電氣自動(dòng)化技術(shù)在火電廠的應(yīng)用

白寧，惠婷婷，何俊富(陜西北元集團(tuán)錦源化工有限公司，陜西 神木 719319)

0 引言

為提高企業(yè)生產(chǎn)和管理的效率，更多的火電廠把電氣自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用到生產(chǎn)中大部分環(huán)節(jié)。電氣自動(dòng)化通過把電子技術(shù)、信息技術(shù)等有機(jī)的結(jié)合起來，使得生產(chǎn)越來越高效，設(shè)備越來越智能化，可以說電氣自動(dòng)化技術(shù)大大提高了火電廠的生產(chǎn)效率，提高了生產(chǎn)產(chǎn)能。在對電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用時(shí)，應(yīng)確保各個(gè)子系統(tǒng)控制功能都能被有效地應(yīng)用和落實(shí)，這樣才能進(jìn)一步提高火電廠的電氣自動(dòng)化應(yīng)用水平，促進(jìn)火電廠的發(fā)展。文章先闡述了電氣自動(dòng)化的特點(diǎn)和重要性，之后對其具體應(yīng)用進(jìn)行分析，就如何更好地應(yīng)用電氣化技術(shù)提出建議。

1 電氣自動(dòng)化技術(shù)和設(shè)備特點(diǎn)

電氣自動(dòng)化技術(shù)通過將信息技術(shù)、電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)通信技術(shù)等有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了更高的方便性與高效性。具體來說其特點(diǎn)表現(xiàn)如下：首先，電氣自動(dòng)化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)信息及時(shí)傳遞和反饋。在火電廠進(jìn)行生產(chǎn)活動(dòng)時(shí)，通過電氣自動(dòng)化技術(shù)可以利用計(jì)算機(jī)通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)電力信息的及時(shí)傳遞，并對電力信息進(jìn)行快速分析，最后將這些信息反饋到主線控制系統(tǒng)。通過信息的及時(shí)傳遞和反饋一方面可以幫助有關(guān)人員及時(shí)對設(shè)備進(jìn)行調(diào)整和控制，另一方面可以幫助生產(chǎn)管理者對火電廠的整體情況進(jìn)行大致判斷和全面了解，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)化調(diào)整和管控，從而進(jìn)一步提高火電廠生產(chǎn)能力。其次，電氣自動(dòng)化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的即時(shí)分析和處理。火電廠電子自動(dòng)化技術(shù)可以通過對數(shù)據(jù)的即時(shí)監(jiān)測，經(jīng)過計(jì)算機(jī)分析和處理后對可能出現(xiàn)的故障進(jìn)行預(yù)警，這也是電氣自動(dòng)化技術(shù)的智能表現(xiàn)之一。通過對節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的分析處理和故障預(yù)警，可以有效地幫助有關(guān)人員對故障即時(shí)排查和維修，在提高了設(shè)備的使用壽命同時(shí)保障了企業(yè)的生產(chǎn)活動(dòng)不受影響。最后，電氣自動(dòng)化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)跟蹤和監(jiān)控。電氣自動(dòng)化系統(tǒng)可以通過對通信層的管理和對側(cè)控層的保護(hù)，實(shí)現(xiàn)對電力設(shè)備運(yùn)行動(dòng)態(tài)化根據(jù)和監(jiān)控，提高火電廠的生產(chǎn)效率。

2 電氣自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)勢

2.1 電氣自動(dòng)化可以使資源得到合理利用，同時(shí)增加火電廠產(chǎn)能

傳統(tǒng)的火電廠在進(jìn)行生產(chǎn)過程時(shí)主要是利用燃料燃燒產(chǎn)生的熱能先轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，最后在轉(zhuǎn)化成電能。這種生產(chǎn)方式在熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能這一步驟時(shí)，會(huì)出現(xiàn)因燃料燃燒的不夠充分使得熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能效率不高的現(xiàn)象，資源浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重，最終使得產(chǎn)電效率低下。而電氣自動(dòng)化技術(shù)的開發(fā)可以有效地解決這一問題，實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化使用，避免資源的浪費(fèi)。相較于傳統(tǒng)技術(shù)有了質(zhì)的突破，在燃料燃燒過程中，通過對各項(xiàng)參數(shù)和設(shè)備的動(dòng)態(tài)調(diào)整使得燃燒更加充分，轉(zhuǎn)化的機(jī)械能更多，最終生產(chǎn)的電能也是隨之增長。電氣自動(dòng)化技術(shù)在為火電廠節(jié)約成本、合理利用資源的同時(shí)又增加了產(chǎn)能，提高了火電廠的核心競爭力。

