發電廠電氣控制與保護設計問題分析

朱智博

摘 要：目前電氣自動化控制技術在電廠中應用的較為廣泛，其不僅實現了測量和控制功能，而且還能夠實現實時監測，有效的減少電廠運行過程中的漏洞，提高了運行的管理水平。該文主要對發電廠內電氣自動化控制技術控制、保護設備及改進措施等進行了具體的闡述。

關鍵詞：發電廠 電氣 控制 設計

中圖分類號：TM623 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）03（a）-0100-01

科學技術的發展，有效的帶動了電氣自動化控制技術的快速發展，由于其具有測量、監測和控制功能，所以在當前的電廠中得到廣泛的應用，有效的保證了電廠運行的安全性，提高了電廠運行管理的水平。但在應用過程中不可避免的存在著一些問題，需要從電氣控制系統的運行的各個方面進行注意，并加以改進，從而使其能夠處于高效的運行狀態。

1 電氣控制室的選擇

目前在發電廠對于電氣控制室的選擇上，還沒有統一的規定，是利用主控室還是單元控制室則需要根據電廠的單機容量、相關經驗等來進行選擇。這兩種形式的電氣控制室在運行過程中都有其各自的優缺點。

單機一控：采用單機一控，不僅有利于安裝、操作、監視、測量、調試，而且還對單元具有較強的保護性，而且控制室環境較大，環境較好，但還是會存在著兩臺機公用設備的情況，這樣就會造成兩地控制、管理分散，需要運行人員多的問題，給運行和管理都帶來較大的不便。

兩機一控：由于采用此種控制室，兩臺公用設備在布置上較為集中，不需要進行兩地控制，而且接線較為簡單，易于操作，不需要較多的值班人員，對電纜所用量少，節約了成本。但對一臺設備進行安裝、調試、維護和故障處理時，則會給另一臺設備帶來一定的干擾。

2 電氣設備的控制方式

目前我國各發電廠中對于電氣設備的控制方式有訂有三種，即強電控制、弱電選線控制和微機監控控制。由于弱電選線控制不僅接線復雜，而且可靠性也較低，所以不作為必備的選擇。通常情況下，強電控制是當前各大電廠采用的主要電氣設備控制方式，這主要是由于其不僅接線較為簡單、運行方便，而且更易于進行調試，具有較強的安全性和可靠性。微機控制技術是在科學技術的快速發展帶動下發展起來的自動化控制技術，特別是將微機監控方式使電氣控制細佬入到DCS系統后，這對于機組運行自動化的實現起到極其重要的作用，同時也實現了統一的管理的目的。

3 機組監控系統的設計

發電廠有大量的輔助系統，主要包括輸煤系統，除灰系統，化水系統，水工系統等。輸煤系統應人工當場操作監控，這樣既可以降低人工的工作量，減少人員，又可以避免職業病的發生。因此這些輔助車間和電力系統，以及遠動和網絡控制應遵循統一監控主、備選型，統一設計標準，統一設計原則，提高自動化水平，實現全CRT監控，從而提高效益。要將電氣控制系統有效的納入CCS控制，以做到分散分層布置，一般應配有間隔層、通訊管理層和站控層，這樣可以與DCS方便溝通。因此，單元機組監控系統要按功能分散和物理分散的原則進行設計，電子設備間盡可能分散布置，采取小集控室，實現全廠監控和管理信息系統網絡化。

4 電氣系統的抗干擾問題

在電氣設備運行過程中，其受到的干擾因素較多，如設備本身存在的噪聲、多點接地導致的電位差、電容引發的耦合效應、電磁場、無線電波、雷擊、溫度和濕度等都會不同程度的使電氣系統的運行帶來一定的干擾，影響其運行的安全生。這些干擾的存在會對顯示器的畫面穩定性和色質帶來影響，破壞計算機存儲的內容，甚至導致DCS系統無法運行，如果對這些干擾不及時處理，則會給電廠帶來較大的損失。目前在電廠對于抗干擾措施，通常會采用消除干擾源和切換干擾傳輸途徑來進行，這二種方法都能達到預期的效果。如對受到磁場影響的設備采取隔離或是屏蔽措施，可以有效的消防干擾或是增強其抗干擾能力。對于線路傳送過程中所帶來的干擾，則需要對電纜的傳輸進行屏蔽或是在機柜一端進行接地，而對于供電回路中共模的干擾，則可以通過對變壓器進行隔離來實現，而利用電源低通濾波則可以有效的消除由電網進入的高次諧波所帶來的干擾。

5 電池的選擇

由蓄電池組成的直流系統包括固定型防酸隔爆式蓄電池、閥控式鉛酸蓄電池和堿性鎘鎳電池。目前在電廠現行的工程設計中對普通鉛酸蓄電池使用的較多，但由于其體積較大，占據面積較大，而且在運行過程中還會有酸霧逸出來，從而對環境帶來一定的污染，在使用進不僅需要設備單獨的調酸室，還需要調酸加液設備，運行維護具有復雜性。而采用堿性鎘鎳蓄電池時，由于現在制造工藝水平還不高，所以運行過程中要時刻對可能發生堿滲漏的情況進行檢查，還需要定期進行補液，價格也較高。采用閥控式鉛酸蓄電池則有效的規避了上述兩種電池的缺點，而且對于小容量的閥控式鉛酸蓄電池則可以直接在控制室內裝瓶進行布置，不需要單獨的空間。

6 電氣監控系統的硬接線和通信管理層

硬接線方式則是目前將電氣信息接入DCS的最有效方式，但其還存在的很多運行上的問題。首先信息量儲存比較少，在廠用電回路中只能安裝普通的電度表，事故追憶、錄波分析和防誤碼閉鎖等的電氣管理維護功能都沒有，DCS要通過網絡接口來鏈接變送器、IO卡件以及電纜，用來實現電壓、電流、電量和保護動作信號的傳輸。通過現場總線和以太網技術可以為火電廠電氣系統納入DCS提供方便，讓電廠自動化水平得以提高，從而滿足監控一體化的模式，實現電氣控制系統與DCS的無縫對接。

7 電氣設備安裝

工程的首要工作是安裝，由于火電廠電氣設備較多，線路復雜，要保證施工過程的科學化進行。現行工程設計中，自動重合閘裝置及發電機自動調整勵磁裝置均采用微機型，而對于自動準同期裝置，在平常的工程設計中，一般均采用集成電路型裝置，可滿足大中型火力發電廠安全要求，近年來也開始有微機型自動準同期裝置問世，微機型自動準同期裝置是技術發展的必然趨勢，今后工程設計中應有目的有步驟的加以使用。

發電廠的生產過程中不僅具有復雜性，而且還具有較強的專業性和技術性，所以通過利用電氣控制系統，對于電廠整體運行水平的提升起到積極的作用，但在電氣控制系統運行過程中還需要不斷的對各個環節進行完善，從而使其運行過程中具有更好的經濟性和安全性。

參考文獻

[1]王彤.發電廠電氣監控系統研究[J].動力與電氣工程，2009（29）：124.

[2]董桁.發電廠電氣系統監控納入DCS的應用[J].四川電力技術，2003（6）：25，27.endprint