發(fā)電廠中的電氣二次技術(shù)分析

孫玉福

摘 要：隨著社會科學技術(shù)的大力發(fā)展，出現(xiàn)了越來越多的新興技術(shù)，在社會的多個領(lǐng)域得到了應用，對于改善企業(yè)生產(chǎn)、提升經(jīng)濟效益等多個方面發(fā)揮著重要作用。在水電廠發(fā)展中，集控化不僅改變了原有發(fā)展中經(jīng)濟效率不高的局面，也促進了生產(chǎn)效率的提升。文章以水電廠電氣二次技術(shù)為例，分析了該技術(shù)的應用。

關(guān)鍵詞：發(fā)水電廠；電氣二次技術(shù)；問題

中圖分類號：TM62 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）24-0016-02

隨著社會的高速發(fā)展和城市化建設(shè)進程的加快，用電量正在不斷提升，水電廠為社會輸送了大量電力。就水電廠而言，提供充足的電力供人們正常生產(chǎn)和生活是企業(yè)繼續(xù)發(fā)展需要承擔的責任。而隨著經(jīng)濟水平的快速發(fā)展以及科學技術(shù)的不傳創(chuàng)新，水電廠供電技術(shù)也得到了創(chuàng)新發(fā)展，尤其是電氣二次技術(shù)的創(chuàng)新和突破，為滿足社會供電需求提供了必要的技術(shù)條件。本文主要以電氣二次技術(shù)為例，介紹了其在水電廠中的實際應用，通過分析一次系統(tǒng)的主要問題，提出了6 kV公用段的快速切換，突出了電氣二次技術(shù)的重要作用。

1 水電廠發(fā)電系統(tǒng)的常見問題

就水電廠而言，實現(xiàn)自動控制技術(shù)有兩類：一類是電氣一次技術(shù)，一類是電氣二次技術(shù)。雖然兩種技術(shù)在本質(zhì)上有著巨大的區(qū)別，但是這兩種技術(shù)在整個水電廠發(fā)電系統(tǒng)中的各個環(huán)節(jié)均發(fā)揮著重要作用，如系統(tǒng)監(jiān)視作用、系統(tǒng)控制作用、系統(tǒng)保護作用以及系統(tǒng)測量作用等。本文主要以電氣二次技術(shù)為例展開闡述。在電氣設(shè)備運行中，發(fā)揮主要作用的并不是電氣二次技術(shù)。電氣二次技術(shù)在其中所起到的作用只是輔助性的，但是雖然如此，只要將二次技術(shù)加以科學利用，還是能夠解決當前生產(chǎn)中存在的多種問題，甚至利用得當，還可以在一定程度上有效彌補電氣一次系統(tǒng)在運行中存在的缺陷。以下將對一次發(fā)電系統(tǒng)中的常見問題進行分析。

當前，水電廠一次發(fā)電系統(tǒng)在實際的使用中存在著不少問題，其中過度依賴人力問題比較嚴重，這樣不僅浪費人力資源，且工作效率低下。在水電廠應用系統(tǒng)中，一般應用較多的就是6 kV公用系統(tǒng)，該系統(tǒng)中存在兩臺高公變，但是在實際的運行過程中，真正工作的高公變只是其中一臺，另外一臺主要起到備用作用，這就產(chǎn)生了問題。一旦在運行中啟用了6 kV常用切換，一般會出現(xiàn)的結(jié)果是：運行中的一臺高公變停止，處于備用狀態(tài)的一臺高公變開啟，由此就產(chǎn)生了較大的電力耗費。而且，這種操作還不能自動化，只能人為，不僅會加大工作量，也存在著危險。

就公用6 kV段來看，一般帶的是二類負荷或三類負荷。根據(jù)設(shè)計規(guī)程，對于自動裝置，一般都沒有快速切換運行設(shè)計，這就決定了切換方式的人為操作。但是，從水電廠的實際運行情況來看，不少水電廠在布局上，工作電源與備用電源并沒有靠在一起，而是存在著較大角度差。所以，只能以串聯(lián)切換的方式實現(xiàn)二者電源的切換操作。也就是說，完成送電必須要先停電。而且，考慮到整體機組運行的穩(wěn)定性，為避免危險隱患，也不能在同一時間同時啟動兩臺高公變。即如果要完成工作電源以及聯(lián)絡(luò)開關(guān)這二者的切換操作，只有串聯(lián)切換一種選擇，不僅需要非常大的工作量，而且實現(xiàn)這一操作過程至少要兩個小時，這會造成長時間的停電，極大影響了正常生產(chǎn)。