2.2 電氣自動(dòng)化降低設(shè)備成本，同時(shí)增加火電廠經(jīng)濟(jì)效益

火電廠作為提供電力的企業(yè)，好多設(shè)備需要不停歇的運(yùn)轉(zhuǎn)，在此過程中會(huì)加劇設(shè)備的磨損和老化，降低設(shè)備的壽命，增加維修保養(yǎng)的成本，這對火電廠來說也是筆不小的支出。而電氣自動(dòng)化技術(shù)通過對參數(shù)的監(jiān)控幫助相關(guān)人員精確調(diào)節(jié)設(shè)備，一定程度上降低了輔機(jī)設(shè)備的耗電量和生產(chǎn)設(shè)備的損耗，節(jié)省了設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)成本。另一方面，電氣自動(dòng)化技術(shù)可以把人力解放出來，節(jié)約了火電廠的人力成本。比如原來單臺(tái)機(jī)組對人力的需求要達(dá)到幾十人，在集控運(yùn)行目標(biāo)達(dá)成后，僅需幾人就可以完成原來的相關(guān)工作。節(jié)約的人力資源和設(shè)備維護(hù)成本在一定程度上來說提高了火電廠的經(jīng)濟(jì)效益。

3 電氣自動(dòng)化技術(shù)在多電廠的具體應(yīng)用

3.1 電氣自動(dòng)化技術(shù)可以做到設(shè)備間的互相協(xié)調(diào)

一般說來火電廠規(guī)模都較大，設(shè)備更是種類繁多，數(shù)量龐大。傳統(tǒng)的火電廠在產(chǎn)電過程中各設(shè)備之間的工作基本上是相互獨(dú)立的，而電氣自動(dòng)化可以有效地建立起生產(chǎn)流程各個(gè)環(huán)節(jié)之間的聯(lián)系，構(gòu)建了集中管理控制體系，使各設(shè)備之間的聯(lián)系增強(qiáng)，提高了生產(chǎn)效率。

3.2 電氣自動(dòng)化技術(shù)在變壓器組用的應(yīng)用

充分利用電氣自動(dòng)化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)火電廠的持續(xù)發(fā)展，在提高產(chǎn)能的同時(shí)保證持續(xù)發(fā)電能力。電氣自動(dòng)化技術(shù)可應(yīng)用與變壓器組中，整流柜、高壓側(cè)斷路器、勵(lì)磁系統(tǒng)滅磁和勵(lì)磁調(diào)節(jié)器開關(guān)、減磁控制設(shè)備等的應(yīng)用以及在發(fā)電機(jī)并網(wǎng)控制程序和電流、電壓、溫度控制程序可以實(shí)現(xiàn)在火電廠進(jìn)行生產(chǎn)活動(dòng)時(shí)自動(dòng)調(diào)節(jié)，有問題即時(shí)跳閘等功能，一方面保護(hù)了設(shè)備，另一方面也提高了生產(chǎn)效率[1]。

3.3 電氣自動(dòng)化技術(shù)在輔機(jī)和用電系統(tǒng)中的應(yīng)用

電氣自動(dòng)化技術(shù)在對用電系統(tǒng)和輔機(jī)保護(hù)方面的應(yīng)用是具有非常重要意義的，反映了電氣自動(dòng)化應(yīng)用范圍較之前有了進(jìn)一步拓展。當(dāng)前隨著科技的進(jìn)步，計(jì)算機(jī)保護(hù)裝置呈現(xiàn)了體積越來越小，功能越來越強(qiáng)大。在火電廠應(yīng)用的微機(jī)保護(hù)裝置也是這樣，盡管微機(jī)保護(hù)裝置和以前用的繼電器的體積差不多大小，但是功能較之前強(qiáng)大了不少，尤其是微機(jī)快速切換裝置的應(yīng)用，完美實(shí)現(xiàn)了對各用電系統(tǒng)之間無干擾快速切換的功能。與之前的人工切換方式相比較來說，明顯降低了切換各用電系統(tǒng)時(shí)產(chǎn)生的相位和壓差，自然也就降低了用電系統(tǒng)和設(shè)備所負(fù)擔(dān)的沖擊，甚至可以忽略不計(jì)。電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)一步符合了國家關(guān)于安全生產(chǎn)的要求，提高了火電廠經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)也提高了企業(yè)的社會(huì)形象。

