關于電力生產監控儀表自動化探討

【摘要】針對關于電力生產監控儀表自動化探討問題，介紹了熱工儀表的分類，有電力監控儀表主要分類，它們是監控與保護儀表和電能分析與管理儀表，電氣安全儀表的主要分類主要是數顯剩余電流監控儀表和剩余電流式電氣火災監控儀表，并對熱工儀表的發展和熱工儀表優勢功能和開發進行了探討。

【關鍵詞】監控儀表；主要分類；功能和開發

0.引言

電能的生產、輸送、分配以及轉換為其它形態能量的過程，是同時進行的；因此，電力生產是高度集中的、統一的德產業；也是使用最方便，適用性最廣泛的能量。標準電量測控儀是一種簡單可靠的測控裝置，可廣泛用于電力系統、環境監控、低壓配電等自動化領域。它可以實現：實時參數測量，電度計量和諧波分析。電廠生產過程自動化是指在電力設備系統上配置自動化裝置，代替運行人員手動操作，使電力生產設備、系統按一定的程序設置順序自動控制運行，這種用自動化裝置管理電廠生產過程的方式稱為電廠熱工控制自動化。為了連續不斷地監視控制電廠的生產全過程，在不同的系統管道、容器上安裝不同的熱工儀表，如壓力、溫度、流量、液位、濁度、分析儀等來監視并控制電力生產過程，以達到電力生產的整個過程可調節、可控制，生產設備系統安全、經濟運行。

1.熱工儀表的分類

熱工儀表的分類方法非常多，按儀表使用的能源來區分，可分為電動式儀表、液動式儀表和氣動式儀表，電廠主要采用電動式和液動式儀表，如就地彈簧管壓力表、壓力變送器、流量變送器、水位變送器等為液動式儀表。溫度、壓力、流量、水位等記錄儀表為電動式儀表。按儀表的組合形式分，可分為基地式儀表、單元組合式儀表和綜合控制型裝置。電廠基地式儀表，如齒輪式流量計、就地水位表、執行器等。組合型儀表為電動單元組合儀表，多為溫度、壓力、流量、水位等記錄儀表，可以連續記錄每個時間段的介質參數；綜合控制裝置，如給水自動控制系統、鍋爐爐膛滅火保護裝置、汽輪機軸系保護裝置、汽輪機功頻電液調節系統等，保護裝置可以起到對主設備保護的作用，輸入條件異常時停止主設備運行。隨著電子技術的發展，熱工儀表引入微處理機，又可分為自動化儀表與機械式儀表。根據儀表輸入信號的不同，可分為模擬式儀表和數式字儀表。

1.1電力監控儀表主要分類

1.1.1監控與保護儀表

監控與保護儀表，主要對電力參數測量、故障診斷、越限報警、事件記錄，以及對電氣設備的控制和保護，產品又可細分為數顯電測儀表、監控儀表、保護儀表。其中，數顯電測表。主要替代傳統指針式儀表，對各種電參數進行測量，有測量精度高，顯示直觀，測量范圍寬等優點。監控儀表。除測量電參量外，儀表帶I/O模塊，模擬量輸出、繼電器控制輸出，帶標準RS485接口。通過對電氣回路的斷路器、接觸器等低壓元件進行狀態監視，遠程控制、報警和事件記錄，屬低壓電器電量控制器，是低壓配電系統實現數字化、網絡化、智能化的關鍵產品，可以降低人力成本，提高工作效率。

1.1.2電能分析與管理儀表

使用能透明可控，對高、低壓開關柜，動力箱，照明箱各個電氣節點的重點用能設備進行監控管理就十分必要。該電能計量表計既要安裝于開關柜、配電箱的各個回路，又要與配電系統兼容組網，由電力公司加裝的傳統的收費電表無法同時滿足。電能分析與管理儀表主要有2類，為電能質量分析儀表和終端電能計量儀表。

1.2電氣安全儀表的主要分類

主要針對低壓配電系統檢測剩余電流，防止電氣火災及人身觸電傷亡事故。產品主要分為數顯剩余電流監控儀表，剩余電流式電氣火災監控裝置，IT配電系統絕緣檢測儀等種類。

1.2.1數顯剩余電流監控儀表

通過剩余電流互感器，在0.4KV電壓等級TN-C-S、TN-S及局部TT系統采集剩余電流，故障發生時，經儀表計算運行顯示數值，超設定值時，發出報警或脫扣指令，防止事故發生或擴大。該類儀表也可稱為數顯剩余電流繼電器，須取得CCC認證，歸入繼電器行業。

1.2.2剩余電流式電氣火災監控儀表

該監控儀表在系統檢測剩余電流外，還有電纜溫度監測，三相電流、電壓測量，多路繼電器輸出，支持消防聯動等功能。因產品用來電氣火災監測，需在公安部（沈陽）消防研究所作型式測試合格，方可銷售。

2.熱工儀表的發展

縱觀熱工儀表的發展，20世紀五十年代使用的儀表為蘇式儀表，記錄儀開盤尺寸550mm×550mm，質量30kg，機組檢修時熱工檢修人員拆裝表需要幾天時間，除了體積大以外，表計的精度低、系統誤差大，按相同運行工況同一時間經常出現機爐汽水流量不平衡。六七十年代投產的機組，使用的為國產ECX-Ⅱ儀表，質量約20kg，精度由原來4級提高到2.5級。隨著半導體和集成電路的發展，自動化儀表向著小體積、高性能的方向發展，改革開放以來，電動單元組合DDZ-Ⅱ型儀表陸續投入使用，記錄儀開盤尺寸160mm×160mm，質量約10kg，使記錄儀精度提高到1.5級，到20世紀90年代，熱工設備不斷引入了過程控制儀表，使自動化控制技術提到更高的水平，記錄表精度提高到1.0級。如今，電子技術、計算機技術的發展，促進了熱工儀表的發展，新型的數字式儀表、自動化儀表、程序控制器構成的各種形式的自動化控制系統不斷推動著電力企業的安全發展。

3.熱工儀表優勢功能和開發

改革開放以來，由于新型傳感器技術和計算機技術廣泛應用，形成了新一代智能化測量型儀表。微型計算機和軟件引入熱工儀表，使儀表實現了智能化，出現了智能型熱工儀表。它可以替代復雜的邏輯電路，具有可編程序控制功能；以往儀表采用組合邏輯電路和時序電路，只能在某一時記憶簡單的狀態，如，下一狀態生成立即沖掉上一狀態，但微型計算機引入后，只要一直通電它的隨機存儲器可以存儲和記憶多個狀態的信息，然后再進行重現、處理和打印；被測介質參數是在額定工況下設計的，當機組啟停參數偏離設計值時可以通過它隨時進行運算，自動校正參數，進行流量和溫度測量中非線性轉換，具有儀表的自檢、自校、測量值和工程值的轉換等功能。熱工儀表具有可編程功能，使得測量過程程序化，具有存儲功能使得參數記錄標準化，具有自選、自檢、自校功能使得儀表顯示自動化。由于微型計算機的引入，對測量參數可以進行快速多次求平均值，排除了偶然誤差與干擾，還可以實時地修正測量誤差，提高了測量精度和靈敏度，使得測量參數準確、可靠。儀表技術含量增高，體積變小，從而提高了熱工檢修人員技術素質，降低了檢修人員的勞動強度。

4.結語

隨著工業儀表自動化技術在發電企業應用的不斷擴大，使工業儀表自動化在實現高速度、高效能、多功能、高機動靈活性能中不斷創新，我國的熱工儀表產業必將向更高的階段邁進，熱工儀表在電力生產過程中將起到不可估量的作用。

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