電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的思考

趙鐵，季秀國(guó)華電能源哈爾濱第三發(fā)電廠

電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的思考

趙鐵，季秀國(guó)
華電能源哈爾濱第三發(fā)電廠

摘要:本文對(duì)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的特點(diǎn)與要求、電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念、提高控制裝置穩(wěn)定性的策略進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：電氣；自動(dòng)化；控制；系統(tǒng)

一、電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的特點(diǎn)與要求

1.熱力系統(tǒng)控制比較復(fù)雜，處理的信息量比較大，而以過程控制作為主導(dǎo)的；電氣控制系統(tǒng)的主要控制方式是順序控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

2.電氣裝置保護(hù)自動(dòng)設(shè)備要求的動(dòng)作速度比較快，可靠性比較高；與此同時(shí)，要求比較高的抗干擾性。

3.相對(duì)于熱機(jī)裝置來講，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的信息對(duì)象少、采集量小，操作頻率比較低，但要求準(zhǔn)確性與快速性。

二、電氣綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的功能

根據(jù)單元機(jī)組的運(yùn)行和電氣控制的特點(diǎn)，應(yīng)將發(fā)電機(jī)一變壓器組和廠用電源等電氣系統(tǒng)的控制都納入ECS監(jiān)控。其基本功能為：

1.變組保護(hù)、高廠變保護(hù)、勵(lì)磁變壓器保護(hù)控制。

2.6kV高壓廠用電源監(jiān)視、操作、廠用電壓快切裝置的狀態(tài)監(jiān)視、投退、手動(dòng)啟動(dòng)等。

3.高壓?jiǎn)?備變壓器控制和操作(2臺(tái)機(jī)共用)。

4.220kV/500kV開關(guān)自動(dòng)同期并網(wǎng)及手動(dòng)同期并網(wǎng)。

5.發(fā)變組出口220kV/500kV斷路器、隔離開關(guān)的控制及操作。

6.380V低壓廠用電源監(jiān)視、操作、低壓備自投裝置控制。

7.發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)。包括啟勵(lì)、滅磁操作，控制方式切換，增磁、減磁操作，PSS(電力系統(tǒng)穩(wěn)定器)的投退。

8.柴油發(fā)電機(jī)組和保安電源控制和操作。

對(duì)于發(fā)變組保護(hù)等主保護(hù)和安全自動(dòng)裝置，因其設(shè)備已經(jīng)很成熟而且要求全部在DCS中實(shí)現(xiàn)其功能尚有一定難度，可能增加相當(dāng)大的費(fèi)用，故可以保留。但是它們與DCS間要口求接，控制采用硬接線，利用通訊方式傳輸自動(dòng)裝置信息，并可以通過DCS進(jìn)行事故追憶。

三、電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念

1.遠(yuǎn)程監(jiān)控的理念。伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，遠(yuǎn)程監(jiān)控、遠(yuǎn)程視頻、遠(yuǎn)程會(huì)議等日益成熟，遠(yuǎn)程監(jiān)控的好處是可靠性比較高、節(jié)省材料、減少財(cái)政支出和節(jié)省電纜。然而，在整個(gè)廠區(qū)的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)當(dāng)中不適宜應(yīng)用遠(yuǎn)程監(jiān)控，這是由于跟其它的通訊手段相比較，遠(yuǎn)程監(jiān)控的通訊速度比較低。因此，遠(yuǎn)程監(jiān)控非常適宜應(yīng)用于小型的監(jiān)控系統(tǒng)。

2.集中監(jiān)控的理念。集中監(jiān)控的好處是設(shè)計(jì)系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單、維護(hù)運(yùn)行比較方便和控制站的防護(hù)要求比較低，然而這也存在一定的不足之處，那就是需要在一個(gè)處理器當(dāng)中運(yùn)轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)的所有功能，這加大了處理器的負(fù)擔(dān)，使得處理器的運(yùn)行速度變慢了，進(jìn)而降低了處理器的工作效率。當(dāng)電氣控制裝置處于監(jiān)控的過程中，不斷增多的監(jiān)控對(duì)象使得電纜的數(shù)量增加、企業(yè)的財(cái)政支出增加和主機(jī)的冗余度降低，這就使控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性受到影響。因此，實(shí)施集中監(jiān)控能夠有效地解決以上的問題。

