論電氣自動化技術在火力發電中的應用創新

王娜

摘 要：在火電廠中，電氣系統占據著十分重要的位置，其設備數量多，線路復雜，管理起來十分困難，為保證火電廠能夠正常發電，需對其狀態進行實時掌握。在科技的推動下，火電廠大都建立有電氣自動化系統，能夠及時反映各方面的信息，對各個環節實行實時監控，省時省力，效果顯著。本文對其功能作了簡要介紹，并分析了其現狀和發展趨勢。

關鍵詞：火力發電廠；電氣自動化系統；功能技術

火電廠多采用燃燒燃料的方式來發電，整個流程比較復雜，傳統的運行模式已逐漸不能適應當前的生產。隨著各種新技術的更新，電氣自動化開始興起，并受到人們重視。該技術的應用既省時又省力，管理起來十分方便，有利于實現數據共享，在機、爐、電三者的協調方面發揮著重大影響。在當今信息化時代，對自動化技術不斷改進，有利于火電廠電氣自動化的提升，從而增強企業的競爭力。

1 火電廠電氣自動化系統的基本功能和特點

1.1 基本功能

該系統的主要功能是實時監控各項設備，輔助功能是實現多種數據的反饋。其監測控制的對象主要是各項設備設施的運行狀態和其他一些列參數，多依賴主接線圖的形式來完成測量工作。同時，該系統還設置有自動警報系統，一旦有設備發生異常或出現故障，系統能夠及時發出報警信號，盡早解決故障，以免事故蔓延，帶來更大損失。另外，為使管理工作更加方便，該系統還有提供檢修報表、設備開關次數報表的功能。其輔助功能是指數據的反饋，主要包括在線對設備進行管理，對遠方修改進行校核，故障診斷以及狀態檢修，通過測控裝置和脈沖信號實現對電量的統計等。

1.2 特點

火力發電廠發電的原理是將燃料的化學能轉化為熱能，熱能轉化為機械能，最終產生電能， 程序多，管理難度較大。和內部的其他系統相比，電氣自動化更為復雜，因為要涉及很多東西，需要布置大量的設備。在安裝時，應按照各自功能用途進行分散安裝，以配合其相應的主控中心進行監控工作，在運行時，信息量比較大，各種元件、線路復雜，加大了檢修維護的難度。 各種設備不經常操作，有些需要很長時間才運行一次，盡管如此，其自動保護裝置的要求性能卻很高，需快速地對其進行操作。而且，電氣設備在構造組成上雖然很簡單，但操作起來卻很麻煩。從控制的方式進行考慮，應做好兩臺機組DCS電氣的控制模式，因為自動化系統的監測控制功能多依賴DCS系統實現的，當兩臺機組中有一個改變時，必須保證控制權的唯一性。在電氣自動化系統的建立工作中，要想提升系統的運行效率，必須保證DCS與系統結構聯網方式的質量，在保證系統能夠正常運行的基礎上，能夠對其狀態進行實時監控，并采集各種異常狀態下的數據信息，同時自動分析處理，提供相應的應急措施，從而使電氣系統處于較為安全合理的工作狀態。

2 火電廠電氣自動化系統的現狀和未來趨勢

2.1 火電廠電氣自動化系統的現狀

傳統的運行模式已不能滿足要求，大多數火電廠都建立了自動化系統，并取得了很不錯的成績。就目前而言，電氣綜合自動化技術不斷進步，使用范圍也進一步擴大，尤其是某些必要技術，效果十分顯著，如分散分布式技術的應用。同時，還有許多新型技術，具有很大的發展潛力，如微機型電氣系統，需對其進行保護。需要保護和自動裝置微機型電廠電氣系統的包括發電機和主變壓器的保護，快速切換裝置、勵磁調節裝置、啟動關閉裝置以及電源開關同期合閘裝置等。此外，諸如現場總線技術等新興技術在許多領域也被廣泛應用。

