淺析電廠電氣控制系統

姜春曉+張凱生

摘 要：輪機聯合循環發電技術是現階段裝備制造領域中最先進的技術之一，燃料是該技術的主要原料，本文將對電廠電氣控制系統的特點進行分析，在此基礎上探究電廠電氣控制系統的構成，進而對電廠電氣控制系統的實現進行探索。

關鍵詞：電廠;電氣控制系統;特點;構成

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.21.164

1 電廠電氣控制系統的特點

電廠電氣控制系統只有具備可靠運行電氣設備，才能夠保障電廠安全穩定運行。操作結構復雜是電氣設備的特點，當過渡信息需要控制和處理時，系統會變得更加復雜。電氣控制系統要在滿足機組的運行情況的條件下進行操作，并且滿足電網的需求。

2 電廠電氣控制系統的構成

2.1 硬件設備

燃機—汽機控制系統是隨機設備配置的，利用少量通信和硬接線連接燃機—汽機控制系統與分散控制系統，進而形成一個完善的控制系統[1]。

2.2 網絡結構

實時監控網和廠級監控信息網是熱電廠的電氣控制系統的網絡結構構成部分。生產過程中實時數據信息的處理和保存由廠級監控信息網實現。與此同時，通信結構將廠級監控信息網和機組控制系統相連，進行生產活動時，廠級監控信息網通過接口計算機獲取實時數據，進而產生雙向數據通訊。

3 電廠電氣控制系統的實現

3.1 廠用電源系統

故障安保系統、380V廠用電源系統、6KV廠用電源系統是廠用電源系統的主要構成部分。雙向的軟手操作切換是6KV常用電源系統特有的切換方式，并聯切換和同時切換都可以實現，切換裝置的手動合閘指令從ECSLCD/鍵盤獲得，與此同時信號會在LCD上顯示。手動合閘只有在上述量保持在正常范圍內時、并且廠用電壓器沒有出現故障的情況下能夠實現，在不滿足這些條件情況下記性合閘操作時會發生閉鎖現象[2]。

3.2 變壓器和發電機組系統

機島控制系統是發電機控制實現涉及的主要部分?？刂苹顒邮峭ㄟ^配套發電機的勵磁系統、保護和燃機啟動的信號接入機島控制系統而實現，同時機島系統還進行同期校準。電氣控制系統與機島控制系統接口的同期接入通過硬件實現，進而實現電氣信息交換的目的。自行同期能夠在發電機出口的開關和主變220KV的側開關之間實現，如果將同期點設為主變220KV的側開關的狀態，相關請求指令要求從電氣控制系統傳遞給機島控制系統，第二個同期信號才能夠從機島控制系統發出。當前我公司的兩臺200MW發電機系東方電機股份公司生產的QFSN-200-2型汽輪發電機，采用封閉式自然循環通風系統，冷卻方式為水-氫-氫。發電機定子機座為鋼板焊成的防爆氣密結構， 發電機旋轉方向與汽輪機相一致。發電機轉子由高強度、高磁導率的合金鋼整鍛而成，轉子本體上加有軸向槽、用于放置勵磁繞組。發電機轉子繞組采用含銀銅導線，具有良好的導電性能、機械性能和蠕變性能。

發電機出口斷路器是發電機設置的同期點，順控并網由順空邏輯和通氣裝置共同完成。以某發電廠的順控邏輯為例，其主要包含以下五個步驟：第一，汽機轉速為2950r/min，無保護操作存在于勵磁系統、發電機出口斷路器、主變、發電機。第二，勵磁系統自動位合后滅磁開關。第三，在發電機出口電壓升至95%U并且同期裝置正常的條件下，將同期請求發送至DEH。第四，DEH返回允許同期裝置投入，由DCS自動投入通氣裝置。第五，發電機出口斷路器合閘，同期成功，退出通氣裝置。

3.3 廠用電源的切換裝置

保證高壓廠用電源的供電能力連續性、可靠性、安全性是廠用電源切換裝置的主要作用。高壓廠用電源系統的備用電源和工作電源進線開關處設置了廠用電源切換裝置。ECS與廠用電源切換裝置相互獨立，兩者間的信息交換通過硬接線進行。 我廠采用切裝置切換廠用電時應按此下步驟進行。第一，在裝置面板上將方式設置中設為“就地”，“并聯自動”，“出口閉鎖投入”。第二，.復歸裝置。第三，.確認裝置無閉鎖。第四，.確認手動切換。第五，按照提示將廠用電源切換。第六，切換完畢裝置顯示“切換完畢”、“裝置閉鎖”，DCS系統發相應光字。

3.4 直流電源的保護系統

DC110V和DC220V是大部分熱電廠的主廠房直流電源系統的兩個主要等級分類。對直流油泵、事故照明、UPS電源燈符合進行控制，保護該系統。兩組母線組成了每臺機組的DC110V直流電源保護系統，兩者間的聯系通過網絡開關進行，并且整流器和蓄電池組被分別設置于系統中，同一臺機組中的不同DC110V直流電源彼此間相互獨立。一組直流母線被設置于DC220V直流電源保護系統，聯絡開關被設置于機組的直流母線之間，同時三組導流器存在于該系統中，并且有交流保安段為整流器提供電源。我公司#1、#2機的直流系統采用控制動力負荷合并供電的方式。每臺機組直流系統分別由三套高頻開關電源、兩組電壓為220伏的蓄電池組、兩段充電母線構成。在兩組直流母線之間設置帶閉鎖的刀閘進行聯絡;充電設備通過開關可接于主母線作為浮充電，又可投切到蓄電池組上進行充電;每臺機組的兩組蓄電池公用一套備用充電設備，經過刀閘分別接于相應的直流主母線。同時，每組蓄電池配一套微機型絕緣監測裝置，對直流系統各饋線及母線的絕緣狀況進行巡回自動監測。

3.5 保安段電源控制

一旦比較嚴重的故障出現在機組廠用電中，直流系統和控制系統的硅整流器、重要的大容量事故負荷會通過保安段電源的控制而避免發生停電情況。斷開機組廠用電時，柴油發電機組能夠通過保安段電源控制而快速啟動，進而連續為保安段負荷提供電能。我公司保安電源失電的處理，包括第一，匯報值長、機長。第二，調出事故保安段畫面，檢查保安電源運行狀況。第三， 檢查進線開關是否確斷。第四，檢查失電原因，盡快處理。第五，如果全廠停電，且保安段備用電源備自投不成功，應注意監視直流系統情況。

4 結語

電氣控制系統是電廠運行中的重要部分，其效率和穩定性將直接影響到電廠供電能力和水平。隨著科技的發展，電氣控制系統不斷升級，各項性能不斷提高，相關行業人員應當加強對先進技術和設備的應用，不斷提升電廠電氣控制系統水平。

參考文獻：

[1]祁世華.燃氣電廠的電氣控制系統分析[J].中國新通信，2014 （09）：34-35.

[2]王海軍.電廠電氣自動化控制系統可靠性評測[J].中國外資，2012 （08）：60.endprint