電廠電氣二次設(shè)備及自動(dòng)化改造初探

陳亮

摘 要：對(duì)于電廠電氣的生產(chǎn)來說，二次設(shè)備具有很關(guān)鍵的作用，其關(guān)系到電廠電氣的生產(chǎn)質(zhì)量和安全問題。隨著高科技的發(fā)展，在我國的很多行業(yè)中，自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用越來越廣泛，同時(shí)也獲得了很好的效果。對(duì)于工作人員而言，應(yīng)該積極推動(dòng)自動(dòng)化技術(shù)和電廠電氣二次設(shè)備相結(jié)合，從而保證電廠電氣二次設(shè)備安全和正常的運(yùn)行，提高電廠電氣行業(yè)的發(fā)展。文章主要描述了電廠電氣二次設(shè)備和自動(dòng)化技術(shù)的改造。

關(guān)鍵詞：電廠電氣；自動(dòng)化技術(shù)；二次設(shè)備；改造

中圖分類號(hào)：TM62 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2018）02-0050-02

Abstract： For the production of electric power plant， secondary equipment is a very important role， which is related to the production quality and safety of electric power plant. With the development of high technology， in many industries of our country， the application of automation technology is more and more extensive， at the same time， it has obtained very good effect. For the staff， we should actively promote the combination of automation technology and electrical secondary equipment in power plant， so as to ensure the safety and normal operation of the secondary electrical equipment in power plant， and improve the development of power plant electrical industry. This article mainly describes the revamping of electrical secondary equipment and automation technology in power plant.

Keywords： electric power plant； automation technology； secondary equipment； transformation

在電廠里有很多種類和性能復(fù)雜的設(shè)備，二次設(shè)備就是其中的一種。通過自動(dòng)化技術(shù)的改造，二次設(shè)備工作運(yùn)行的綜合性能會(huì)得到極大的提高，也避免了很多安全故障的出現(xiàn)，并且也可以節(jié)約生產(chǎn)成本，為工廠帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益。因此，二次設(shè)備需要經(jīng)過自動(dòng)化的改造，從而設(shè)計(jì)出切合生產(chǎn)的電氣設(shè)備，更好的維持電廠的生產(chǎn)。

1 電廠的概述

這是一個(gè)火電廠，該電廠二次設(shè)備的壽命已經(jīng)有幾十年。由于那時(shí)的科技水平比較低，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用成效差，而且一些維修和控制設(shè)施也出現(xiàn)很嚴(yán)重的老化故障。因此，在電廠生產(chǎn)的過程中，工作人員需要費(fèi)心費(fèi)力的維修各種設(shè)備，有時(shí)也會(huì)由于設(shè)備的老舊，其內(nèi)部元件很多都已經(jīng)購買不到，而一些科學(xué)技術(shù)，例如像計(jì)算機(jī)也無法實(shí)施維修，融入不到火電廠的工作中，從而約束了火電廠的生產(chǎn)和發(fā)展，所以一定要找到對(duì)策進(jìn)行合理的改造。

2 改造的要求

自動(dòng)化和二次設(shè)備的改造是具有相應(yīng)的改造要求的，不可以隨意的進(jìn)行改造，該要求不僅可以展現(xiàn)出改造工作的深遠(yuǎn)意義，還促進(jìn)了火電廠行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。改造工作的核心是為了有效的解決火電廠生產(chǎn)中存在的安全隱患，從而提高電廠的生產(chǎn)管理水平。如果機(jī)組的設(shè)備是正常運(yùn)行的，那么可以有效地提高電廠生產(chǎn)的質(zhì)量、安全性和效率。因此需要加快機(jī)組的調(diào)節(jié)速度和故障反應(yīng)速度，增加工廠的生產(chǎn)效率，減少電廠維修設(shè)備的成本，提高火電廠全面的發(fā)展。

3 二次設(shè)備的改造程度

電氣二次設(shè)備改造的主要內(nèi)容分為以下幾類：視頻監(jiān)控系統(tǒng)的改造、微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)的改造以及計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的改造。而對(duì)于電廠的電纜也需要進(jìn)行合理的改造。視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要包括：發(fā)電機(jī)、監(jiān)控設(shè)備、開關(guān)等等；微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)主要包括：電廠的機(jī)組、保護(hù)設(shè)備等等；計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)包括發(fā)電機(jī)、配電站和升壓站等等。還有包括電廠電氣二次設(shè)備的各種老化的母線都應(yīng)該給予改造。從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制電廠的生產(chǎn)運(yùn)行，保證火電廠生產(chǎn)的安全性和效率，通過改造設(shè)備的配置來滿足電廠發(fā)展的需求，科學(xué)全面地整合完善火電廠的二次設(shè)備。

