中，應(yīng)用層的主要功能是智能應(yīng)用功能、環(huán)境監(jiān)測(cè)功能、工業(yè)監(jiān)控功能；網(wǎng)絡(luò)層的三大功能是信息識(shí)別功能、信息轉(zhuǎn)換功能和通信網(wǎng)絡(luò)功能；感知層具備傳感器技術(shù)功能和短距離傳輸網(wǎng)絡(luò)功能。在信息時(shí)代，全世界都在用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來(lái)交流信息、完成各種通信活動(dòng)。從技術(shù)集成角度來(lái)看，物聯(lián)網(wǎng)集成技術(shù)融合了信息感知技術(shù)、信息識(shí)別技術(shù)、信息傳遞技術(shù)、信息分析技術(shù)和信息測(cè)控技術(shù)等優(yōu)勢(shì)。創(chuàng)新火電廠通信保護(hù)模式，在火電廠發(fā)電系統(tǒng)安全運(yùn)行管理工作中全面應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以在第一時(shí)間內(nèi)感知發(fā)電工作的安全與否，及時(shí)將信息傳遞給安全管理總系統(tǒng)，并由總系統(tǒng)下達(dá)指令。

其次，必須構(gòu)建完善的火力發(fā)電通信網(wǎng)。目前，大多數(shù)火力發(fā)電通信網(wǎng)主要聯(lián)接工具是各種計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)庫(kù)與外部設(shè)備。而且，固定在某一范圍內(nèi)的通信網(wǎng)能夠借助專用型數(shù)據(jù)電路或者數(shù)據(jù)通信網(wǎng)和數(shù)據(jù)通信網(wǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)和遠(yuǎn)方局域網(wǎng)、處理中心和數(shù)據(jù)庫(kù)的有機(jī)連接，從而組建成大范圍的信息分析處理系統(tǒng)。從微觀層次來(lái)分析，火力發(fā)電通信網(wǎng)是由3種路由器、電信光纖、移動(dòng)光纖、互聯(lián)網(wǎng)寬帶、3G聯(lián)通無(wú)線網(wǎng)絡(luò)組合而成。3種路由器分別是電信路由器、移動(dòng)路由器和備份路由器。在火力發(fā)電通信網(wǎng)組合結(jié)構(gòu)中，電信路由器借助電信光纖和火力發(fā)電自動(dòng)化系統(tǒng)相連接；移動(dòng)路由器則是經(jīng)過(guò)移動(dòng)光纖連接火力發(fā)電自動(dòng)化管理平臺(tái)；備份路由器用于連接互聯(lián)網(wǎng)寬帶與3G聯(lián)通無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。一般情況下，當(dāng)火力發(fā)電通信網(wǎng)處于正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)，電信路由器會(huì)優(yōu)先工作，移動(dòng)路由器以及備份路由器屬于熱備份，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障后，路由器會(huì)自動(dòng)切換，運(yùn)行順序依次是電信線路、移動(dòng)線路、VPN線路、聯(lián)通3G。從網(wǎng)絡(luò)功能來(lái)看，火力發(fā)電通信網(wǎng)的功能主要包括上傳工作數(shù)據(jù)、監(jiān)測(cè)火力發(fā)電動(dòng)態(tài)、實(shí)現(xiàn)資源共享、提供預(yù)警服務(wù)、維護(hù)和運(yùn)行綜合辦公網(wǎng)絡(luò)。

