火力發(fā)電廠電氣控制與保護(hù)

朱紹倫（內(nèi)蒙古大唐國際克什克騰煤制天然氣有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古 赤峰 025350）

在21世紀(jì)中，科學(xué)技術(shù)被認(rèn)為是第一生產(chǎn)力，而這一概念也經(jīng)過了社會(huì)實(shí)踐。隨著電子信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用，采用先進(jìn)的科技以及自動(dòng)化程度較高的設(shè)備，是維持火力發(fā)電廠生存和發(fā)展的關(guān)鍵。

1 火力發(fā)電廠電氣控制措施概述

首先，從建設(shè)模式來說，一般國內(nèi)2X600MW規(guī)模的火力發(fā)電廠中，電氣控制室分為兩部分，即主控室和單元控制室。一般情況下，單機(jī)容量較小的火力發(fā)電廠（100MV以下）會(huì)采用主控制室，而單機(jī)容量在200MV以上的發(fā)電廠宜采用單元控制室，其中，單元控制室也分為兩種類型，即獨(dú)立單元控制室以及網(wǎng)絡(luò)控制室。

參照電氣工程專業(yè)知識(shí)判斷，這兩種形式各有特點(diǎn)，單一的主控室在安裝、操作、運(yùn)行、調(diào)試等方面較為便利，但前期工作需要消耗大量時(shí)間，多項(xiàng)電氣設(shè)施的鏈接設(shè)計(jì)地理位置布置；而單元控制的方式可以進(jìn)行兩機(jī)或多機(jī)聯(lián)控，便于節(jié)點(diǎn)對(duì)接，但缺點(diǎn)是運(yùn)行管理較為分散，聯(lián)系溝通相對(duì)滯后，管理人員也需要增加。

其次，從控制方式上來說，火電廠的控制方式有三種，分別為：強(qiáng)電控制、弱電控制和微機(jī)控制。較為常見的方式，是采用強(qiáng)弱電轉(zhuǎn)換裝置，來實(shí)現(xiàn)弱電控制斷路器，可以說斷路器的跳合與回路控制是緊密相聯(lián)的，但是這種控制方式非常復(fù)雜，遠(yuǎn)沒有強(qiáng)電控制優(yōu)勢更為明顯；隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展，微機(jī)技術(shù)與電氣自動(dòng)化控制技術(shù)逐漸作用，從而成就了新的控制技術(shù)。新的火電廠控制方式中，利用微機(jī)監(jiān)控方式實(shí)現(xiàn)電氣控制技術(shù)的DCS系統(tǒng)，有利于實(shí)現(xiàn)整體自動(dòng)化水平。

再次，涉及火電廠中央信號(hào)系統(tǒng)。火電廠的中央信號(hào)系統(tǒng)會(huì)在發(fā)生異常情況時(shí)提供警報(bào)作用，在我國現(xiàn)有的火電廠中，中央信號(hào)系統(tǒng)的構(gòu)成有兩類。一種是利用沖擊繼電器和光字牌組成的信號(hào)系統(tǒng)，特點(diǎn)是能夠重復(fù)動(dòng)作，也可以人工手動(dòng)復(fù)位；另一種是利用微機(jī)技術(shù)構(gòu)建的閃光報(bào)警器系統(tǒng)。相比較而言，后者的技術(shù)含量較高，功能齊全，靈敏度更強(qiáng)，擁有瞬時(shí)記憶，信號(hào)回路簡單。國內(nèi)的火電廠正在普遍向后一種產(chǎn)品轉(zhuǎn)移。

2 火力發(fā)電廠電氣控制存在的主要問題

作為一項(xiàng)現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)，電氣控制系統(tǒng)的發(fā)展和應(yīng)用也不是一蹴而就的，在進(jìn)入火力發(fā)電系統(tǒng)中也存在磨合適應(yīng)，一些存在的問題也亟待解決。例如，發(fā)電機(jī)組中的控制協(xié)調(diào)問題、老舊火電廠的控制系統(tǒng)無法兼容、企業(yè)規(guī)模限制導(dǎo)致無法應(yīng)用等。但整體而言，要想加快火力發(fā)電廠的運(yùn)轉(zhuǎn)效率，就必須解決機(jī)組協(xié)調(diào)和整體控制的基礎(chǔ)問題。

第一，發(fā)電機(jī)組協(xié)調(diào)控制問題。目前我國對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，主要體現(xiàn)在火電機(jī)組控制不協(xié)調(diào)方面。由于火力發(fā)電廠中，機(jī)組主要是由汽機(jī)、鍋爐、發(fā)電機(jī)、燃煤爐等部分構(gòu)成，而在單元機(jī)組中，鍋爐、氣爐等設(shè)備與廠區(qū)之間的用電控制水平往往存在誤差；就國內(nèi)現(xiàn)實(shí)狀況而言，不同的單元機(jī)組中無法實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一值班，而且輔助系統(tǒng)的自動(dòng)化水平較低，輔助車間無法滿足電廠主要機(jī)房的自動(dòng)化控制。

第二，整體控制問題。不得不說，火力發(fā)電技術(shù)在世界范圍內(nèi)是最早出現(xiàn)的，這也就意味著，隨著可續(xù)技術(shù)的不斷發(fā)展，火力發(fā)電在技術(shù)的兼容性方面存在偏差，火電廠的控制技術(shù)不夠先進(jìn)。因此，無論采取主控室技術(shù)或是單元機(jī)組控制技術(shù)，控制系統(tǒng)的技術(shù)水平和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，都無法向下實(shí)現(xiàn)兼容，同時(shí)國內(nèi)機(jī)組自動(dòng)化功能的水平與國際先進(jìn)水平相差甚遠(yuǎn)。

3 火力發(fā)電廠電氣控制系統(tǒng)問題解決策略

電力是一項(xiàng)清潔高效的能源，在我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)建設(shè)中發(fā)揮著重要作用，在注重節(jié)能減排的今天，火力發(fā)電依然是社會(huì)電力的主要來源（超過社會(huì)電能供應(yīng)的70%）。因此，依靠科學(xué)技術(shù)提升火力發(fā)電廠存在的問題，提高發(fā)電效率，利用電氣化技術(shù)實(shí)現(xiàn)更好的控制和保護(hù)，是具有十分重要的意義的。其途徑有以下兩個(gè)：

第一，通過單元發(fā)電機(jī)組的控制中心智能化。所謂“智能化”，是指以提高火力發(fā)電效率為目的，將單元機(jī)組的控制中心進(jìn)行智能化和自動(dòng)化，具體做法為利用微機(jī)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)DCS系統(tǒng)的吸納，縮小控制室，提升電氣控制與鍋爐、汽機(jī)和監(jiān)控系統(tǒng)的協(xié)調(diào)性。網(wǎng)絡(luò)控制要實(shí)現(xiàn)全面計(jì)算機(jī)化，實(shí)現(xiàn)單元控制集中統(tǒng)一。

第二，提升火電企業(yè)的整體作業(yè)自動(dòng)化水平。火電企業(yè)是被看作電力發(fā)生的基本單位，任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)的存在，都是影響電力生產(chǎn)的要素。因此，不能僅僅對(duì)關(guān)鍵部分進(jìn)行智能化、自動(dòng)化改造，還要從整體上提升電氣化控制和保護(hù)能力。具體來說，包括水處理、煤炭資源運(yùn)輸、水泵房等輔助部分，也要與監(jiān)控設(shè)備實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)，為整體系統(tǒng)的運(yùn)行確保正常作業(yè)。

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