4 電廠電氣二次設(shè)備及自動(dòng)化的改造

4.1 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的自動(dòng)化改造

在視頻監(jiān)控系統(tǒng)的工作過程中，工作人員需要認(rèn)識(shí)到該系統(tǒng)的圖像監(jiān)控的要求，同時(shí)還要了解該系統(tǒng)在進(jìn)行如下一系列工作時(shí)的要求，如收集圖像視頻、收藏圖像視頻以及處理圖像視頻等。視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以采用合理適當(dāng)?shù)木幋a方式，將圖像視頻進(jìn)行適當(dāng)?shù)膲嚎s，同時(shí)還可以保證具有較高的清晰度[4]。這個(gè)系統(tǒng)在保證了自身的性能和情景的前提下，還可以進(jìn)行圖像視頻的收集、壓縮、處理以及完成等一系列的動(dòng)作，最后變成數(shù)據(jù)的方式保存起來，然后通過互聯(lián)網(wǎng)的方式發(fā)送信息和數(shù)據(jù)，同時(shí)利用監(jiān)控移動(dòng)終端發(fā)出監(jiān)控的要求以及接收到信息數(shù)據(jù)壓縮包，再經(jīng)過解壓，將所有的數(shù)據(jù)信息反饋出來，該系統(tǒng)組成部分的功能要求分成以下幾種：

（1）收集圖形視頻。這樣的信息收集是一種監(jiān)控系統(tǒng)前端的性能，是人們按照自身的需求，在一個(gè)特定的場所安裝攝像頭，從而監(jiān)控收集一些滿足自身需求的圖像和視頻。

（2）壓縮圖像視頻。如何有效的提高視頻圖像儲(chǔ)存?zhèn)魉偷男屎唾|(zhì)量呢？這就需要該監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)用科學(xué)合理的編碼方式，在系統(tǒng)服務(wù)器的終端，利用網(wǎng)絡(luò)化的格式對(duì)圖像視頻信息進(jìn)行壓縮。endprint

（3）傳送圖像視頻信息。這個(gè)系統(tǒng)通常使用壓縮包的方式，對(duì)圖像視頻的信息進(jìn)行壓縮保存，同時(shí)通過網(wǎng)絡(luò)的形式傳送信息數(shù)據(jù)壓縮包，而這一系列過程主要是在服務(wù)器的終端進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。

（4）接收信息數(shù)據(jù)壓縮包。人們一般是在監(jiān)控系統(tǒng)的終端，通過wifi或者3G和4G等網(wǎng)絡(luò)格式，輸送要求監(jiān)控，同時(shí)接收壓縮包，人們?cè)谕ㄟ^解壓等一連串的方式，解壓視頻圖像，最終在視頻監(jiān)控系統(tǒng)的終端進(jìn)行播放。

（5）解壓圖像視頻。這個(gè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)一般通過軟解碼的形式對(duì)接收到的壓縮包實(shí)施解壓，從而利用適當(dāng)?shù)母袷交謴?fù)所有的圖像視頻。

（6）保存圖像視頻。人們通常會(huì)在這個(gè)系統(tǒng)終點(diǎn)的存儲(chǔ)范圍內(nèi)，保存一些自己喜愛的視頻圖像，同時(shí)監(jiān)控工作正常運(yùn)行，主要是方便以后查看調(diào)取。

4.2 微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)的自動(dòng)化改造

如何更好的進(jìn)行發(fā)電機(jī)的差動(dòng)保護(hù)呢？這就需要微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)在改造的過程中，增加對(duì)主要設(shè)備和部件科學(xué)合理的保護(hù)措施和維修，防止產(chǎn)生以下這些問題，如過負(fù)荷、過電流、比率差動(dòng)以及電壓閉鎖等等。并且，需要有效的保持設(shè)備中的閉鎖過電流、瞬間速斷、帶延時(shí)過流，如果發(fā)生電流接地的故障，系統(tǒng)會(huì)進(jìn)行適時(shí)自動(dòng)的報(bào)警措施。同時(shí)，在對(duì)微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)的變壓器進(jìn)行改造時(shí)，一定要對(duì)以下設(shè)施進(jìn)行保護(hù)改造：過負(fù)荷、過電流、回路斷線、速度以及零序電流等等，都需要采取相應(yīng)的保護(hù)改造[5]。又因?yàn)槟承┫到y(tǒng)在一些設(shè)備的影響下，例如自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)，經(jīng)常會(huì)發(fā)生低頻震，因此需要利用控制規(guī)律的形式，或者采用電力系統(tǒng)的穩(wěn)定器，處理該故障，從而有效科學(xué)的完善發(fā)電機(jī)組的功能，使得電網(wǎng)的安全性和穩(wěn)定性得以實(shí)現(xiàn)。在自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)中，還可以利用三模冗余系統(tǒng)來控制發(fā)電機(jī)，由于該系統(tǒng)不與別的監(jiān)控電路結(jié)合使用，因此可以保證系統(tǒng)的實(shí)用性和安全性能，同時(shí)也可以避免因?yàn)槊總€(gè)部件的故障導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)都出現(xiàn)故障和問題，使得設(shè)備無法正常運(yùn)行的情況發(fā)生。