3.現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控的理念。當(dāng)前形勢(shì)下，現(xiàn)場(chǎng)總線和以太網(wǎng)等都被廣泛地應(yīng)用到變電站自動(dòng)化控制系統(tǒng)當(dāng)中，并且經(jīng)過長(zhǎng)期地摸索和實(shí)踐，經(jīng)驗(yàn)是比較豐富的，而智能化裝置的發(fā)展和智能化研究的不斷進(jìn)步在很大程度上促進(jìn)了電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的迅速發(fā)展。特別是現(xiàn)場(chǎng)總線的監(jiān)控手段具備遠(yuǎn)程監(jiān)控的所有長(zhǎng)處，因而能夠模擬量變送器、明顯地減少隔離裝置，并還能夠就地安置智能化的裝置，減少了成本支出、減少了維護(hù)安裝的工作量和材料費(fèi)用。并且針對(duì)于智能化設(shè)備可就地安裝，進(jìn)而節(jié)省了大量的材料費(fèi)以及安裝維護(hù)工作量，減少了企業(yè)的資本投入，也降低了企業(yè)成本，這是我們?cè)谠O(shè)計(jì)充分加以使用和發(fā)揮其作用的方式。

四、提高控制裝置穩(wěn)定性的策略

1.設(shè)計(jì)裝置要嚴(yán)格。裝置穩(wěn)定性的重要階段就是設(shè)計(jì)控制裝置的階段，只有進(jìn)行科學(xué)、合理地設(shè)計(jì)，才能夠確保生產(chǎn)出來的產(chǎn)品是合格的。因此，在設(shè)計(jì)階段，一定要認(rèn)真地分析技術(shù)環(huán)境、零部件的技術(shù)條件、元器件和裝置等，以研究出產(chǎn)品的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，從而設(shè)計(jì)出科學(xué)的方案。其次，在全盤地考慮產(chǎn)品類型與結(jié)構(gòu)形式的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)。確保產(chǎn)品的使用性能與維修性能，以減少使用費(fèi)用與維修費(fèi)用。

2.合理地選用電子元器件。控制裝置的重要組成部分是元器件，元器件的穩(wěn)定性直接能夠影響到裝置的可靠性，因此，在選用元器件的過程中需要結(jié)合工作條件與電路的性能來進(jìn)行。在選用的過程中一定要檢測(cè)和認(rèn)定元器件的質(zhì)量，仔細(xì)比對(duì)相同種元器件的生產(chǎn)廠家、品種、規(guī)格和型號(hào)等的優(yōu)缺點(diǎn)，以選用質(zhì)量等級(jí)、技術(shù)指標(biāo)、技術(shù)性能等都符合裝置工作條件要求的元器件。除此之外，在應(yīng)用的過程中實(shí)時(shí)地分析和統(tǒng)計(jì)元器件的有關(guān)數(shù)據(jù)、性能，以當(dāng)作未來選用的一些依據(jù)。

3.防護(hù)好電子裝置。在應(yīng)用電子裝置的過程中，有污染的氣體、氣壓、霉菌、鹽霧和潮濕都會(huì)影響到電子裝置，輕則使裝置的靈敏度降低，重則使電子裝置遭到一定程度地?fù)p壞。其中，潮濕對(duì)電子裝置的影響是最大的，特別是在濕度比較大和溫度比較低的條件下，當(dāng)濕度飽和的過程中會(huì)導(dǎo)致裝置里面的電路板和元器件凝露、產(chǎn)色，降低電子裝置的性能，致使出現(xiàn)故障。除此之外，當(dāng)電子裝置受到潮濕氣體的侵襲時(shí)，一層水膜便會(huì)在材料表面和元器件上凝聚，并且會(huì)往里面滲透，從而使得絕緣材料的導(dǎo)電性能增強(qiáng)了，降低了體積電阻率，增加了介質(zhì)的損耗，進(jìn)而容易出現(xiàn)擊穿、漏電和電氣短路等故障，進(jìn)而導(dǎo)致裝置運(yùn)轉(zhuǎn)的故障。

4.控制裝置的散熱防護(hù)。決定裝置穩(wěn)定性和運(yùn)行速度的一個(gè)重要因素就是控制裝置的散熱防護(hù)，不可以輕視溫度對(duì)裝置穩(wěn)定性的影響。這是由于電子裝置在運(yùn)行的過程中會(huì)產(chǎn)生一定的熱損耗，尤其是一些功率比較大的元器件所產(chǎn)生的熱量更大。

參考文獻(xiàn)：

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