韋賽杰

摘 要：文章針對目前發(fā)電廠中所應用的不斷成熟的自動化控制技術(shù)，從電氣控制室和電源選擇、控制電氣設(shè)備、保證監(jiān)控系統(tǒng)滿足相應技術(shù)要求、提升電氣系統(tǒng)的抗干擾性等方面對發(fā)電廠電氣控制和保護設(shè)計進行研究。

關(guān)鍵詞：發(fā)電廠;電氣控制;保護設(shè)計

1引言

在目前的發(fā)電廠中，日趨成熟的電氣自動化技術(shù)的廣泛應用起到保證發(fā)電廠安全運行的重要作用，同時也發(fā)揮其測量、監(jiān)測以及控制等作用來提升其管理水平。為了確保其上述作用的發(fā)揮，需要分析和解決電氣設(shè)計中的問題，做好電氣控制和保護設(shè)計工作等應對措施，減少發(fā)電廠運行中的漏洞并確保發(fā)電系統(tǒng)的安全運行。

2電氣控制室的選擇

發(fā)電廠在選擇電氣控制室時主要是從主控室和單元控制室中選擇，而選擇的依據(jù)就是經(jīng)驗以及發(fā)電廠的單機容量，而沒有統(tǒng)一的選擇標準。比如在采用單機一控的電氣控制室中，表現(xiàn)出具有良好控制室環(huán)境的優(yōu)點，不僅有利于對于單元的保護，而且有利于開展裝載、實施、監(jiān)控、測試和調(diào)節(jié)等工作。但是如果如果發(fā)電廠中存在數(shù)量較多的公用設(shè)備，在此種電氣控制室中則表現(xiàn)出兩地控制和管理難度比較大的問題，所需要的人員數(shù)量較多，這也會增加現(xiàn)場運行和管理的難度。

而如果采用兩機一控的電氣控制室，可以實現(xiàn)對兩臺公用設(shè)備的集中運行，也就無需采取兩地控制的方式，因此也簡化了接線方式，節(jié)省了現(xiàn)場作業(yè)工作人員以及電纜的使用，實現(xiàn)成本的降低。但是在此種電氣控制室中，需要密集布置兩臺設(shè)備，這就會在開展一臺設(shè)備的裝載、調(diào)節(jié)和維修等工作時容易對另一臺設(shè)備造成影響。

3電氣設(shè)備的控制方式

目前發(fā)電廠主要采用強電控制、弱電控制以及微機監(jiān)控控制等三種電氣設(shè)備控制方式，其中目前比較廣泛應用的就是強電控制方式，這主要由于此種控制方式的接線和操作比較簡單，也便于進行設(shè)備運行調(diào)試，表現(xiàn)出具有較高安全性和可靠性的優(yōu)點。而弱電控制的接線則比較復雜且增加了操作工作量和難度，同時也表現(xiàn)出具有較低可靠性等問題。而微機控制方式則是在目前逐漸深入應用自動化控制技術(shù)形勢下的必然發(fā)展趨勢，可以通過在電氣控制中應用微機監(jiān)控方式來實現(xiàn)對整個系統(tǒng)機組的自動化控制。

4機組監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計

監(jiān)控系統(tǒng)這種輔助系統(tǒng)在發(fā)電廠中至關(guān)重要，比如可以將監(jiān)控系統(tǒng)應用于煤礦運輸系統(tǒng)中代替人工開展監(jiān)控操作，在節(jié)省此方面人力資源和人工作業(yè)成本的同時，也有利于保護作業(yè)人員的生命安全。同時，在此類輔助系統(tǒng)的應用中，可以通過統(tǒng)一監(jiān)控的方式來提升自動化水平，也就是在同一的標準和設(shè)計原則下實現(xiàn)統(tǒng)一監(jiān)控，實現(xiàn)各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)工作效益的提升。此外，在遵循功能分散和物力分散的原則下設(shè)計單元組控制系統(tǒng)，分散各個電子設(shè)備并采取分散控制的方式，通過網(wǎng)絡(luò)化的信息管理方式來實現(xiàn)對發(fā)電廠的全面監(jiān)控。

5電氣系統(tǒng)的抗干擾問題

發(fā)電廠中各類電氣設(shè)備運行中存在較多的干擾因素而影響其安全運行，這也對電氣系統(tǒng)中的各類電氣設(shè)備的抗干擾性能提出較高的要求來確保整個電氣系統(tǒng)的抗干擾性能。在這些影響因素中，首先就是設(shè)備本身的質(zhì)量因素，主要表現(xiàn)在電氣設(shè)備本身存在較差的質(zhì)量和運行噪聲，還存在接地問題，這就會造成電位差問題以及由于電容而引發(fā)耦合效應等問題。此外，設(shè)備運行環(huán)境中還會廣泛存在電磁場、無線電波以及容易受到雷擊危害的影響，且在潮濕環(huán)境中長時間運行，也會干擾電氣設(shè)備的正常運行。比如上述問題可能會造成顯示器無法正常和穩(wěn)定顯示畫面的問題或者畫面比較扭曲等問題。還可能會破壞計算機存儲的相關(guān)內(nèi)容而出現(xiàn)DCS系統(tǒng)癱瘓問題，且在不及時處理上述干擾的情況下會導致更大事故的發(fā)生以及造成更為嚴重的損失。

