發(fā)電廠電氣系統(tǒng)自動化技術(shù)運用分析
時間:2022-01-26 09:07:28
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摘要:現(xiàn)階段,我國發(fā)電廠電氣系統(tǒng)基本上實現(xiàn)了自動化,這使得發(fā)電廠的生產(chǎn)效率更高,也充分的保證了電氣設(shè)備的安全性,同時也有利于管理。首先對發(fā)電廠電氣系統(tǒng)進行了簡單的介紹,其次對發(fā)電廠電氣系統(tǒng)自動化技術(shù)應(yīng)用以及存在的問題進行了探討,僅供參考。
關(guān)鍵詞:發(fā)電廠;電氣系統(tǒng);自動化技術(shù);應(yīng)用
發(fā)電廠中應(yīng)用電氣系統(tǒng)自動化技術(shù)具有非常大的意義,不僅提高了我國發(fā)電廠的盈利效益,也促進了我國電力產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,同時應(yīng)用自動化技術(shù)之后,大大減少了安全事故的出現(xiàn),提高了機組運行的可靠性,但是盡管如此,相關(guān)技術(shù)人員還是應(yīng)用做好日常的各項設(shè)備的維護工作。
1電廠電氣自動化系統(tǒng)
電廠電氣自動化系統(tǒng)包含了監(jiān)控、檢測、保護、通信等功能設(shè)備,其系統(tǒng)目的是對所有電廠電氣設(shè)備進行檢測、保護、管控制及信息管理。在國內(nèi),一些較為落后的傳統(tǒng)電氣系統(tǒng)由于自身限制無法使用集散控制系統(tǒng)進行自動化運行,只能通過連接一些自動化水平比較低的專業(yè)硬件及相關(guān)的監(jiān)控設(shè)備進行一對一的監(jiān)控,無法同時監(jiān)控多個電氣設(shè)備。
1.1電廠電氣自動化系統(tǒng)的構(gòu)成
電廠電子動化系統(tǒng)基本分為三個層面,即間隔層、網(wǎng)絡(luò)通訊層、站控層。間隔層內(nèi)的設(shè)備間隔布置,以此來改變信號、控制、測量等設(shè)備之間的電纜的放置位置,將廠電保護、測試與控制裝置由主控室轉(zhuǎn)移到開關(guān)層,減少了設(shè)備之間的直接聯(lián)系,僅依靠現(xiàn)場總線與網(wǎng)絡(luò),就可讓設(shè)備之間的通訊得以實現(xiàn),有效增強了設(shè)備相互之間的獨立性,精減了二次接線的數(shù)量,節(jié)省了電廠的成本開支,也避免了讓員工在安裝過程中的多次調(diào)試,減輕了員工的工作量。網(wǎng)絡(luò)通訊層的設(shè)備包含通訊管理裝置、網(wǎng)絡(luò)交換機、網(wǎng)絡(luò)中繼器等,主要作用是讓各個設(shè)備或子系統(tǒng)之間能有效進行交流與信息傳遞。站控層包含操作員、工程師、服務(wù)器、UPS等設(shè)備,通過分布式與開放式結(jié)合的方式,對電廠的設(shè)備進行監(jiān)控和管理以及發(fā)揮其他方面的作用。
1.2電氣自動化與熱工DCS控制系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)
電氣系統(tǒng)與熱工自動化相比,在運行中存在著很大的區(qū)別。DCS既具備傳統(tǒng)控制、集中化信息管理、操作顯示等功能,還具備強大的數(shù)據(jù)采集處理、通信功能,是先進程控技術(shù)得以實現(xiàn)的重要保證,具有獨立性、協(xié)調(diào)性、友好性、靈活性等特點。而在電氣控制中,電氣設(shè)備的控制對象要少于熱工設(shè)備,操作的頻率較低。在電氣設(shè)備出現(xiàn)異常時,需要立即進行處理,在中央信號系統(tǒng)被取消后,只有在系統(tǒng)發(fā)出警告,監(jiān)控人員通過明確的指示時才能采取措施。電氣設(shè)備保護自動裝置對于可靠性有著極高的要求,并且要求動作快捷、靈敏。電氣量相比于熱工量,沒有特別要求常規(guī)控制需要的模件類別以及性能,當(dāng)電氣控制系統(tǒng)要求具備非常高的可靠性,需要獨立的電氣控制器,便于實際工作的順利開展。在電廠電氣自動化的發(fā)展過程中,熱工DCS控制系統(tǒng)有助于進一步提升電廠的自動化水平,便于電廠電氣自動化的運行管理,將熱工DCS控制系統(tǒng)納入到電氣自動化控制中,可有效提升電廠的運行效益。
2發(fā)電廠電氣系統(tǒng)自動化技術(shù)應(yīng)用