2.2 對電氣系統自動化的改造

一是斷路器的改造。對于關鍵性的操作務必要嚴格按照規定的標準執行，最主要的目標是遠近皆能操作，并能夠準確無誤地提供斷路器的位置信息。部分斷路器在長期的使用中，各種性能都必將有所下降，或受其他因素影響，質量降低，壽命衰退，對這類的斷路器應該及時更新改進，多采用一些穩定性高、維護量小、具備各種良好性能的無油設備。為避免信息信號出現發送錯誤的情況，盡量將輔助點改造為雙輔助觸點接線；二是高壓開關柜的改造。高壓開關柜發揮著極其重要的作用，為提高其阻燃性，通常要對其柜間距離進行適當的調整，保證隔離物能夠將其絕緣支撐的作用充分發揮出來。同時，母線導體和相對地間的絕緣性也應得到進一步加強，其絕緣水平的提升應靠改造來實現。三是各項設備的改造。首先應建立有專門的設備保護室，為加強保護質量，加大保護力度，必然要對各項保護設備進行一番改造，比如在上面增加消弧線圈，起到自動跟蹤、調諧的作用；由于設備眾多，運行復雜，工作量大，同時可能會產生較高的殘壓，對避雷器造成破壞，為改善這一情況，提高工作效率，需對避雷器進行改造，通常會選擇使用無間隙金屬氧化物避雷器；四是更好地實現遠方監控。常采用的辦法有更新繼電器、加強線路監視、實現遠控和就地控制、實現遙信等。

3 電氣自動化技術在火力發電中的應用創新

3.1 創新統一單元爐機組

在火力發電中應用電氣自動化技術能夠將原來的機電控制一體化逐漸轉變為機、爐、電一體化的單元制運行監控模式，在此狀況下，火電廠中的集散控制系統就能夠借助于機電爐單元制的運行模式，更加科學有效地匯總以及分析火電廠中火電機組的全部狀態信息與運行參數，充分發揮其控制功能，從而充分挖掘電機組的潛力，大大簡化了控制系統，降低了運行成本。

3.2 創新控制保護手段

在以往火力發電廠的控制保護系統當中，往往都是采用連鎖以及報警的手段，然而這只能在一定程度上保護超限以及波動性。然而隨著社會的發展，計算機技術也在不斷進步，而電氣設備的保護控制手段也越來越完善，其不僅能夠實現在線記錄，完成全方位的監控，而且還具有判斷發展趨勢等功能，這樣其就能夠嚴密地監控電氣設備的運行狀態，一旦發現發生設備故障，那么其就能夠進行提前預警，而且還可以采取相應的控制措施，有效地保護系統以及設備，使其能夠正常穩定地運行，從而保證火力發電廠的安全穩定運行。

3.3 實現電氣全通信控制

由于目前火力發電廠的電氣自動化系統在系統可靠性以及通信速度方面還不夠完善，還是不能充分滿足集散控制系統利用其實現電氣全通性控制模式，而且二者之間還留存了一部分的硬接線。因此，為了充分實現電氣全通信控制模式，就需要充分解決熱工工藝連鎖問題，要提高電氣后臺系統的應用水平，不斷地完善當前的基本運行監視功能，提高監視水平，從而真正地提升電氣自動化系統的運行管理水平以及控制水平。

3.4 構建通用型網絡服務結構

通用型網絡結構可以有效地支撐火力發電廠電氣自動化系統的優質運營服務，而合理地應用創新型電氣自動化技術能夠大大提升系統的運行質量以及運行效率，實現電氣自動化系統的網絡升級，實現火力發電廠對各個方面的實時監控，使得火力發電廠的控制系統以及管理系統的相關信息數據能夠實時、準確地得到上傳，從而全面地監控整個火力發電廠自動化運行狀態與過程，進而有效保證火力發電廠自動化運行的穩定性以及安全性。因此，火力發電廠應該創新電氣自動化技術的應用，構建通用型網絡服務結構，從而有效提高火力發電廠自動化運行效率與運行質量。

總之，電力與日常的生活生產活動關系緊密，火電廠通過燃燒燃料來發電，為提高工作效率，正逐漸實現電氣自動系統化，該技術對電廠管理水平和競爭力的提升大有裨益。然而就綜合能力而言，和國外尚有不少差距，需要不斷改進，更好地服務人們，從而促進經濟發展。

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