燃氣電廠的電氣控制系統(tǒng)應(yīng)用分析

劉冬

摘 要：隨著全球資源消耗的不斷加劇以及人類用電需求量的增強，提高能源利用率、可持續(xù)發(fā)展成為了發(fā)展的硬道理。燃氣發(fā)電相比較于傳統(tǒng)發(fā)電，具有更加安全、穩(wěn)定、低能耗的特點，利用燃氣發(fā)電逐漸成為了各個國家的首選，為了更好的利用燃氣發(fā)電來為社會持續(xù)輸出穩(wěn)定電源，燃氣電廠就要做好整體的電氣控制系統(tǒng)，提升燃氣發(fā)電的穩(wěn)定性與可靠性，希望通過分析為后者提供借鑒意義。

關(guān)鍵詞：燃氣電廠;電氣;控制系統(tǒng);分析

近年來，我國尤其是沿海地區(qū)，經(jīng)濟發(fā)展速度一日千里，伴隨著快速發(fā)展的經(jīng)濟形式，我國居民對于用電需求量也逐年攀升，尤其是夏冬兩季，人們對于供冷供暖需求增多，在同一時間使用供冷供暖設(shè)備的用戶也較為集中，導(dǎo)致我國用電峰谷值極為不平均，傳統(tǒng)的發(fā)電及發(fā)電頻率不均衡，電流大小也不穩(wěn)定，電壓受電流影響，也會隨之而變化，同一時間用電數(shù)量過多就會導(dǎo)致電路燒壞、跳閘等問題，極其不穩(wěn)定。燃氣發(fā)電相較于傳統(tǒng)發(fā)電方式，其發(fā)電效率與熱效率都有了很大的提升，尤其是燃氣--蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組的發(fā)電技術(shù)已日趨成熟。這一新型發(fā)電方式為人類的生活提供了更大的便利，本文就燃氣電廠如何有效設(shè)計電氣控制系統(tǒng)做出分析。

1 電氣控制系統(tǒng)的特點

與傳統(tǒng)的火力發(fā)電、核能發(fā)電相比，燃氣發(fā)電具有低能耗、安全、穩(wěn)定的特點，因而整個電氣控制系統(tǒng)的特點也呈現(xiàn)出反應(yīng)速度快和信息收集效率高的特點。因為燃氣發(fā)電對于整個系統(tǒng)操作的要求相比較于傳統(tǒng)發(fā)電要低很多，需要控制的設(shè)備與需要搜集的信息也相對較少，這就使得整個燃氣發(fā)電的電氣控制系統(tǒng)反應(yīng)更加靈活，在搜集信息時也能具有更高的效率。然而需要注意的是，因為電氣控制系統(tǒng)的反應(yīng)比較快，所以燃氣發(fā)電對于整體的電氣設(shè)備要求比普通發(fā)電設(shè)備更高，需要電氣設(shè)備在運行時具有更高的安全性與穩(wěn)定性，能夠保證整個發(fā)電過程都萬無一失，任何小的差錯都將會對整個燃氣發(fā)電系統(tǒng)造成不可估量的損失。因此，整個燃氣電氣控制系統(tǒng)在設(shè)計與安裝時，都具有很強的科學(xué)性與合理性，能夠確保電氣裝置時刻保持穩(wěn)定運行，不會遭受突如其來的故障，穩(wěn)定的運行與控制系統(tǒng)使得系統(tǒng)反應(yīng)更加靈活，確保了系統(tǒng)在搜集信息時的安全性與可靠性，進一步提升了電氣控制系統(tǒng)的信息搜集效率。

2 電氣控制系統(tǒng)的組成部分

電氣控制系統(tǒng)由網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與硬件設(shè)施兩部分組成，燃氣發(fā)電的產(chǎn)生伴隨著信息技術(shù)的發(fā)展，當(dāng)前我國許多基礎(chǔ)建設(shè)都已經(jīng)全部網(wǎng)絡(luò)化，燃氣電氣控制系統(tǒng)也不例外，通過網(wǎng)絡(luò)化的系統(tǒng)控制，實現(xiàn)了工作人員對電氣控制系統(tǒng)實時、動態(tài)的監(jiān)測。網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測結(jié)構(gòu)主要包括了前期控制系統(tǒng)對整個生產(chǎn)過程的監(jiān)測以及后期電氣在輸送過程中的信息收取監(jiān)測，通過這種網(wǎng)路控制結(jié)構(gòu)，能夠確保燃氣電氣的生產(chǎn)以及使用過程都能被有效監(jiān)測和控制到，隨時發(fā)現(xiàn)各種可能出現(xiàn)的問題，確保問題出現(xiàn)時能夠及時采取有效措施及時止損，避免出現(xiàn)更大的損失。硬件設(shè)施組成方面，當(dāng)前國內(nèi)的燃氣電氣機組大多為單元制機組，這種單元制系統(tǒng)保證了燃氣電廠在生產(chǎn)電氣的過程中，能夠更好的節(jié)能降耗、提升性能，同時，各個單元機組之間由硬接線有機聯(lián)合起來，確保了各個機組之間信息的順暢溝通，任何一個機組出現(xiàn)問題時，總體的控制系統(tǒng)都能第一時間接收到信息，并迅速啟動保護裝置，因而，電氣系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與硬件設(shè)施同時保障了整個控制系統(tǒng)的安全性與穩(wěn)定性。

