電氣自動化在火電廠中的應(yīng)用探究

徐敏超

(江蘇淮陰發(fā)電有限責任公司，江蘇 淮安 223002)

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電氣自動化在火電廠中的應(yīng)用探究

徐敏超

(江蘇淮陰發(fā)電有限責任公司，江蘇 淮安 223002)

摘要：分析了電氣自動化技術(shù)的優(yōu)點，闡述了電氣自動化技術(shù)在火電廠中應(yīng)用的優(yōu)越性，并論述了電氣自動化技術(shù)在火電廠中應(yīng)用的前景。

關(guān)鍵詞：電氣自動化；火電廠節(jié)能降耗；應(yīng)用

0引言

在信息技術(shù)快速發(fā)展的大背景之下，電氣自動化技術(shù)已廣泛應(yīng)用于火電廠，推動了火電廠的現(xiàn)代化發(fā)展。電氣自動化技術(shù)實現(xiàn)了信息技術(shù)、計算機技術(shù)和電子技術(shù)的有機融合，在火電廠的應(yīng)用中表現(xiàn)出顯著的優(yōu)越性。在火電廠電氣自動化控制系統(tǒng)的構(gòu)建中，關(guān)鍵在于各子系統(tǒng)的有效落實，以確保系統(tǒng)功能的實現(xiàn)。因此，本文立足對電氣自動化技術(shù)的認識，闡述電氣自動化在火電廠中的應(yīng)用。

1電氣自動化技術(shù)的優(yōu)點

電氣自動化技術(shù)是信息技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，已廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)生活中。相對而言，火電廠電氣自動化應(yīng)用較早，取得了良好的應(yīng)用效果。特別是效率的提高、成本的降低，都在很大程度上推動了火電廠的現(xiàn)代化發(fā)展，契合了社會發(fā)展的需求。具體而言，電氣自動化技術(shù)的優(yōu)點表現(xiàn)為以下幾點：

1.1　方便新設(shè)備的利用，利于節(jié)能降耗

火力發(fā)電仍是我國目前主要的發(fā)電模式，為社會的經(jīng)濟發(fā)展夯實了基礎(chǔ)。在傳統(tǒng)的技術(shù)條件之下，火電廠的廠用設(shè)備自身電能消耗很大。隨著自動化技術(shù)的發(fā)展，先進的控制技術(shù)的應(yīng)用，一大批節(jié)能設(shè)備在火電廠中廣泛應(yīng)用，其中節(jié)能最明顯的就是使用高壓大功率變頻器，它對降低火電廠廠用電率起到了重要作用。以本廠凝結(jié)水泵加裝變頻器為例，在機組滿負荷330 MW運行時，變頻運行比工頻運行節(jié)電13.6%；在75%額定負荷時，變頻運行比工頻運行節(jié)電可達50%；機組低負荷運行時，變頻運行比工頻運行節(jié)電65%以上。我廠目前還在鍋爐一次風(fēng)機、脫硫增壓風(fēng)機等設(shè)備上使用了高壓變頻器，對降低發(fā)電廠廠用電率起到了至關(guān)重要的作用。

1.2　降低生產(chǎn)成本，增加經(jīng)濟效益

電氣自動化技術(shù)與控制技術(shù)相結(jié)合，在火電廠生產(chǎn)過程中可以實現(xiàn)精確控制，能夠根據(jù)機組負荷或其他參數(shù)細微的變化，及時實現(xiàn)精確調(diào)節(jié)，有效降低輔機設(shè)備電耗率，直接提高經(jīng)濟效益。另外，隨著電氣自動化技術(shù)的成熟與發(fā)展，火電廠生產(chǎn)過程已基本實現(xiàn)了集控運行，相比于以往分專業(yè)來說，在運行人員的需求上已由以往的單臺機組幾十個人大大減少為幾個人，在人力成本上也降低了很多，間接地增加了經(jīng)濟效益。

2電氣自動化技術(shù)在火電廠設(shè)備運行中的應(yīng)用

2.1　發(fā)電機組微機保護

以前發(fā)電機組電氣保護都是使用繼電器式的，保護靈敏度差、延時大、誤動可能性高。隨著電氣自動化技術(shù)的不斷發(fā)展，從20世紀80年代中期開始，我國將微機保護投用到發(fā)電機組的電氣保護上。微機保護裝置是用微型計算機構(gòu)成的繼電保護，它由硬件和軟件構(gòu)成。微機保護裝置硬件包括微處理器(單片機)為核心，配以輸入、輸出通道，人機接口和通訊接口等，軟件部分就是各生產(chǎn)商提供的各版本保護軟件。微機的硬件是通用的，而保護的性能和功能由軟件決定。微機保護是電力系統(tǒng)繼電保護的發(fā)展方向(現(xiàn)已基本實現(xiàn)，但尚需發(fā)展)，它具有高可靠性、高選擇性、高靈敏度。進入20世紀90年代以后，各電廠新建設(shè)的發(fā)電機組電氣保護基本上都采用了微機保護。