此外，當(dāng)前有不少火電廠賦予了總系統(tǒng)較為全面的安全管理功能。從基礎(chǔ)視角來(lái)看，執(zhí)行火電站安全管理工作的系統(tǒng)平臺(tái)是應(yīng)急管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要是由地理信息系統(tǒng)、三維建模工具和數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)組合而成。其中，地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，英文簡(jiǎn)稱GIS）是一種存儲(chǔ)、分析、顯示和管理地理空間數(shù)據(jù)信息的軟件，該系統(tǒng)主要功能包括實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)的可視化、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)信息、做好空間分析等，將該系統(tǒng)應(yīng)用于火電廠應(yīng)急系統(tǒng)中能夠?qū)痣姀S安全運(yùn)行實(shí)施全方位監(jiān)測(cè)與分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的風(fēng)險(xiǎn)因素，尤其是核泄漏問(wèn)題。三維建模工具sketchUp是一套3D繪圖軟件，能夠驅(qū)動(dòng)火電廠應(yīng)急系統(tǒng)構(gòu)建完善的三維模型，并通過(guò)模型分析了解火電廠運(yùn)行狀況。而且，sketchUp具備豐富的網(wǎng)絡(luò)模型資源，工作人員可以根據(jù)實(shí)際需求選擇直接調(diào)用、插入和修改三維模型。目前，火電廠應(yīng)急系統(tǒng)主要包括3種數(shù)據(jù)庫(kù)——空間數(shù)據(jù)庫(kù)、模型數(shù)據(jù)庫(kù)和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，這3種數(shù)據(jù)庫(kù)功能各異，互相作用，從而能全面監(jiān)測(cè)火電廠發(fā)電設(shè)備的運(yùn)行狀況，判斷是否存在安全隱患問(wèn)題。

另一方面，當(dāng)前火力發(fā)電廠通信網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)以光纖和雙絞線為主，因而，必須做好光纖和雙絞線的維護(hù)工作?；鹆Πl(fā)電通信網(wǎng)絡(luò)線路通常會(huì)隨著使用年限的增加而受到一定的磨損，出現(xiàn)老化現(xiàn)象，而且線路自身質(zhì)量問(wèn)題也會(huì)引發(fā)網(wǎng)絡(luò)故障。因此，必須定期維護(hù)網(wǎng)絡(luò)線路。其次，通信網(wǎng)計(jì)算機(jī)主機(jī)和交換機(jī)的連接網(wǎng)線兩側(cè)的水晶頭都有相對(duì)應(yīng)的編號(hào)。通常編號(hào)就在水晶頭的附近，如果主機(jī)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障，就必須立刻對(duì)水晶頭所對(duì)應(yīng)編號(hào)的網(wǎng)絡(luò)線路實(shí)施檢測(cè)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，網(wǎng)絡(luò)線路故障通常表現(xiàn)在4個(gè)方面：（1）插座中的水晶頭發(fā)生松脫。對(duì)此故障，應(yīng)科學(xué)調(diào)整防脫彈片的安置角度，插好松動(dòng)的水晶頭；（2）水晶頭有時(shí)因金屬接點(diǎn)被氧化和腐蝕會(huì)出現(xiàn)接觸不良問(wèn)題，對(duì)此應(yīng)重新更換水晶頭；（3）網(wǎng)絡(luò)接頭制作質(zhì)量不達(dá)標(biāo)導(dǎo)致接觸不良和線路不暢，對(duì)此應(yīng)重新替換水晶頭，嚴(yán)格檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)接頭制作質(zhì)量；（4）網(wǎng)絡(luò)線路因使用時(shí)間較長(zhǎng)會(huì)出現(xiàn)故障，對(duì)此，應(yīng)替換優(yōu)質(zhì)網(wǎng)線。

此外，應(yīng)注意處理好火力發(fā)電通信網(wǎng)絡(luò)軟硬件系統(tǒng)故障。一般來(lái)講，某一硬件設(shè)備發(fā)生故障，所采集的數(shù)據(jù)就難以確保準(zhǔn)確性，甚至?xí)l(fā)數(shù)據(jù)丟失問(wèn)題。通常，出現(xiàn)硬件故障問(wèn)題，火力發(fā)電通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)會(huì)立刻發(fā)出預(yù)警信息。此時(shí)，必須立刻檢查硬件故障，分析原因，根據(jù)分析結(jié)果制定解決方案。軟件系統(tǒng)故障通常表現(xiàn)為軟件系統(tǒng)崩潰、卡殼和數(shù)據(jù)丟失，出現(xiàn)這些故障的主要原因是軟件系統(tǒng)老化或被病毒攻擊和破壞。當(dāng)軟件系統(tǒng)出現(xiàn)故障后，火力發(fā)電通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運(yùn)行必然受到嚴(yán)重干擾，一旦軟件系統(tǒng)崩潰，通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)就被迫停止運(yùn)轉(zhuǎn)。調(diào)查研究顯示，軟件系統(tǒng)故障通常集中于軟件數(shù)據(jù)庫(kù)中。因而，發(fā)生故障后，首先要堅(jiān)持?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)是否完善，及時(shí)修復(fù)數(shù)據(jù)漏洞。并且要定期更新和優(yōu)化軟件系統(tǒng)，清除病毒，增強(qiáng)軟件抵御能力，排除一切威脅軟件系統(tǒng)安全的因素。

