浅谈火电厂的电气自动化技术

2016-03-01陈少华

橡塑技术与装备 2016年10期

关键词：火力发电火力发电厂火电厂

陈少华

（邵阳学院魏源国际学院，湖南　邵阳　422000）

浅谈火电厂的电气自动化技术

陈少华

（邵阳学院魏源国际学院，湖南邵阳422000）

科技作为第一生产力，对我国火力发电的推动效果相当明显。以电气自动化技术的应用为例，在不长的发展时间内就取得了广泛地应用，归根究底还是因为电气自动化技术对于效率的巨大提升。各个单位也开始逐步意识到了该项技术的重要性，大力开展电气自动化的研究。据此，本文从我国火力发电中电气自动化技术的发展现状为切入点，分析了当下自动化技术在系统配置和设备保护中的作用。

技术；自动化；电气；发电

知识经济时代的科技得到了迅猛的发展，也推动了工业和制造业的发展，电能更是成为了当下社会生活和生产的重要能源。目前，电能转换的主要来源包括了风力、太阳能、潮汐能、核能以及热能等，但我国比较常见的是火力发电。从火力发电近三十年的历程来看，电气自动化技术的应用发挥了重要作用，不仅仅促进了工作成本的降低，也提升了运行效率，更促进了资源配置的优化。

1 电气自动化技术的优势

（1）提升发电效率。发电厂的供电压力是客观存在的，是社会经济发展推动居民生活水平提高的结果，各类生活用电器的应用可以提高其生活质量，同时也加重了电厂的供电压力。这也使得早期电厂经常出现供电紧张的原因，然而，电气自动技术的应用极大的提升了电厂的发电效率，使得人们的用电需求得到了满足。

（2）节约发电成本。火力发电厂发电的主要原料是化石燃料，然而，由于技术的制约导致化石燃料的能量转换率过低，单位发电量的成本较高，化石燃料的价值有效没有得到发挥出来。在电气自动化技术和其他技术得到应用之后，化石燃料的能量转换效率得到了提高，能量浪费和损失得到了有效的控制，更大限度的发挥了化石燃料的价值，降低了火力发电的成本。

（3）优化资源配置。火力发电是系统性的工作，需要对各方面的资源和力量进行综合运用，同时这种对各方面力量进行综合运用和协调的过程也决定了电厂的发电效率。因此，在过去由于技术水平较低、人力资源管理水平较低以及原材料质量水平低等方面的原因，就使得电厂的发电效率较低。然而，电气自动化技术的应用提高了电厂对各方面力量和资源进行协调的水平，同时也能及时发现各设备运行中的问题并采取必要的措施，最大限度了发挥了对资源价值的利用。

2 电气自动化技术在设备保护中的运用

火电厂的生产和运营除了需要保障效益之外，更需要对工作的安全性进行保障。因此，电力保护也成为了电器自动技术的一项重要任务。从目前的发展状况来看，其对设备的保护体现在以下四个方面：

（1）联锁保护。火电厂在正常运行的过程中往往会遇到各式各样的故障，不仅制约了电力系统的正常运营，也容易引发一系列的连锁风险。因此，自动化技术所提供的联锁保护得以被研发和应用。具体来看，当机电设备在运行中发生故障或者参数异常时，自动化系统就会自发进行断电处理，关闭电闸。这样一来，不仅可以保护电力设备，还可以通过终止运行来避免连锁性的损害发生。

（2）继电保护。当继电器和计算机系统进行之后，就会形成一个具有自发性的控制体系，并以此来对火力发电厂继电的实际运行工作进行控制。继电器的运行受到计算机系统的控制，计算机需要根据电气和热工的参量值来分析设备的运行状态，在确定异常之后就会形成相应的保护回路，为发电生产创造必要的条件。

（3）装置保护。发电厂的生产过程是由许多装置共同运行和相互协作而完成的，因此，每个装置都发挥着相应的作用。这也说明每个装置都受到相应的保护，并且从机械和电动两个方面来保护，其中比较常见的例子包括了锅炉安全门、危机保安器等。具体来看，装置保护的实现是通过自动化技术来对各个部分进行协调，各个保护设备按照相应的指令来运行，有效减少了外部因素的影响。

（4）防雷保护。雷击具有很大的不确定性，同时也具有相当破坏力，对各类设备的损害较大，甚至会出现烧坏电机和设备的情况。因此，自动化技术的引应用则可以通过各类措施的协调来防止这一破坏的出现或是扩大，提高对电机和设备的保护。

3 电气自动化系统中在火力发电中的应用

3.1现阶段火力中电气自动化技术的应用

I/O集中监控和远程和I/O控制技术进行结合，有效提高监控系统的运营效率，维护和运行都得到了极大的改善，同时也极大的压缩了设备成本，提供了电厂运营的经济效益。除此之外，远程操控的最大优势就是节约了人力劳务成本，减少工人的劳动强化和企业的资源投入。同时，只需要保障必要的基础设备数量来实现数据监测的精度，以及调配和处理的实时性。

总线控制技术的应用可以有效调节现场的运行状况。该项技术的实现需要借助于通信技术、控制技术以及计算机技术三者，在相互协调之后形成作用，可以有效的规避DCS控制站的输入与输出单元。然而，过去DCS控制体系并不能很好的开展分散管理工作，当设备被进行统一管理时往往导致很多的问题被忽略，得不到解决。然而，总线控制技术的应用却可以具有针对的补上这一块不足，实现分散管理和分散控制。

3.2火电厂电气自动化技术的创新

（1）实现电气的全方位通信控制。现阶段，我国的火电厂电气自动化技术发展还不够成熟，无法完全实现DCS利用ECS的全通信控制模式，在DCS与ECS间存在部分的硬接线，这就需要通过解决热工工艺的连锁问题来实现。因此，在未来这必然成为各火力发电厂所重点研究的方向，实现真正意义上地电气全通性控制模式，促进电气自动化技术更加广泛而合理的应用，提升火力发电厂的自动化水平与信息化水平。

（2）创新控制保护手段。传统的控制和保护手段往往存在太多的局限性，不能发挥真正有效保护作用，尤其是对于特殊情况的处理缺乏科学性和合理性，因此极大影响了火力发电工作的开展。希望可以今后的火力发电厂中，积极运用计算机的实时保护与控制技术，不仅通过对参数的监控和分析强化了对于电厂运行和自动化控制系统的故障诊断及运营检测等操作；同时也提供了更加科学的自动保护和实时控制手段，给电厂和电气自动化系统的运行提供了一个更加稳定的环境，促进电厂一体化控制的实现，实现了电厂运行效益的提升，彰显了火力发电厂的核心竞争力。