3 電氣控制系統(tǒng)在現(xiàn)實中的應(yīng)用

3.1 電廠電源系統(tǒng)裝置

為了確保整個燃氣電廠發(fā)電設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)，以及在出現(xiàn)故障后能夠迅速啟用備用設(shè)備，整個電廠的電源系統(tǒng)裝置包含了故障保安電源、工作運轉(zhuǎn)電源以及備用電源，一般而言，電廠工作電源包含了10kV高壓電源系統(tǒng)及380V低壓電源系統(tǒng)，其中10kV電源系統(tǒng)的作用在于，能夠迅速通過鍵盤傳輸指令，傳輸功率一定的情況下，在提高電壓的同時降低電流，降低電能損耗。380V電源系統(tǒng)在于科學(xué)合理的控制多個機組，確保每個機組都處于安全穩(wěn)定的運行狀態(tài)之中。因為故障安保電源系統(tǒng)所服務(wù)的對象為不間斷電源，所以該部分的設(shè)計是整個電源系統(tǒng)設(shè)計的重中之重。于此同時，由于人們用電需求量的不斷增加，如何更好的將裝置切換功能與整個電氣系統(tǒng)有機結(jié)合起來，成了當(dāng)前需要解決的重點問題，人們出于對整個廠用電源系統(tǒng)的保護以及切換裝置功能的最大化，最終設(shè)計出將切換裝置安裝在進線開關(guān)周圍的辦法，既能夠保證各個系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)，同時又保證了二者的獨立性，使切換裝置與廠用電氣系統(tǒng)之間能夠進行順暢的信息傳輸。

3.2 廠用電源系統(tǒng)控制裝置

電廠一般控制著整個城市的用電供給，如若電廠發(fā)生故障，不僅為人們的生活帶來極大的不便，也會為電廠帶來巨大的經(jīng)濟損失。因此，廠用電源系統(tǒng)控制裝置的設(shè)計與安裝至關(guān)重要。在整個電源系統(tǒng)控制裝置中，共包含了對UPS電源、直流電源以及保安段電源三方面的設(shè)計，UPS電源的存在不僅能夠為電廠提供持續(xù)穩(wěn)定的電壓，同時也能確保電廠順利提供用電供給，直流電源的存在是為了應(yīng)對電廠在發(fā)生故障失去交流電源時能夠有充足的應(yīng)急照明電源，為設(shè)備操作，繼電保護、控制系統(tǒng)提供電源，保安段電源的存在是為了在電廠用電故障時，迅速對直流電源啟動保護裝置，確保各單元機組能繼續(xù)運行，降低電廠經(jīng)濟損失，最大限度保障電廠的經(jīng)濟效益。因此，電廠在設(shè)計電源控制系統(tǒng)時，要充分考慮到這三者對于電廠生產(chǎn)的重要性，在設(shè)計時充分考慮三者的特點，設(shè)計出具有安全性與保障性的電氣控制系統(tǒng)，保障電廠與工廠人員的安全，促進電廠更好的發(fā)展。

3.3 發(fā)電機與變壓器組系統(tǒng)裝置

燃氣電廠的發(fā)電機與變壓器系統(tǒng)不同于傳統(tǒng)的發(fā)電控制系統(tǒng)，其自身元器件眾多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，為整體的電源控制系統(tǒng)設(shè)計提出了更高的要求，要充分體現(xiàn)出燃氣電廠電氣控制系統(tǒng)反應(yīng)速度快的特點，發(fā)電機在運行過程中就要運用反應(yīng)更為敏捷的機島控制系統(tǒng)對發(fā)電機加以控制，這種控制方式的特點在于能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化遠程實時控制，可以在發(fā)電機發(fā)生故障時迅速發(fā)出指令對發(fā)電機啟動保護裝置，整個發(fā)電機的運行過程都處于實時密切的監(jiān)測之下，在這種監(jiān)測控制過程中，同時增加燃機控制系統(tǒng)及分散控制系統(tǒng)對發(fā)電機組實行雙重控制與保護，確保了發(fā)電機與變壓器組系統(tǒng)能夠時刻處于正常運行狀態(tài)，在出現(xiàn)問題時也能第一時間被監(jiān)測到，并通過網(wǎng)絡(luò)直接對發(fā)電機的控制系統(tǒng)發(fā)出保護指令，維護了整個機組的運行效率，避免為電廠帶來更大的經(jīng)濟損失，也使得整個城市居民用電更加穩(wěn)定，更好的促進人們生產(chǎn)和生活的發(fā)展。

4 結(jié)束語

燃氣電廠的電氣控制系統(tǒng)不僅關(guān)系到整個電廠的生產(chǎn)安全和營業(yè)效益，也涉及到每一位普通民眾的衣食住行，在進行電氣控制系統(tǒng)設(shè)計時，設(shè)計人員要具有較高的安全意識與經(jīng)濟頭腦，充分考慮到電氣系統(tǒng)裝置反應(yīng)快和效率高的特點，為電廠設(shè)計出更加穩(wěn)定、安全、有保障性的電氣控制系統(tǒng)，確保電廠的生產(chǎn)和經(jīng)營和諧穩(wěn)定的向前發(fā)展，人民生活和生產(chǎn)更加有保障，通過電廠的和諧穩(wěn)定來促進整個社會的和諧與穩(wěn)定發(fā)展。

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