智能化技术在烟草电气自动化控制中的运用实践

张 琪 张志洋 张 刚 曲广庆 何召明

山东中烟工业有限责任公司青州卷烟厂 山东 青州 262500

在当代烟草电气自动化控制设计中,智能化技术融合应用极为普遍,电气接线系统、用电系统、直流系统、自动化装置、软件系统设计和监控系统均会紧密融合智能化技术,从而有效提升了整个烟草电气系统功能。

1 自动化技术在电气接线系统中的应用

在烟草电气接线系统中充分融合运用自动化技术有助于实现电力信息自动化采集、运行监控自动化、故障分析自动化和事故记录历自动化,确保电气系统安全。从安全控制效果来看,在烟草电气接线系统中融入自动化技术的功能主要体现在七个方面:第一,实现发电机与电动机的安全监控和继电保护。第二,实现电气设备实时状态安全监控与故障分析。第三,自动完成电能计量工作以及自动保存事故信息。第四,加强电力系统逻辑控制与操作票控制,优化防误闭锁功能。第五,协同其他系统加强电气设备安全控制。第六,为整个烟草电气系统提供实时信息。第七,优化电气设备管理功能。在电气接线处理工作中,接线方式主要分三种:3/2接线方式;5角线接线方式;2/3接线方式。这三种接线方式各具优势,供电可靠性较高,运行调度较为灵活,能节省一定的成本[1]。

2 用电系统与智能化化技术的融合

促进烟草企业电气用电系统和智能化技术的有机融合,确保用电安全,理应结合实际需求优化用电系统配置方案。某烟草企业在烟草生产工作中采用了大型发电机机组,为了提升自动化控制水平,工作人员用智能化技术对计算机控制系统进行了升级,同时着重改善UPS接线与配置方案。在具体工作中,采取了UPS冗余配置模式来提升供电可靠性,根据机组UPS的供电负荷状况,为每一单元的机组配置了两台能独立运行的UPS,并为每一台UPS组装了一条交流母线,这样能够确保两台UPS的正常独立运行[2]。其次,工作人员针对包括双重化冗余DCS控制器在内的双路电源供电负载,配备了两台UPS,这样能实现分别供电。针对单路电源供电负载状况,工作人员是将两台UPS两路电源在负荷端予以切换后再进行供电。此外,为了确保电气智能设备(包括电能计费系统、远动装置、安全自动化装置、起备变送器、故障录波信息子站、电气现场总线控制系统等)的自动化安全运转,工作人员启用了网络监控系统和继电保护系统,由计算机来监控和调整电气智能设备运转。

3 智能化技术在直流系统中的融合应用

提高智能化技术在烟草电气直流系统中的融合应用效果,应认真参考《电力工程直流系统设计技术规程》,借助智能化技术为每一单元机组安装完善的直流系统。从系统组合来看,直流系统主要是由蓄电池组、直流主屏、直流分屏和充电器共同组成。《电力工程直流系统设计技术规程》中明确指出,在设计直流系统的过程中,需要为每一机组安装三组蓄电池,其中一组是220V,用来提供动力负荷;另外两组是110V,用来实现负荷安全控制。这样设计能够改善系统绝缘效果,降低接地故障,提高机组运行安全,实现动力分开供电,有效提升设备运行可靠性[3]。

4 自动化装置组合应用

电气工程自动化装置主要包括同期自动化装置、用电快速切换自动化装置和故障录波装置,在自动化装置组合中充分应用智能化技术,提高电气工程自动化效果,则需要在这三项装置中移入智能化技术。其中,同期装置是要借助计算机实施监控,结合发电器安全并网的标准要求,为每一单元的机组安装一套微机型自动化同期装置和手动化准同期装置系统。用电快速切换自动化装置主要是通过安装微机型用电快速切换系统来确保机组安全停机,在正常运行和接入故障报警信号时均会接入DCS系统,同时,和DCS系统有通信接口相连。故障录波装置是通过安装微机型故障录波装置设备来分析事故和原因,对异常运行的电流、电压等模拟量数据实施录波,并准确记录安全保护自动装置运行情况。

5 自动化技术在软件系统设计中的应用

在烟草电气工程软件系统设计中运用自动化技术,首先要重视优化电气系统配置方案,运用智能化技术处理电气故障问题,即运用智能化检修技术做好电气设备预检工作(包括振动预检、噪音预检、射线预检等),这样能确定设备在运行过程中的故障高发点,然后采取针对性解决措施。其次,要借助智能化技术做好设备元件各项参数测算工作,参照常规值对比分析此时的测算结果,诊断故障类型,通过科学处理使元件参数回归于正常数值内。自动化变电设备状态检测技术则是对设备的运行状态进行检测,包括自动化程度检测、运转速度检测、传感器检测等。此外,要做好数据库系统设计工作,以确保电气运行数据的正常传输、收集、分析和存储。在此环节,应积极引入大数据技术,构建大数据管理平台,建立数据库,以便于实现电力系统运行数据的整合、分析和分类存储。

6 监控系统自动化设计方案

优化烟草企业监控系统自动化设计方案,应充分利用智能化技术做好各单元机组电气设备监控自动化设计工作,不断改善计算机控制系统配置方案。首先,要在单元机组设备控制系统内植入DCS智能监控设备,同时,要确保机组内部软硬件设备与DCS设备相符,这样能够将电气模拟量转变成4到20m A的信号并及时传输给DCS系统,接着由DCS系统数字量输出模件进行一对一的控制。其次,要充分利用智能化技术针对EFCS采取分层化、分布式计算机控制系统,为网络系统建立监控站层、间隔层和通信子站层,这样能全方位监测电气系统运转状况。

综上所述,全面提升智能化技术在烟草电气自动化控制中的应用效果,应充分发挥智能化技术的价值作用,不断改善电气设备系统。