火電廠電氣自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)研究

1、火電廠電氣自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)研究在火電廠生產(chǎn)中引進(jìn)DCS技術(shù)以后，極大地增強(qiáng)了熱力系統(tǒng)的自動(dòng)化效果，也是火電廠經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益獲取的一個(gè)重要保證?；痣姀S中的電氣系統(tǒng)多使用常規(guī)設(shè)備與各項(xiàng)顯示儀表、操作系統(tǒng)等,故障監(jiān)控與系統(tǒng)管理存在難度，并且在熱力控制與電氣控制上找不到平衡點(diǎn)。在信息技術(shù)以及通信技術(shù)不斷發(fā)展下，使用參數(shù)集控的方法有利于增強(qiáng)電氣控制的可靠性，使各個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行更加穩(wěn)定，提高生產(chǎn)效率?；痣姀S電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)成系統(tǒng)結(jié)構(gòu)火電廠電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中很多系統(tǒng)之間相互連接、支持，共同組成一個(gè)功能全而的系統(tǒng)，系統(tǒng)中配置了勵(lì)磁系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)組以及直流系統(tǒng)。其中，能夠?qū)χ绷飨到y(tǒng)測控組屏，配置在主控室內(nèi)，再通過一

2、體化設(shè)計(jì)，使用分層分布技術(shù)將其安裝在電控柜中，這種配置方法更加簡單、便于操作。不同單元都使用單獨(dú)的保護(hù)系統(tǒng)，能夠使測量與控制集中起來，使用Ethernet接入網(wǎng)絡(luò)與主站系統(tǒng)相互連接。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，配置了智能裝置分別為LonworksRS485等，能夠在接口上實(shí)現(xiàn)自由轉(zhuǎn)換，更好地與主站系統(tǒng)完成通信。間隔層。在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中，間隔層裝置的作用非常大，能夠?qū)y控裝置集中開發(fā)與應(yīng)用，其中還包括了冗余裝置以及過程控制單元，能夠?qū)崿F(xiàn)火電廠中饋線保護(hù)以及測控的相互轉(zhuǎn)換與投切。火電廠間隔層存在以下特點(diǎn)：使用國際標(biāo)準(zhǔn)的5U配電機(jī)箱，使整體設(shè)計(jì)流暢感增強(qiáng)；設(shè)計(jì)了整體面板與機(jī)箱后側(cè)的插孔連接，使回路的使用有所

3、減少，增加了系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性與抗干擾能力；使用SMT表而貼裝技術(shù)，增加了裝置抗干擾能力；系統(tǒng)中、低壓設(shè)備全部集測控與保護(hù)為一體，將其設(shè)置在開關(guān)柜中省去了二次接線的步驟，進(jìn)一步節(jié)省了運(yùn)行成木。網(wǎng)絡(luò)層。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)最主要的是總線布設(shè)，按照總線型方式布設(shè)能夠充分使用雙絞線以及光纖等，將這些線路與電纜結(jié)合，使布線整體更加簡化、管理更加方便。特點(diǎn)體現(xiàn)在：使用自愈環(huán)形的以太網(wǎng)，光纖型號(hào)為10/100M；網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中使用的通訊介質(zhì)能夠相互混合利用，依據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況自由選擇；總線行與環(huán)形是網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞幕拘螒B(tài)，也可以相互轉(zhuǎn)換利用。站控層。電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中還包含了站控層，包括工程師站、通信站、操作站幾部分，每一個(gè)站都

4、缺一不可，支持更加復(fù)雜的操作。操作員站能夠?qū)⑸虡I(yè)數(shù)據(jù)庫與歷史數(shù)據(jù)庫訪問連接，實(shí)現(xiàn)不同數(shù)據(jù)庫的統(tǒng)一管理與布設(shè)；按照劃分好的間隔構(gòu)建一個(gè)模板庫，實(shí)際生產(chǎn)對(duì)象從模板中派生出來；使用報(bào)表生成工具，各項(xiàng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)自動(dòng)生成,可以在Web中瀏覽。工程師站主要對(duì)繼電保護(hù)與故障錄波信息優(yōu)化處理。通信站負(fù)責(zé)調(diào)度各項(xiàng)數(shù)據(jù)通信，隨時(shí)隨地獲取信息，與其他功能站進(jìn)行信息共享。系統(tǒng)功能介紹能對(duì)微機(jī)變壓器進(jìn)行保護(hù)。300kV以下電壓等級(jí)變壓器可以使用微機(jī)型變壓器保護(hù)裝置，基于信息技術(shù)，對(duì)設(shè)備中的電氣量實(shí)時(shí)保護(hù)與監(jiān)督，還能對(duì)設(shè)備進(jìn)行雙套主保護(hù)，使各項(xiàng)獨(dú)立配置要求得以滿足。保護(hù)功能很多，比如過勵(lì)磁保護(hù)、零序過壓保護(hù)、非全相位保護(hù)等