3 做好漏電保護(hù)工作

做好火電廠發(fā)電系統(tǒng)漏電保護(hù)工作，必須充分發(fā)揮漏電保護(hù)器的作用。秉承分級(jí)與分段型漏電保護(hù)原則，精選配電柜，準(zhǔn)確核算最適宜的額定漏電動(dòng)作參數(shù)。然后根據(jù)核算結(jié)果選用最佳配電箱與開(kāi)關(guān)箱，將漏電動(dòng)作電流控制在30mA以內(nèi)，同時(shí)，漏電動(dòng)作的時(shí)間不得大于0.1s。此外，技術(shù)人員必須正確組裝電線管，避免不當(dāng)接頭，固定好接線盒與配電箱，并為其設(shè)計(jì)完善的保護(hù)層以起到防水、防銹和防腐作用。

其次，要在符合安全條件的前提下正確組裝高壓配電柜與變壓器，確保所有電氣設(shè)備能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。與此同時(shí)，要注重全面優(yōu)化配電系統(tǒng)，依次組裝好總配電箱，緊接著，設(shè)置好各個(gè)分配電箱。然后，為所有分配電箱安裝開(kāi)關(guān)箱。同時(shí)，將開(kāi)關(guān)箱與用電設(shè)備相連接，注意確保連接點(diǎn)的安全質(zhì)量。

再次，須著重優(yōu)化高壓配電設(shè)備組合結(jié)構(gòu)。當(dāng)代高壓配電設(shè)備組合結(jié)構(gòu)極為精密和復(fù)雜，重要設(shè)備包括配電設(shè)備、發(fā)電設(shè)備、變電設(shè)備、照明設(shè)備和各種備用電源。各設(shè)備及其部件組合關(guān)系非常緊密，控制高壓配電設(shè)備故障，必須著重優(yōu)化整個(gè)高壓配電設(shè)備組合結(jié)構(gòu)，做好所有設(shè)備與部件組裝工作，并定期檢查高壓配電設(shè)備。另一方面，必須全面做好高壓變頻設(shè)備故障維修工作。在具體工作中，首先要準(zhǔn)確分析故障類型，采取針對(duì)性處理方法。如果通電開(kāi)機(jī)后設(shè)備沒(méi)有反應(yīng)，就說(shuō)明變頻設(shè)備中可能存在插頭松動(dòng)和熔斷絲被燒毀的問(wèn)題，對(duì)此僅需要組裝好插頭或者更換元件。如果熔斷絲沒(méi)有故障，插頭并未松動(dòng)，就說(shuō)明可能有細(xì)小的金屬顆粒掉入電源進(jìn)線之間，必須將其取出。如果變頻器的功率較大，轉(zhuǎn)機(jī)速度卻相對(duì)緩慢，就說(shuō)明此時(shí)的頻率增益不合理，必須進(jìn)行更改。此外，工作人員應(yīng)堅(jiān)持定期火電廠繼電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，全面做好設(shè)備檢修工作，確保繼電設(shè)備的安全性能，同時(shí)，要定期查看繼電設(shè)備與其保護(hù)控制系統(tǒng)、預(yù)警系統(tǒng)、輔助設(shè)備系統(tǒng)和安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能否互相合作，及時(shí)修復(fù)設(shè)備故障，并對(duì)繼電設(shè)備進(jìn)行全方位監(jiān)控，如果發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在異常，必須立刻進(jìn)行質(zhì)檢與維修。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，全面實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化技術(shù)在火力發(fā)電的創(chuàng)新與應(yīng)用目標(biāo)，必須充分引入自動(dòng)化安全管理技術(shù)以確?；鹆Πl(fā)電的高效化與安全化；創(chuàng)新火電廠通信保護(hù)模式，推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)與火電廠發(fā)電監(jiān)控管理系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合，全方位收集系統(tǒng)運(yùn)行信息；做好發(fā)電設(shè)備漏電保護(hù)工作，及時(shí)修復(fù)故障。