发电厂电气控制与保护设计问题分析

朱智博

摘 要：目前电气自动化控制技术在电厂中应用的较为广泛，其不仅实现了测量和控制功能，而且还能够实现实时监测，有效的减少电厂运行过程中的漏洞，提高了运行的管理水平。该文主要对发电厂内电气自动化控制技术控制、保护设备及改进措施等进行了具体的阐述。

关键词：发电厂 电气 控制 设计

中图分类号：TM623 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）03（a）-0100-01

科学技术的发展，有效的带动了电气自动化控制技术的快速发展，由于其具有测量、监测和控制功能，所以在当前的电厂中得到广泛的应用，有效的保证了电厂运行的安全性，提高了电厂运行管理的水平。但在应用过程中不可避免的存在着一些问题，需要从电气控制系统的运行的各个方面进行注意，并加以改进，从而使其能够处于高效的运行状态。

1 电气控制室的选择

目前在发电厂对于电气控制室的选择上，还没有统一的规定，是利用主控室还是单元控制室则需要根据电厂的单机容量、相关经验等来进行选择。这两种形式的电气控制室在运行过程中都有其各自的优缺点。

单机一控：采用单机一控，不仅有利于安装、操作、监视、测量、调试，而且还对单元具有较强的保护性，而且控制室环境较大，环境较好，但还是会存在着两台机公用设备的情况，这样就会造成两地控制、管理分散，需要运行人员多的问题，给运行和管理都带来较大的不便。

两机一控：由于采用此种控制室，两台公用设备在布置上较为集中，不需要进行两地控制，而且接线较为简单，易于操作，不需要较多的值班人员，对电缆所用量少，节约了成本。但对一台设备进行安装、调试、维护和故障处理时，则会给另一台设备带来一定的干扰。

2 电气设备的控制方式

目前我国各发电厂中对于电气设备的控制方式有订有三种，即强电控制、弱电选线控制和微机监控控制。由于弱电选线控制不仅接线复杂，而且可靠性也较低，所以不作为必备的选择。通常情况下，强电控制是当前各大电厂采用的主要电气设备控制方式，这主要是由于其不仅接线较为简单、运行方便，而且更易于进行调试，具有较强的安全性和可靠性。微机控制技术是在科学技术的快速发展带动下发展起来的自动化控制技术，特别是将微机监控方式使电气控制细佬入到DCS系统后，这对于机组运行自动化的实现起到极其重要的作用，同时也实现了统一的管理的目的。

3 机组监控系统的设计

发电厂有大量的辅助系统，主要包括输煤系统，除灰系统，化水系统，水工系统等。输煤系统应人工当场操作监控，这样既可以降低人工的工作量，减少人员，又可以避免职业病的发生。因此这些辅助车间和电力系统，以及远动和网络控制应遵循统一监控主、备选型，统一设计标准，统一设计原则，提高自动化水平，实现全CRT监控，从而提高效益。要将电气控制系统有效的纳入CCS控制，以做到分散分层布置，一般应配有间隔层、通讯管理层和站控层，这样可以与DCS方便沟通。因此，单元机组监控系统要按功能分散和物理分散的原则进行设计，电子设备间尽可能分散布置，采取小集控室，实现全厂监控和管理信息系统网络化。

4 电气系统的抗干扰问题

在电气设备运行过程中，其受到的干扰因素较多，如设备本身存在的噪声、多点接地导致的电位差、电容引发的耦合效应、电磁场、无线电波、雷击、温度和湿度等都会不同程度的使电气系统的运行带来一定的干扰，影响其运行的安全生。这些干扰的存在会对显示器的画面稳定性和色质带来影响，破坏计算机存储的内容，甚至导致DCS系统无法运行，如果对这些干扰不及时处理，则会给电厂带来较大的损失。目前在电厂对于抗干扰措施，通常会采用消除干扰源和切换干扰传输途径来进行，这二种方法都能达到预期的效果。如对受到磁场影响的设备采取隔离或是屏蔽措施，可以有效的消防干扰或是增强其抗干扰能力。对于线路传送过程中所带来的干扰，则需要对电缆的传输进行屏蔽或是在机柜一端进行接地，而对于供电回路中共模的干扰，则可以通过对变压器进行隔离来实现，而利用电源低通滤波则可以有效的消除由电网进入的高次谐波所带来的干扰。

5 电池的选择

由蓄电池组成的直流系统包括固定型防酸隔爆式蓄电池、阀控式铅酸蓄电池和碱性镉镍电池。目前在电厂现行的工程设计中对普通铅酸蓄电池使用的较多，但由于其体积较大，占据面积较大，而且在运行过程中还会有酸雾逸出来，从而对环境带来一定的污染，在使用进不仅需要设备单独的调酸室，还需要调酸加液设备，运行维护具有复杂性。而采用碱性镉镍蓄电池时，由于现在制造工艺水平还不高，所以运行过程中要时刻对可能发生碱渗漏的情况进行检查，还需要定期进行补液，价格也较高。采用阀控式铅酸蓄电池则有效的规避了上述两种电池的缺点，而且对于小容量的阀控式铅酸蓄电池则可以直接在控制室内装瓶进行布置，不需要单独的空间。

6 电气监控系统的硬接线和通信管理层

硬接线方式则是目前将电气信息接入DCS的最有效方式，但其还存在的很多运行上的问题。首先信息量储存比较少，在厂用电回路中只能安装普通的电度表，事故追忆、录波分析和防误码闭锁等的电气管理维护功能都没有，DCS要通过网络接口来链接变送器、IO卡件以及电缆，用来实现电压、电流、电量和保护动作信号的传输。通过现场总线和以太网技术可以为火电厂电气系统纳入DCS提供方便，让电厂自动化水平得以提高，从而满足监控一体化的模式，实现电气控制系统与DCS的无缝对接。

7 电气设备安装

工程的首要工作是安装，由于火电厂电气设备较多，线路复杂，要保证施工过程的科学化进行。现行工程设计中，自动重合闸装置及发电机自动调整励磁装置均采用微机型，而对于自动准同期装置，在平常的工程设计中，一般均采用集成电路型装置，可满足大中型火力发电厂安全要求，近年来也开始有微机型自动准同期装置问世，微机型自动准同期装置是技术发展的必然趋势，今后工程设计中应有目的有步骤的加以使用。

发电厂的生产过程中不仅具有复杂性，而且还具有较强的专业性和技术性，所以通过利用电气控制系统，对于电厂整体运行水平的提升起到积极的作用，但在电气控制系统运行过程中还需要不断的对各个环节进行完善，从而使其运行过程中具有更好的经济性和安全性。

参考文献

[1]王彤.发电厂电气监控系统研究[J].动力与电气工程，2009（29）：124.

[2]董桁.发电厂电气系统监控纳入DCS的应用[J].四川电力技术，2003（6）：25，27.endprint