針對上述干擾問題，在發(fā)電廠電氣系統(tǒng)設(shè)計中通常采取消除干桃源和切換干擾傳輸途徑的方式。比如針對設(shè)備運行環(huán)境中的磁場干擾，可以通過屏蔽的方式或者是隔離電氣設(shè)備的方式來防止電磁干擾或?qū)Υ艌龈蓴_進行減弱。而針對線路傳輸過程中存在的干擾問題，比較常用屏蔽線來屏蔽傳輸電纜或者采取將機柜一端接地的方式來提升其抗干擾能力。還可以隔離變壓器來防止供電回路中出現(xiàn)共模干擾問題，通過電源低通濾波的方式來防止高次諧波進入電網(wǎng)并對設(shè)備造成危害，從而保障設(shè)備安全。

6電池的選擇

發(fā)電廠中常用的蓄電池種類主要有鉛酸蓄電池、UPS蓄電池以及磷酸鐵鋰蓄電池類型，其中的鉛酸蓄電池在發(fā)電廠比較常用，但是此種電源具有較大的體積和占用面積，容易在運行中產(chǎn)生會污染環(huán)境的氣體，因此需要進行單獨房間的設(shè)置來進行調(diào)酸，同時還要進行調(diào)酸加液設(shè)備的應用，在上述操作過程中表現(xiàn)出具有較高危險性的特點。此外，目前的堿性鎘鎳蓄電池技術(shù)還不夠成熟，容易在使用中出現(xiàn)滲漏問題，需要在應用中做好定期檢查工作，及時發(fā)現(xiàn)和處理此滲漏問題并進行補液，同時也由于其應用價格比較高，目前也不推薦使用。最后是針對閥控式鉛酸蓄電池來說，其在不具有上述兩種蓄電池缺點的同時，可以在控制室內(nèi)進行小容量蓄電池的布置，實現(xiàn)空間的有效節(jié)省。

7電氣監(jiān)控系統(tǒng)的硬接線和通信管理層

在發(fā)電廠中通常采用硬接線的方式將電氣監(jiān)控系統(tǒng)接入DCS系統(tǒng)中，但是在技術(shù)運行中還存在信息儲備方面的欠缺，比如通過普通電度表的安裝而無法擁有諸多電氣管理維護功能，比如缺少事故發(fā)生時的記憶功能、濾波分析功能以及防誤碼閉鎖功能等。此外，還要通過DCS系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)接口與變送器、IO卡件以及電纜進行聯(lián)機來傳輸電壓、電流、電量以及各種保護動作信號等內(nèi)容。為了確保上述功能的發(fā)揮，就需要通過現(xiàn)場總線技術(shù)和以太網(wǎng)技術(shù)的應用來提升發(fā)電廠的自動化水平，將發(fā)電廠電氣系統(tǒng)集中于DCS系統(tǒng)中來實現(xiàn)監(jiān)控一體化，也就是將DCS系統(tǒng)與電氣控制系統(tǒng)進行無縫對接。

8電氣設(shè)備安裝

在發(fā)電廠電氣控制和保護設(shè)計工作中需要做好電氣設(shè)備的科學有效安裝工作，針對此工程中數(shù)量和種類較多的電氣設(shè)備以及錯綜復雜的線路，需要通過科學規(guī)劃和安排來確保設(shè)備安裝質(zhì)量以及工程安全。尤其是針對目前工程建設(shè)中比較常用的微型機來說，比如自動重合閘裝置及發(fā)電機自動調(diào)整勵磁裝置等微型機，可以通過集成電路型裝置進行自動準同期裝置的工程設(shè)計，隨著微機型技術(shù)的更加成熟，也在推進此種裝置向危機型技術(shù)方向發(fā)展，這也成為目前此行業(yè)中的技術(shù)發(fā)展趨勢。在發(fā)電廠中通過電氣控制系統(tǒng)的應用，在確保發(fā)電廠生產(chǎn)過程專業(yè)性和技術(shù)性的同時，實現(xiàn)發(fā)電廠整體運行水平的提升。此外在協(xié)調(diào)各方面工作的同時還要不斷進行改善，提升系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性與安全性。

9結(jié)語

在目前發(fā)電廠中的DCS系統(tǒng)的應用更加深入和硬件不斷完善的過程中，為了發(fā)揮電氣設(shè)備在發(fā)電廠中的重要作用，需要做好發(fā)電廠電氣控制和保護設(shè)計工作。比如做好文章中提到的選擇電氣控制室和電源、控制電氣設(shè)備、保證監(jiān)控系統(tǒng)滿足相應技術(shù)要求、提升電氣系統(tǒng)的抗干擾性等，實現(xiàn)發(fā)電廠各方面性能的提升。

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