4.3 計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的自動(dòng)化改造

電廠從生產(chǎn)工作開始就一直使用計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，因?yàn)槟菚r(shí)我國的科學(xué)技術(shù)還不夠完善，技術(shù)也不是很成熟，使得那時(shí)的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的性能不是很實(shí)用、穩(wěn)定，其元件經(jīng)常出現(xiàn)故障和問題，總是使用一段時(shí)間后就被淘汰了。通過計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的自動(dòng)化改造，可以利用該控制系統(tǒng)收集處理電廠生產(chǎn)的數(shù)據(jù)和資料，然后和規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比查看，通過對(duì)比如果發(fā)現(xiàn)存在哪些不利的影響和因素，就要實(shí)施及時(shí)的調(diào)整和處理解決，進(jìn)而維持電廠的正常運(yùn)行和生產(chǎn)。這個(gè)系統(tǒng)主要包含了以下這些性能：電廠設(shè)備運(yùn)行維護(hù)管理、軟件開發(fā)和培訓(xùn)、系統(tǒng)診斷、文件打印、數(shù)據(jù)通信和鍵盤操作等等，對(duì)這些性能進(jìn)行相應(yīng)的監(jiān)控，還可以處理解決故障的發(fā)生和維護(hù)[6]。該系統(tǒng)的現(xiàn)地制層具有以下這些性能：收集數(shù)據(jù)信息、實(shí)時(shí)控制和調(diào)整、系統(tǒng)診斷和安全運(yùn)行監(jiān)控等等。該系統(tǒng)主要收集了電廠設(shè)備運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的自動(dòng)計(jì)時(shí)，以及設(shè)備的運(yùn)動(dòng)狀況，然后在進(jìn)行有效的處理整理，保存在系統(tǒng)的數(shù)據(jù)空間中，提供給計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行播放放映，從而制作成表格，打印出來，從而實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的各項(xiàng)性能。

這個(gè)系統(tǒng)主要是通過現(xiàn)地裝備來實(shí)現(xiàn)收集數(shù)據(jù)的功能的，對(duì)于這個(gè)數(shù)據(jù)的參考值可以人工進(jìn)行設(shè)置給定[7]。如果系統(tǒng)運(yùn)行出現(xiàn)故障，或者數(shù)據(jù)出現(xiàn)了變化，計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)都會(huì)實(shí)行監(jiān)控傳輸給相關(guān)的工作人員，讓員工處理解決，找出原因。工作人員也可以利用監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)于電廠生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)和運(yùn)行進(jìn)行觀察和了解。工作人員還可以根據(jù)原有的規(guī)則來操作設(shè)備，控制設(shè)備的停止和開啟、短路和斷路等等，也可以依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)來設(shè)定輸入值和運(yùn)行指令等等，人工對(duì)設(shè)備進(jìn)行調(diào)節(jié)。工作人員還可以調(diào)整發(fā)電機(jī)組的功率，使得系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，從而手動(dòng)復(fù)位，還可以對(duì)設(shè)備的各個(gè)條件進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置和調(diào)整。使得系統(tǒng)進(jìn)行循環(huán)周期的工作，計(jì)時(shí)運(yùn)行，保存設(shè)備的信息和數(shù)據(jù)，制定成表格，反映出電廠生產(chǎn)的情況。

5 結(jié)束語

在對(duì)電廠電氣二次設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)化改造之后，不僅可以提高發(fā)電機(jī)組的使用效果，還可以提高電廠各種系統(tǒng)的質(zhì)量，通過優(yōu)化改善電廠的運(yùn)行模式，進(jìn)一步的實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，從根本上解決了電廠的生產(chǎn)問題，節(jié)約了電廠的生產(chǎn)成本，充分的推動(dòng)電廠行業(yè)高效科學(xué)的發(fā)展。

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