另外，很多水電廠的6 kV公用段還同時擔負著辦公供電責任，如果在倒換運行操作中出現(xiàn)長時間停電，勢必對正常辦公造成不利影響。

2 解決辦法

針對當前水電廠二次發(fā)電系統(tǒng)的種種問題，解決辦法的提出首先要以簡化公用段切換為基礎(chǔ)，這就需要制定一套科學化的、可以完成自動快速切換的操作方案。其實，直接有效的解決辦法是在公用段加裝廠，安裝一套用電快速切換裝置，然而，這一辦法又不具有實用性，主要原因在于以下三個方面：

一是需要投入較大成本。安裝快切裝置需要的施工調(diào)試費以及電纜投入費用，加上其他的費用，至少需要投入二十萬。而從這一投資數(shù)額來看，如果僅僅要完成二三類負荷的低頻率操作，顯然是不理性的。

二是需要較大的工程量。安裝快切裝置需要做大量的工作，快切裝置屏是首要的，同時要完成大量電纜的鋪設(shè)，而且還要進行接線、調(diào)試等操作，工作量非同一般。

三是已有空間不足。就多數(shù)水電廠來看，公用6 kV開關(guān)室一般沒有較大的空間，想要在其中安裝快切裝置屏，顯然是不可行的。

在電氣二次技術(shù)的深入研究中，工作人員發(fā)現(xiàn)：在最初的設(shè)計中，公用DCS系統(tǒng)是有公用段的，而且，在各個開關(guān)之間，都是有操作出口設(shè)計的。因此，簡化公用段切換可以通過在DCS系統(tǒng)設(shè)計中引入公用段運行方式倒換畫面的辦法來實現(xiàn)。具體的實施辦法是：操作員在接收切換需求時，選擇相應操作可以在CR中進行，操作指令的發(fā)出只需要按鈕烴確認即可。然后對于應合、應跳開關(guān)，系統(tǒng)就能夠在同一時間發(fā)出合閘、跳閘脈沖，如此就完成了遠程控制操作。每當需要進行切換操作時，操作員不必離開控制室就能完成。

應用電氣二次技術(shù)，遠程控制問題得到了順利解決。但是，串聯(lián)切換問題仍然存在。而且在水電廠發(fā)展中機組容量正在不斷增大，在切換操作中造成的設(shè)備沖擊也越來越嚴重。為此，必須盡快解決串聯(lián)切換問題，維持鍋爐系統(tǒng)穩(wěn)定。在水電廠二次技術(shù)的相關(guān)研究中，某水電廠通過快速切換裝置順利解決了因為慢速切換而造成的困擾。而且在機組工程設(shè)計中，該水電廠還選擇了6 kV開關(guān)作為機組的真空斷路器。這一解決方案通過后，技術(shù)人員立即進行了切換實驗，通過傳動試驗結(jié)果來看，應用這一解決方案不僅順利實現(xiàn)了串聯(lián)切換，而且在多種切換方式下，都可以保證較短的切換時間，通常在72.1 ～83.2 ms之間。同時，平均的切換時間只有77.1 ms。

要實現(xiàn)自啟動，母線的負荷電壓必須在短時間內(nèi)就恢復，這樣就不需要預先進行負荷停電操作，原來需要耗費兩個小時才可以完成的倒換操作，現(xiàn)在只需要幾秒鐘就能夠完成，不僅提高了工作效率，而且為設(shè)備的穩(wěn)定運行提供了保障。如此就能使倒換效率得到更高程度的提升，從而穩(wěn)定6 kV公用系統(tǒng)的正常運行。這樣的解決辦法比起安裝快速切換裝置要好的多，免去了不必要的設(shè)備投資，也不必改造回路。將電氣二次技術(shù)加以科學利用，在已有設(shè)備的條件下，對切換工作進行改進，通過軟件升級等辦法獲得經(jīng)濟效益的提升和更大的實用價值，電氣二次技術(shù)的積極作用得以充分顯現(xiàn)。

3 結(jié) 語

隨著城市化建設(shè)的規(guī)模化發(fā)展，社會用電量顯著提升，在新的發(fā)展形勢下，怎樣才能更好的滿足社會用電需求，實現(xiàn)穩(wěn)定供電，是當前水電廠在繼續(xù)發(fā)展中需要解決的一大問題。為此，水電廠必須加強技術(shù)革新，進一步提升生產(chǎn)效率，實現(xiàn)經(jīng)營成本的更大節(jié)約，為占據(jù)市場優(yōu)勢做好充足的準備。而在水電廠運行中，電氣二次技術(shù)的科學應用，不僅順利解決了當前發(fā)電運行中存在的切換問題，也彌補了一次發(fā)電系統(tǒng)的多種不足，對于降低能源消耗、提升工作效率做出了重要貢獻。而在科技化發(fā)展的時代背景下，水電廠還需要進一步加強電氣二次技術(shù)的研究和實際應用，更好地完善廠內(nèi)信息化建設(shè)，為推動水電廠發(fā)展做出更多努力。

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