燃氣電廠電氣控制系統(tǒng)設計要點探析

張君煒

江蘇華電戚墅堰發(fā)電有限公司 江蘇常州 213000

1 燃氣電廠電氣控制系統(tǒng)構成與特點

1.1 電氣控制系統(tǒng)的組成部分

硬件結構：

（1）重要的控制系統(tǒng)是燃機—汽機控制系統(tǒng)，目前，分散控制得到了廣泛的應用，通過硬接線和通信的方式將各個設備進行連接，將有關的信息和參數(shù)進行傳遞，來實現(xiàn)燃氣機組的控制。

（2）網(wǎng)絡結構。目前，網(wǎng)絡得到了快速的發(fā)展，使得燃氣電廠變得自動化，因為網(wǎng)絡的發(fā)達，就實現(xiàn)了對系統(tǒng)的實時監(jiān)控。自控室在第一時間內(nèi)接受到有關信息的一部分，另外的一部分是廠級監(jiān)控信息，廠級監(jiān)控的主要作用是對監(jiān)控到的信息進行處理和存儲。實時監(jiān)控系統(tǒng)的核心選用了DCS（集散控制系統(tǒng)）系統(tǒng)，這個系統(tǒng)能夠進行遠程控制，數(shù)據(jù)中心、實時監(jiān)控系統(tǒng)等對這個系統(tǒng)進行控制，以確保燃氣電廠的正常運作，完成燃氣電廠的生產(chǎn)[1]。

1.2 燃氣電廠電氣控制系統(tǒng)特點

首先，要使得控制系統(tǒng)正常有效的運作，就要求這個控制系統(tǒng)在設計的過程中不要出現(xiàn)誤差，時間的計算以毫米為單位。其次，在設計系統(tǒng)程序的過程中，用來搜集的信息量比較小，這就使系統(tǒng)操作的次數(shù)不多，并且有關的設備比較少，使得系統(tǒng)操作起來比較方便，這個系統(tǒng)有很好的穩(wěn)定性，它的功能也很強。

2 燃氣電廠電氣控制系統(tǒng)的設計

2.1 燃氣電廠廠用電源系統(tǒng)

要使電廠能夠正常運行，就要有電源系統(tǒng)。燃氣電廠的電源系統(tǒng)主要有廠用電源、電源切換與事故保安電源，其中廠用電源的電壓有兩個級別，分別為6KV和380V，實現(xiàn)電源的雙向切換時可以采用6KV的廠用電源。廠用電源系統(tǒng)中DCS系統(tǒng)為核心，這個系統(tǒng)會根據(jù)之前制定的指令進行操作，例如：某個設備出現(xiàn)故障時，DCS系統(tǒng)就會檢測到，然后發(fā)出指令，這時工作電源就會很快的切換為備用電源，防止出現(xiàn)事故；電廠所需的持續(xù)高壓電源由380V電源系統(tǒng)提供。多臺機組組成了燃氣電廠廠用電源系統(tǒng)，機組由兩段保安母線、保安電源、工作電源和備用電源組成，每個機組都是由這幾部分組成的，其中備用電源是保安母線重要的部件。還有就是事故保安系統(tǒng)，這個系統(tǒng)是備用系統(tǒng)，用來解決不時之需，如：在燃氣機組出現(xiàn)問題，使得燃氣電廠不能工作時，這時就要使用保安系統(tǒng)，來維持燃氣電廠的正常運作[2]。在實際的燃氣電廠中，這個系統(tǒng)使用柴油發(fā)電機組作為電機，如果電廠停電，DCS系統(tǒng)就會立刻發(fā)出指令，這時柴油機組會馬上運作，實現(xiàn)備用機組向工作機組的轉換，是因為柴油機組隨時都能夠進行工作，也能夠隨時停止工作，使得柴油機組一直在一種“熱備用”的狀態(tài)下，就能夠確保電廠的正常運行，一直到查清楚停電原因并對此進行解決。此外，經(jīng)常使用的電源很容易出現(xiàn)斷電的情況，所以這種電源要采取有效的保護措施，避免這種現(xiàn)象的發(fā)生。

2.2 變壓器—發(fā)電機組系統(tǒng)模塊

把勵磁系統(tǒng)、變頻系統(tǒng)、電氣模塊控制和信號源利用電磁學的原理組合起來就形成了控制系統(tǒng)。發(fā)電機控制系統(tǒng)中啟動系統(tǒng)是核心部分，DCS系統(tǒng)在收到指令后就會自動的控制發(fā)電機的工作，發(fā)電機的出口開關和側開關都可以完成“準同期”，準同期是一個專有名詞，使用在自動控制專業(yè)，它是指在一般情況下，把微處理芯片作為準同期裝置的核心，在同步電機并入電網(wǎng)的過程中，可以確保這個過程的安全性和快速性[3]。斷路器也是控制系統(tǒng)中一個重要的部件，它主要用來提示系統(tǒng)運行時接地刀、隔離開關的工作狀態(tài)，也能夠利用DCS系統(tǒng)自動控制近遠端，斷路器還有保護的功能，它在發(fā)生故障時不能合閘，一旦執(zhí)行完合閘命令后就能夠自動解除“指令”，就使得發(fā)電機—變壓器組系統(tǒng)得到恢復，這個系統(tǒng)就能夠正常工作。

2.3 廠用電源切換裝置

在燃氣電廠中，廠用電源切換很重要，它可以提高用電的質量。在切換裝置電源時要特別的小心，因為這個電源影響著整個裝置的功能，一旦出現(xiàn)問題，就破壞了整個裝置的切換功能，這個電源的切換裝置可能會對其他一些裝置產(chǎn)生影響，為了避免這種現(xiàn)象的發(fā)生，在進行電源的切換裝置時要盡量遠離其他裝置，確保不會影響到其他裝置，使得廠用電源切換裝置融入電氣控制系統(tǒng)中。因此要使得這個電源切換裝置達到以上的要求，就要對它的位置進行合理的選擇，實驗表明工作電源位置的進線開關周圍是最佳的位置，這個電源在高壓電源系統(tǒng)中，可以在這個系統(tǒng)中的進線開關周圍安裝切換裝置，它能夠達到很好的效果?，F(xiàn)在用電量特別大，就這種現(xiàn)狀來看，提高電能的質量是很有必要的。廠用電源切換裝置與電氣控制系統(tǒng)會進行信息的傳輸，為了確保傳輸信息的有效性，在這兩者之間使用硬接線來連接，使得切換裝置能夠正常工作，進而提高電廠供電的有效性，從而達到安全供電的目的。

2.4 UPS不停電電源系統(tǒng)

UPS是不間斷電源，它是不停電電源系統(tǒng)的代表，它能對設備進行穩(wěn)定、不間斷的供電，它是一種重要的外部設備，由電源供應，也是組成電源控制系統(tǒng)重要的一部分，將持續(xù)不間斷的交流電供給燃氣電廠電氣控制系統(tǒng)。

3 結語

燃氣電廠的生產(chǎn)要靠燃氣電廠機組的正常工作來提供保障，所以確保電廠機組的安全運行來保障電廠機組的安全，因此，電氣控制系統(tǒng)對燃氣電廠很重要，影響著燃氣電廠未來的發(fā)展。