以太網(wǎng)為基本的變電站自動(dòng)化在鋼鐵行業(yè)的應(yīng)用研究\t

摘要：現(xiàn)如今，鋼鐵企業(yè)對(duì)電力技術(shù)的要求有了顯著的提高，為了滿足這種高要求，在我國鋼鐵企業(yè)中推廣使用了以太網(wǎng)變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)，而且實(shí)踐價(jià)值是非常高的。本文主要對(duì)以太網(wǎng)為基本的變電站自動(dòng)化在鋼鐵行業(yè)的應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)和鋼鐵企業(yè)的供電系統(tǒng)的現(xiàn)狀進(jìn)行了深入的探討，并對(duì)以太網(wǎng)變電站自動(dòng)化的設(shè)計(jì)思路深入分析，同時(shí)對(duì)今后的發(fā)展加以展望。

關(guān)鍵詞：以太網(wǎng)變電站自動(dòng)化鋼鐵企業(yè)應(yīng)用

1 前言

近年來，受國際市場(chǎng)的嚴(yán)重沖擊，使我國鋼鐵行業(yè)面臨巨大的挑戰(zhàn)，想要在估計(jì)市場(chǎng)中站穩(wěn)腳步，唯一的途徑就是要在保證產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)降低生產(chǎn)成本，其降低成本的目的主要的為了獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益，提高企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力?，F(xiàn)如今，鋼鐵生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)都需要消耗大量的電能，而且電能質(zhì)量直接會(huì)影響到產(chǎn)品質(zhì)量。因此，最大限度的減少電能損耗，提高電能質(zhì)量，可以提高鋼鐵產(chǎn)品的質(zhì)量，獲得更大的經(jīng)濟(jì)利潤，對(duì)提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力有著非常重要的作用。

2 以太網(wǎng)為基本的變電站自動(dòng)化在鋼鐵行業(yè)的應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)

2.1以太網(wǎng)的通信帶寬比較寬

通常來說，以太網(wǎng)帶寬最高達(dá)到10Mpbs，然而，最常用的就是100M的以太網(wǎng)，盡管變電站的規(guī)模很大也完全可以應(yīng)用到其中。以太網(wǎng)的沖突域能夠支持1024個(gè)節(jié)點(diǎn)，如果節(jié)點(diǎn)少于100個(gè)時(shí)，10M以太網(wǎng)雖然負(fù)載達(dá)到一半，其響應(yīng)的時(shí)間也是非常小的。通常來說，變電站自動(dòng)化系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)最多不會(huì)超過200個(gè)，同時(shí)數(shù)據(jù)流量最大為100kb/S，經(jīng)過分析可知，以太網(wǎng)可以滿足其要求。

2.2通信媒介多種多樣

以太網(wǎng)的介質(zhì)可以有多種，例如：雙絞線、光纖等，而且，也可以在一個(gè)網(wǎng)卡中混合使用這些通信介質(zhì)，有時(shí)也可以根據(jù)需要來進(jìn)行合理選擇。

2.3拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)比較靈活

以太網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要有兩種，即總線型、星型，在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，可以混合使用。然而，經(jīng)過實(shí)踐證明，集線器的星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)能夠使以太網(wǎng)的可靠性達(dá)到較高標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障時(shí)，會(huì)迅速被集線器隔離，使其不再繼續(xù)擴(kuò)散。盡管以太網(wǎng)使用雙絞線作為通信介質(zhì)，也會(huì)有較高的電磁兼容性，特別是在較強(qiáng)電磁污染環(huán)境下，利用光纖解決干擾問題。

2.4成本費(fèi)用低

現(xiàn)如今，以太網(wǎng)的應(yīng)用非常廣泛，已經(jīng)收到各個(gè)開發(fā)商的高度重視，所以，在市場(chǎng)上有很多種硬件產(chǎn)品方便用戶選擇，和現(xiàn)場(chǎng)總線比，價(jià)格也比較低。到目前為止，以太網(wǎng)使用多年，有很多人都開始專注對(duì)以太網(wǎng)的研究和開發(fā)。對(duì)于現(xiàn)有資源來說，完全由能力降低以太網(wǎng)的開發(fā)、維護(hù)費(fèi)用，以便降低系統(tǒng)的成本，推廣以太網(wǎng)的開發(fā)。