3.4 電氣自動(dòng)化在現(xiàn)場總線的應(yīng)用

通過電氣自動(dòng)化在現(xiàn)場總線中的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)全方位把控局面，通過對現(xiàn)場總線的自動(dòng)控制來實(shí)現(xiàn)智能化。如果火電廠發(fā)生異常情況，通過對相關(guān)參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，可以及時(shí)切斷線路，從而防范安全隱患于未然。同時(shí)在電氣自動(dòng)化應(yīng)用時(shí)要及時(shí)發(fā)現(xiàn)不足并完善，提高電氣自動(dòng)化使用效果。

3.5 電氣自動(dòng)化在控制火電廠設(shè)備中的應(yīng)用

通過單片機(jī)技術(shù)、電氣自動(dòng)化和計(jì)算機(jī)通信技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，可以達(dá)到對設(shè)備進(jìn)行控制和管理的目的。其優(yōu)勢不僅體現(xiàn)在遠(yuǎn)程控制可以輕松實(shí)現(xiàn)外，還體現(xiàn)在對設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測。同時(shí)PLC 控制還可以實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能。電氣自動(dòng)化目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于空壓機(jī)系統(tǒng)及其他設(shè)備控制中。鑒于火電廠的生產(chǎn)特點(diǎn)，內(nèi)部存在著大量的直流電系統(tǒng)，一旦此系統(tǒng)在生產(chǎn)活動(dòng)中出現(xiàn)異常，比如絕緣問題異常等，會(huì)導(dǎo)致保護(hù)誤動(dòng)情況的發(fā)生。火電廠可以通過運(yùn)用電氣自動(dòng)化技術(shù)對直流電系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)察，第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)問題并解決。

3.6 電氣自動(dòng)化技術(shù)在火電廠人員管理方面的應(yīng)用

通過電氣自動(dòng)化技術(shù)可以形成比較完善、緊密的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。通過網(wǎng)絡(luò)的全面覆蓋，使得火電廠的領(lǐng)導(dǎo)者對于員工的管理能更加有效和細(xì)致。同時(shí)，可以更加明確每個(gè)人的職責(zé)和分工，從而使責(zé)任制各容易的進(jìn)行落實(shí)，一方面能促進(jìn)員工工作的積極性，另一方面也會(huì)提高火電廠安全生產(chǎn)管理水平，促進(jìn)火電廠的可持續(xù)發(fā)展。

4 電氣自動(dòng)化在火電廠應(yīng)用的深層次展望

火電廠通過電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，已經(jīng)很大程度上做到實(shí)時(shí)監(jiān)控和及時(shí)整改，但依然存在著可提高之處，進(jìn)一步加強(qiáng)監(jiān)控效果和監(jiān)控范圍，最大程度降低誤差。另外電氣自動(dòng)化可以和現(xiàn)代可信息技術(shù)手段進(jìn)行深層次的融合，保證數(shù)據(jù)之間的交流和傳遞工作更加快捷和準(zhǔn)確，保證電氣自動(dòng)化技術(shù)能發(fā)揮更好的作用。除此之外，大型單元機(jī)組和自動(dòng)化結(jié)合也是未來的發(fā)展趨勢，在國家政策支持下，更加支持火電廠進(jìn)行大機(jī)組建設(shè)。如何將大型機(jī)組和自動(dòng)化有機(jī)結(jié)合，從而覆蓋發(fā)電系統(tǒng)是相關(guān)學(xué)術(shù)者和專家需要解決的重要議題[2]。

5 結(jié)語

隨著制造業(yè)產(chǎn)能的不斷增加，火電廠作為可以為很多行業(yè)提供電力供應(yīng)的后勤保障，電氣自動(dòng)化的應(yīng)用已經(jīng)成為了火電廠的必然趨勢。電氣自動(dòng)化的優(yōu)勢一方面可以節(jié)約成本，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化或半自動(dòng)化，提高企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營效益，另一方面通過智能化可以有效的提高火電廠安全生產(chǎn)水平。從國家層面上來說，也非常重視電氣自動(dòng)化技術(shù)。為了進(jìn)一步提高電氣自動(dòng)化的應(yīng)用水平，不僅給予了政策上的支持也在培養(yǎng)高級電氣自動(dòng)化人才方面做了很多的工作。因此電氣自動(dòng)化的發(fā)展前景很光明，值得相關(guān)學(xué)術(shù)者和專家進(jìn)行深入研究。