2.2　廠用電系統(tǒng)及輔機保護

隨著電氣自動化技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)在火電廠的廠用電系統(tǒng)及單個輔機保護均實現(xiàn)了微機保護，微機保護已實現(xiàn)了微型化，體積只有以前的一只繼電器大小，但功能卻很齊全，尤其目前廠用電系統(tǒng)使用的微機快切裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)廠用電無擾切換，切換時還具備同期檢測功能，相對于人工手動切換，切換時的壓差(或相位差)對設(shè)備及系統(tǒng)沖擊已經(jīng)微乎其微，有效地保證了設(shè)備的安全。

2.3　設(shè)備控制

利用電氣自動化技術(shù)及微機通訊技術(shù)，集合單片機技術(shù)，現(xiàn)在很多設(shè)備上均使用了PLC控制，不僅實現(xiàn)了遠程控制，并且對設(shè)備運行狀態(tài)的監(jiān)控一目了然，還具備報警功能，例如本廠在空壓機系統(tǒng)、輸煤程控上均使用了這一技術(shù)。

每個火電廠都有直流系統(tǒng)，由蓄電池組與浮充裝置構(gòu)成，直流系統(tǒng)發(fā)生絕緣異?；蚪拥兀陀锌赡茉斐杀Ｗo誤動，目前都設(shè)有智能型直流絕緣監(jiān)察裝置和蓄電池監(jiān)控裝置。該裝置能精準地給出某一饋線絕緣異?；蚰骋粏误w蓄電池異常，使得維護人員可以及時處理。

3電氣自動化技術(shù)在控制系統(tǒng)構(gòu)建中的創(chuàng)新應(yīng)用

當前，電氣自動化技術(shù)已相對比較成熟，特別是近年來，由于電氣自動化的快速發(fā)展，其在火電廠中的應(yīng)用表現(xiàn)出創(chuàng)新性的顯著特點。

3.1　機、電、爐一體化

火電廠電氣自動化的實現(xiàn)，不僅僅在于實現(xiàn)機電一體化。為了適應(yīng)生產(chǎn)發(fā)展形勢，實現(xiàn)機、電、爐一體化，是火電廠當前電氣自動化運行模式的需求。一方面，電氣自動化應(yīng)用于火電廠，優(yōu)化了火電廠的運行模式，提高了生產(chǎn)效率。在已有電氣自動化的基礎(chǔ)之上，將DCS系統(tǒng)基于以上單元運行，并對相關(guān)運行參數(shù)進行匯總分析，能實現(xiàn)控制系統(tǒng)的特色化，也將進一步優(yōu)化控制系統(tǒng)功能；另一方面，優(yōu)化火電廠系統(tǒng)運行管理，特別是縮減繁雜的監(jiān)控系統(tǒng)，不僅提高了工作效率，而且最大程度上優(yōu)化了系統(tǒng)的運行狀態(tài)，提高了火電廠發(fā)電機組的自動化管理水平。

3.2　實施全通信電氣控制

對于傳統(tǒng)的電氣自動化系統(tǒng)而言，火電廠電氣自動化系統(tǒng)尚未實現(xiàn)全系統(tǒng)電氣控制，以至于通信速度、主系統(tǒng)安全等問題比較突出。因此，隨著電氣自動化技術(shù)的不斷發(fā)展，構(gòu)建滿足DCS系統(tǒng)全通信控制目標非常重要。對現(xiàn)行電氣自動化系統(tǒng)進行全面的認識，有針對性優(yōu)化系統(tǒng)功能，在實施全通信電氣控制中，注重電氣系統(tǒng)控制水平的全面提高。

3.3　構(gòu)建通用型網(wǎng)絡(luò)服務(wù)結(jié)構(gòu)

通用型網(wǎng)絡(luò)服務(wù)結(jié)構(gòu)是火電廠優(yōu)化運行的必然要求。一方面，通用型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)提高了系統(tǒng)的運行效率，實現(xiàn)了電氣自動化系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)升級；另一方面，實現(xiàn)了對火電廠更加全面的實時監(jiān)控，在確保火電廠安全穩(wěn)定運行中起到了十分重要的作用。

4火電廠電氣自動化系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

自動化技術(shù)的不斷成熟與發(fā)展，是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)進步的結(jié)果。當前，火電廠電氣自動化系統(tǒng)的發(fā)展呈現(xiàn)出新的趨勢，具有高可靠性、高抗干擾水平和網(wǎng)絡(luò)通信能力的第三代微機繼電保護裝置已經(jīng)在電力系統(tǒng)中投入使用，我國微機繼電保護的研究和制造水平都已達到國際水平。

5結(jié)語

火電廠的現(xiàn)代化發(fā)展離不開電氣自動化技術(shù)，電氣自動化技術(shù)的發(fā)展又推動了火電廠的現(xiàn)代化進一步發(fā)展。

[參考文獻]

[1]薛飛，周偉，尹力偉，等.火電廠電氣自動化系統(tǒng)建設(shè)研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2010(34).

[2]張燕.電氣自動化在電氣工程中的應(yīng)用探討[J].電子技術(shù)與軟件工程，2013(17).

作者簡介：徐敏超(1975—)，男，江蘇漣水人，工程師，發(fā)電部運行值長，主要從事火電機組運行工作。

收稿日期：2015-05-28