3 鋼鐵企業(yè)的供電系統(tǒng)的現(xiàn)狀

3.1開關(guān)結(jié)構(gòu)與開關(guān)可靠性能較差

事實(shí)上，繼電保護(hù)和開關(guān)操作聯(lián)系比較緊密，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，就可以保護(hù)已動(dòng)作，但是開關(guān)機(jī)構(gòu)會(huì)失靈，與此同時(shí)，也能使保護(hù)越級(jí)。其主要原因是，有些開關(guān)使用年限較長，導(dǎo)致一部分機(jī)械設(shè)備老化，從而延長動(dòng)作開關(guān)時(shí)間，直接影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。進(jìn)而導(dǎo)致結(jié)果出現(xiàn)一定偏差，出現(xiàn)越級(jí)跳閘。

3.2二次設(shè)備與回路老化速度快

由于繼電器長期使用，很容易使繼電器老化，節(jié)點(diǎn)氧化塵土非常多，可能會(huì)出現(xiàn)保護(hù)誤動(dòng)作。在二次回路中，既有直流又有交流。其中，交流回路的端子極易老化，導(dǎo)致接觸電阻非常大，有時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致開路，會(huì)產(chǎn)生誤動(dòng)作。然而，直流回路在低電壓時(shí)很難保證系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，可能會(huì)引起誤動(dòng)作，嚴(yán)重的可能會(huì)產(chǎn)生越級(jí)跳閘現(xiàn)象，從而進(jìn)一步使事故范圍擴(kuò)大。

3.3設(shè)備的定值管理人員的素質(zhì)偏低

現(xiàn)如今，大多數(shù)定值人員對(duì)設(shè)備并不是非常了解，如稍有不慎，會(huì)使整定值有偏差，從而引起跳閘。再加上，因繼電保護(hù)人員的素質(zhì)水平不同，調(diào)試質(zhì)量也存在較大差別，所以，繼電保護(hù)的模擬實(shí)驗(yàn)我們必須要認(rèn)真對(duì)待。

4 以太網(wǎng)為基本的變電站自動(dòng)化在鋼鐵行業(yè)的設(shè)計(jì)思路

4.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

變電站的自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要是分層分布式的，其中，縱向有間隔設(shè)備層與站控監(jiān)控層兩部分，同時(shí)使用分布式、分層式的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行連接。間隔層主要設(shè)置在一次設(shè)備周圍，其功能主要是實(shí)現(xiàn)電容器、電動(dòng)機(jī)等的控制；而站控層主要是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、處理和管理的功能。這樣一來，變電站的自動(dòng)化系統(tǒng)就可以同時(shí)具備遙信、遙調(diào)和遙測(cè)等功能，從而最終實(shí)現(xiàn)無變電站無人值班。

4.2網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性較高，電磁抗干擾能力也較強(qiáng)，同時(shí)又具有非破壞性總線裁決技術(shù)，可以自動(dòng)裁決網(wǎng)絡(luò)沖突；另外，通信網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)性能也較強(qiáng)，也就是說出現(xiàn)安全事故時(shí)，也能將數(shù)據(jù)信息安全傳送到監(jiān)控系統(tǒng)中，從而不會(huì)丟失數(shù)據(jù)信息。

5 未來鋼鐵企業(yè)變電站綜合自動(dòng)化發(fā)展的方向

5.1調(diào)度自動(dòng)化的應(yīng)用

近幾年，在電力系統(tǒng)廣泛使用調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，而且技術(shù)逐漸趨于成熟?，F(xiàn)如今，電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化存在的主要問題就是缺少資金，這是由于調(diào)度自動(dòng)化的基本前提是變電站實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)化。由于冶金系統(tǒng)改造不斷深入，加劇了電網(wǎng)的改革。

5.2數(shù)字化變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用

近幾年，我國智能化開關(guān)、一次運(yùn)行設(shè)備檢測(cè)技術(shù)越來越成熟，另外，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的開發(fā)，那么在很短（下轉(zhuǎn)161頁）)（上接157頁）的時(shí)間內(nèi)將會(huì)出現(xiàn)數(shù)字化的變電站。數(shù)字變電站的基礎(chǔ)是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。然而，系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)用性是由可靠性和傳輸信息的速度來決定的?？梢哉f數(shù)字化系統(tǒng)采集信息、執(zhí)行控制命令都是需要若干個(gè)CPU共同完成的，在今后的鋼鐵企業(yè)中，數(shù)字化變電站自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用越來越廣泛。

6 結(jié)束語

總體來說，鋼鐵生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)都需要消耗大量的電能，而且電能質(zhì)量直接會(huì)影響到產(chǎn)品質(zhì)量。因此，最大限度的減少電能損耗，提高電能質(zhì)量，可以提高鋼鐵產(chǎn)品的質(zhì)量，獲得更大的經(jīng)濟(jì)利潤，同時(shí)也能提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

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