2.1自動監(jiān)控模式
目前我國的發(fā)電廠監(jiān)控基本上實現(xiàn)了自動化,而自動化控制模式主要有兩種,第一種是分層分布模式,該模式主要是將測控單元、開關(guān)柜等設(shè)計在一起;第二種是集中模式,該模式主要是將應(yīng)用的是直接連接的方式。分層分布模式中的網(wǎng)絡(luò)層主要負責(zé)設(shè)置光纖活動電纜,帶也負責(zé)對通信管理機展開設(shè)置,這一過程中,網(wǎng)絡(luò)層會依照發(fā)電廠應(yīng)用的總線技術(shù)水平,來進行集中與規(guī)約轉(zhuǎn)換,將所有的設(shè)置采集起來,同時傳達命令。而分層分布模式中的站基層主要負責(zé)處理間隔層,用來交換所需要的各種信息。集中模式應(yīng)用的是直接連接的方法,進行強弱信號的轉(zhuǎn)換,通常都是強信號轉(zhuǎn)換為弱電信號,同時考慮當(dāng)時的標準直流信號效果,最終將各個模擬量信號都輸入到和模件柜中,此外,開關(guān)量信號也是如此。模件柜端口與分布式控制系統(tǒng)進行有效的連接,利用系統(tǒng)組態(tài),來完成長點電器設(shè)備控制。集中模式方便集中采集主屏信息,同時利于管理人員操作,不過也有可能存在著速度不穩(wěn)的問題,降低可靠性,因此這方面有待提高。
2.2自動化監(jiān)控的關(guān)鍵技術(shù)
發(fā)電廠電氣系統(tǒng)的自動化技術(shù)應(yīng)用重點就是自動化監(jiān)控,而這涉及到三個方面的技術(shù),第一方面是檢測保護單元,該單元主要位于間隔層終端,技術(shù)人員可以在現(xiàn)場就將保護單元融入到中一次設(shè)備單位之中,由于保護單元的主要作用的提高用電系統(tǒng)的安全性,使得電廠機組運行更加的安全可靠,所以保護單元必須配備合理專門的保護裝置。該保護裝置必須滿足高可靠性、高選擇性、高靈敏性的要求。第二方面是通信網(wǎng)絡(luò),這是最為關(guān)鍵的一項技術(shù),其直接關(guān)系到自動化技術(shù)應(yīng)用效果是否達到了預(yù)期目標,為此技術(shù)人員需要重點研究該項技術(shù)。第三方面,監(jiān)控主站,通常情況下,監(jiān)控主站都安排在監(jiān)控層中,這樣能夠最大程度的滿足發(fā)電廠設(shè)備監(jiān)控的需要,也能夠滿足管理需求。發(fā)電廠通常會依據(jù)機組容量、管理需求來選擇設(shè)備,有單機系統(tǒng)、雙機系統(tǒng),也有多機系統(tǒng),發(fā)電廠按照自身需求來選擇即可。
3電氣自動化技術(shù)應(yīng)用中需要解決的問題
第一,電源設(shè)置。正常情況下,發(fā)電廠所應(yīng)用的電源設(shè)置并不相同,比如監(jiān)控系統(tǒng),應(yīng)用的是交流與直流電源,而自動化與監(jiān)控系統(tǒng)則應(yīng)該應(yīng)用雙電源以及無擾電源;第二,自動化的監(jiān)控系統(tǒng)開關(guān)通常選擇接口控制方式,因此開關(guān)接口與交換信號必須有效對應(yīng)。盡管此種方式使得線路連接更加的直觀化,產(chǎn)生問題之后能夠更加快速的處理,但是卻存在著接線過多的問題,對系統(tǒng)功能調(diào)整十分不利,一旦某一個功能出現(xiàn)問題,可能整個系統(tǒng)都會出現(xiàn)問題;第三,自動化監(jiān)控系統(tǒng)是關(guān)注的重點問題,尤其是在監(jiān)控系統(tǒng)調(diào)節(jié)過程中,必須應(yīng)用監(jiān)控加以支持;第四,發(fā)電廠電氣系統(tǒng)自動化技術(shù)的應(yīng)用,通常是利用事件與事故記錄的方式的方式,但是因為受到速度與電機內(nèi)存的影響,記錄下來的事件或者是事故波形并不能滿足分析需求,只能夠重復(fù)收集信號,而要重復(fù)收集,信號也不夠完整,這對電纜布置將會產(chǎn)生非常大的影響。
綜上所述,可知發(fā)電廠中電氣系統(tǒng)自動化技術(shù)的應(yīng)用是發(fā)展的必然選擇,如若不然,將直接被市場淘汰,隨著電氣系統(tǒng)自動化技術(shù)應(yīng)用的更加深入,我國發(fā)電廠的市場競爭力將會更高。
作者:郭鑫 單位:黑龍江龍煤鶴崗礦業(yè)有限責(zé)任公司立達矸石熱電廠
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