电气二次技术在发电厂的应用价值

2015-01-22□高峰

产业与科技论坛 2015年8期

□高峰

一、引言

科学技术是推动生产力发展的源动力，每当有新技术的出现，生产力必定会有很大的变革。新技术的出现不仅会提高企业的生产效率，还会节约很多的人力成本。我国电力系统发展到今天，已经逐步进入到高度自动化的时期，很多发电厂的中央控制系统，甚至是辅机系统都已经是集控化的。这在很大程度上减轻了电厂工作人员的工作量，人力资源得到了充分的利用。自动化技术也能够充分发挥其作用，对于火力发电企业中自动化技术的应用主要表现为热控二次技术和电气二次技术两大类，二者肩负着热力系统和电气系统正常工作的重任。虽然，电气二次技术只是辅助作用，但其的合理应用能够有效处理实际生产中遇到的问题，能够从一定程度上弥补系统中的不足。科学合理地运用二次技术是十分有利于生产的，其有着投资小、易实现、耗时短、效果显著等优点。但是，不能合理使用电气二次技术也会造成很严重的不良影响，很容易发生重大的事故。因此，要对工作人员进行相应的专业技能培训，确保能够安全高效地进行生产活动。

二、发电厂现状分析

现在火力发电厂还是主要采用6千伏公用系统来承担主要的制水、输煤等系统的用电工作，一般分为两段。这两段的开关分别简称为A01和B01，由两台公用变压器的低压侧接引。备用电源的开关由启动备用变压器低压侧的不同分支接引。两段都设有联络开关。当系统正常工作时，这两段都由工作电源提供电能，联络开关是断开状态。要是有一台高压公用变压器停止运行，本段的第一备用电源就会接入联络开关为这个电路提供电能，而第二备用电源就会合入备用电源开关，因此，两段中的每一段都会有4种运行方式。由于在实际生产中备用电源与联络开关之间切换操作机的几率非常之小，逻辑上很难实现，因此，就不考虑这种切换方式。对于公用的6千伏段所带负荷，一般都是属于三类或者二类负荷。如果没有设计快速切换的自动运行方式装置，那么切换的时候还是必须依靠人力来操作。鉴于发电厂的工作电源与备用电源会存在比较大的角度差，因此，在它们之间的切换运行方式只能是在使用串联切换的基础上进行，也就是说要先停电，再给电。在生产中安全是第一位的，因此，所使用的两台高压公用变电器是不能并列运行的，也就是说只能使用串联切换在工作电源与联络开关之间。所以，我们在使用公用段倒换运行的时候，就必须事先停掉化工制水和输煤系统以及380伏电源系统的负荷，再进行倒换。如果倒换量大，那么需要停电的时间就会比较长，一般来说每次操作都需要2个小时以上。除此之外，6千伏的公用段还承担着向办公楼和综合服务楼提供电能的服务，停电必然会影响企业的正常办公，造成极大的不便。严重影响生产效率的提高和生产进度。

三、对于现今电力公司用电切换问题的解决方案

为了使公用段的切换操作简单化、程序化，现在急需一个能够实现快速自动切换的操作方案。显然在公用段上安装电厂用电快速切换装置，就是最有效最直接的方法，然而这种方法是不明智的，原因有以下几点:一是设备投资大:安装此设备，再加上电缆和施工费用等等的投资大概会超过20万元。从效益上来讲，一个二三类的负荷这样的投资是非常不经济的;二是设备安装工程量较大:在安装这个设备的时候还需要特意安装一个快速切换的装置屏幕，这需要使用大量的电缆，从很大程度上增加了成本，电缆多了就会产生很多接线和调试的工作，从一定程度上又增加了安装成本，还会产生很大的工作量;三是最重要的是一般的6千伏开关控制室空间范围很小，没有足够的地方安装装置屏。这些因素导致此解决方案无法实施。

电气二次技术人员在认真研究图纸和设备资料的基础上，发现发电厂公用的DCS系统中有公用段开关的操作出口，我们可以充分利用这些来实现切换操作。同时，还可以在DCS系统中添加运行方式倒换画面，这样就不需要很多的电缆和很大的工作量，成本也会相对较小。在切换操作进行时，操作员可以通过使用CRT上的按钮来发出切换指令，完成切换操作。DCS系统可以同时实现应合开关的合闸脉冲和跳闸脉冲。通过这样的途径就可以实现切换操作的远程控制了，最重要的是能够减少很多的人力成本。

在解决远程控制后，还面临着串联切换问题。由于切换操作必须是串联切换，就是先断开后合上，对于生产企业来说浪费时间就等于增加成本，因此，就必须保证切换时间尽可能短。这是一项很难解决的任务，单单依靠DCS系统的操作是很难实现的，因此，可以通过研究各个电气操作开关的回路，来寻找各开关之间电气闭锁回路，能够有效减少停电时间。在有效的时间内提高发电厂的工作效率。

下面解决如何防止失误操作的问题。在一种运行工作情况下，只会存在一种切换操作，有时候人为操作会出现失误，为了避免这种失误操作的出现，会在DCS系统中设计闭锁逻辑。(如表1所示)

表1 公用段快切闭锁逻辑

在逻辑中不需要新增检测点，因为所用到的开关位置信号在DCS系统都有。通过DCS软件编程实现了闭锁逻辑的实现。当工作人员进行某种操作时，如果操作不满足相应的条件，DCS系统就会闭锁出口，决绝执行命令，这样可以有效避免人为误操作的出现。以上问题的解决都得益于信息时代的到来，在计算机科技高度发达的今天，通信渠道逐渐趋向统一的国际标准，这给各行各业的工作带来极大的便利。正是由于自动化装置的出现，通信协议的国际统一化，发电厂的生产效率变得简单而高效。二次接线也得到了很好的简化，不再需要大量的电缆投资，但是如果是采用传统设计方案，导致通信协议不同，通信不能进行，那就必须要进行重新接线。采用一体化的建设方案，能够有效确保不同装置之间的信号进行交互，再通过网络进行信号传输，这样就使二次接线的复杂程度下降了。一体化的平台还能够对全场的电气信息进行很好的监控，二次系统的自动化程度也能得到很好的提高。

一体化的控制平台，系统设计促使工作运行效率得到很大提高，在不同的通信协议下，各个设备产生商，在仪器调试过程中需要很长的时间，还很容易受到外界因素的影响，对于这个问题，采用二次系统一体化可以很好将之解决。