電氣二次技術在發電廠的應用價值

□高 峰

一、引言

科學技術是推動生產力發展的源動力，每當有新技術的出現，生產力必定會有很大的變革。新技術的出現不僅會提高企業的生產效率，還會節約很多的人力成本。我國電力系統發展到今天，已經逐步進入到高度自動化的時期，很多發電廠的中央控制系統，甚至是輔機系統都已經是集控化的。這在很大程度上減輕了電廠工作人員的工作量，人力資源得到了充分的利用。自動化技術也能夠充分發揮其作用，對于火力發電企業中自動化技術的應用主要表現為熱控二次技術和電氣二次技術兩大類，二者肩負著熱力系統和電氣系統正常工作的重任。雖然，電氣二次技術只是輔助作用，但其的合理應用能夠有效處理實際生產中遇到的問題，能夠從一定程度上彌補系統中的不足。科學合理地運用二次技術是十分有利于生產的，其有著投資小、易實現、耗時短、效果顯著等優點。但是，不能合理使用電氣二次技術也會造成很嚴重的不良影響，很容易發生重大的事故。因此，要對工作人員進行相應的專業技能培訓，確保能夠安全高效地進行生產活動。

二、發電廠現狀分析

現在火力發電廠還是主要采用6千伏公用系統來承擔主要的制水、輸煤等系統的用電工作，一般分為兩段。這兩段的開關分別簡稱為A01和B01，由兩臺公用變壓器的低壓側接引。備用電源的開關由啟動備用變壓器低壓側的不同分支接引。兩段都設有聯絡開關。當系統正常工作時，這兩段都由工作電源提供電能，聯絡開關是斷開狀態。要是有一臺高壓公用變壓器停止運行，本段的第一備用電源就會接入聯絡開關為這個電路提供電能，而第二備用電源就會合入備用電源開關，因此，兩段中的每一段都會有4種運行方式。由于在實際生產中備用電源與聯絡開關之間切換操作機的幾率非常之小，邏輯上很難實現，因此，就不考慮這種切換方式。對于公用的6千伏段所帶負荷，一般都是屬于三類或者二類負荷。如果沒有設計快速切換的自動運行方式裝置，那么切換的時候還是必須依靠人力來操作。鑒于發電廠的工作電源與備用電源會存在比較大的角度差，因此，在它們之間的切換運行方式只能是在使用串聯切換的基礎上進行，也就是說要先停電，再給電。在生產中安全是第一位的，因此，所使用的兩臺高壓公用變電器是不能并列運行的，也就是說只能使用串聯切換在工作電源與聯絡開關之間。所以，我們在使用公用段倒換運行的時候，就必須事先停掉化工制水和輸煤系統以及380伏電源系統的負荷，再進行倒換。如果倒換量大，那么需要停電的時間就會比較長，一般來說每次操作都需要2個小時以上。除此之外，6千伏的公用段還承擔著向辦公樓和綜合服務樓提供電能的服務，停電必然會影響企業的正常辦公，造成極大的不便。嚴重影響生產效率的提高和生產進度。

三、對于現今電力公司用電切換問題的解決方案

為了使公用段的切換操作簡單化、程序化，現在急需一個能夠實現快速自動切換的操作方案。顯然在公用段上安裝電廠用電快速切換裝置，就是最有效最直接的方法，然而這種方法是不明智的，原因有以下幾點:一是設備投資大:安裝此設備，再加上電纜和施工費用等等的投資大概會超過20萬元。從效益上來講，一個二三類的負荷這樣的投資是非常不經濟的;二是設備安裝工程量較大:在安裝這個設備的時候還需要特意安裝一個快速切換的裝置屏幕，這需要使用大量的電纜，從很大程度上增加了成本，電纜多了就會產生很多接線和調試的工作，從一定程度上又增加了安裝成本，還會產生很大的工作量;三是最重要的是一般的6千伏開關控制室空間范圍很小，沒有足夠的地方安裝裝置屏。這些因素導致此解決方案無法實施。

電氣二次技術人員在認真研究圖紙和設備資料的基礎上，發現發電廠公用的DCS系統中有公用段開關的操作出口，我們可以充分利用這些來實現切換操作。同時，還可以在DCS系統中添加運行方式倒換畫面，這樣就不需要很多的電纜和很大的工作量，成本也會相對較小。在切換操作進行時，操作員可以通過使用CRT上的按鈕來發出切換指令，完成切換操作。DCS系統可以同時實現應合開關的合閘脈沖和跳閘脈沖。通過這樣的途徑就可以實現切換操作的遠程控制了，最重要的是能夠減少很多的人力成本。

在解決遠程控制后，還面臨著串聯切換問題。由于切換操作必須是串聯切換，就是先斷開后合上，對于生產企業來說浪費時間就等于增加成本，因此，就必須保證切換時間盡可能短。這是一項很難解決的任務，單單依靠DCS系統的操作是很難實現的，因此，可以通過研究各個電氣操作開關的回路，來尋找各開關之間電氣閉鎖回路，能夠有效減少停電時間。在有效的時間內提高發電廠的工作效率。

下面解決如何防止失誤操作的問題。在一種運行工作情況下，只會存在一種切換操作，有時候人為操作會出現失誤，為了避免這種失誤操作的出現，會在DCS系統中設計閉鎖邏輯。(如表1所示)

表1 公用段快切閉鎖邏輯

在邏輯中不需要新增檢測點，因為所用到的開關位置信號在DCS系統都有。通過DCS軟件編程實現了閉鎖邏輯的實現。當工作人員進行某種操作時，如果操作不滿足相應的條件，DCS系統就會閉鎖出口，決絕執行命令，這樣可以有效避免人為誤操作的出現。以上問題的解決都得益于信息時代的到來，在計算機科技高度發達的今天，通信渠道逐漸趨向統一的國際標準，這給各行各業的工作帶來極大的便利。正是由于自動化裝置的出現，通信協議的國際統一化，發電廠的生產效率變得簡單而高效。二次接線也得到了很好的簡化，不再需要大量的電纜投資，但是如果是采用傳統設計方案，導致通信協議不同，通信不能進行，那就必須要進行重新接線。采用一體化的建設方案，能夠有效確保不同裝置之間的信號進行交互，再通過網絡進行信號傳輸，這樣就使二次接線的復雜程度下降了。一體化的平臺還能夠對全場的電氣信息進行很好的監控，二次系統的自動化程度也能得到很好的提高。

一體化的控制平臺，系統設計促使工作運行效率得到很大提高，在不同的通信協議下，各個設備產生商，在儀器調試過程中需要很長的時間，還很容易受到外界因素的影響，對于這個問題，采用二次系統一體化可以很好將之解決。

四、結語

總之，發電廠中電氣二次技術的使用對生產效率的提高以及安全工作的進行有很重要的作用，電氣二次一體化方案的出現，從很大程度上解決了發電廠工作中的眾多問題。

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