5、。微機(jī)線路保護(hù)測控。5?56kV范圍內(nèi)的電壓等級(jí)的電阻可以安裝在開關(guān)柜內(nèi)。保護(hù)功能全面，比如，零序過流與負(fù)荷保護(hù)、降載與三相重合閘保護(hù)等。此外，還具備諸多測控功能，比如事故遙測、裝置變?yōu)檫b測等。微機(jī)測控裝置。不同測控單元使用分布式系統(tǒng)時(shí)，都能按照不同的間隔測量與監(jiān)控，從而精準(zhǔn)測量一次設(shè)備。微機(jī)測控單元使用了30位DSP浮點(diǎn)處理裝置，支持15位轉(zhuǎn)換器，邏輯控制單元使用CPLD芯片，支持表而貼裝，還能將系統(tǒng)可靠性提高?；痣姀S電氣自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例探究某火電廠電子自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用概述某火電廠在調(diào)查了各項(xiàng)生產(chǎn)狀況以后,配置了3組發(fā)電機(jī),11MW機(jī)組中包含了4、5、6、7札14MW為#2機(jī)標(biāo)準(zhǔn)容量。選擇5

6、臺(tái)主變壓器并留出了2臺(tái)變壓器作為備用，將電壓劃分為三個(gè)等級(jí)和不同的支持段，分別為10kV母線與32kV母線、llOkV母線，支持供電段對(duì)應(yīng)為西北段、東南段。使用發(fā)電機(jī)電壓為5V,發(fā)電機(jī)端支持高壓廠用電，使用電抗器取電。在主控室中設(shè)置4臺(tái)電氣設(shè)備，兩臺(tái)一組分布在鍋爐與汽機(jī)兩側(cè)，通過通信信號(hào)聯(lián)絡(luò)。在7kVl段中并入發(fā)電機(jī)與斷路器，可以選擇以下兩種接入方法：一種是將#4主變先接入到2OkV母線中，然后途經(jīng)#2將主變接入到32kV母線內(nèi)；另一種方法是先經(jīng)過電抗器在7kV1段中接入2DK,使用備用電源設(shè)置好BZT回路；對(duì)低壓廠進(jìn)行劃分，劃分出的兩段選取不同的低壓廠變，分別是40B與55B,讓38B低廠變

7、保持恒定，支持BZT回路。人工調(diào)節(jié)勵(lì)磁器，設(shè)計(jì)使用了自動(dòng)調(diào)節(jié)的變壓器與ZZQ-4自動(dòng)裝置。系統(tǒng)優(yōu)化方案在上述火電廠中，電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用情況如下：選用了種線路，4套發(fā)電機(jī)組，配備了5kV用電系統(tǒng)與勵(lì)磁系統(tǒng)等。間隔層設(shè)置了102個(gè)裝置，啟用了3臺(tái)主變壓器，在隔層還設(shè)置了20多個(gè)裝置，充分體現(xiàn)了智能化管理。2.3改造后的功能使用了全新方案，將主控制中的電度表換為了可更新的電度表,更加便于管理與維護(hù)，在改用以后能夠?qū)崿F(xiàn)后臺(tái)機(jī)的串行與更加通暢通信效果；將原有的出現(xiàn)保護(hù)屏撤銷了，使用微機(jī)控制裝置，讓測控實(shí)現(xiàn)一體化，每間隔一個(gè)單元配置10臺(tái)測控裝置，讓保護(hù)、測控在一個(gè)而屏中實(shí)現(xiàn)。通過此次改造，火電廠的各

8、項(xiàng)操作基本實(shí)現(xiàn)了微機(jī)化與自動(dòng)化，將控制臺(tái)保護(hù)屏取消以后使用了微機(jī)工作站，借助信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)信息傳遞與共享；改變了過去操作習(xí)慣，將手工操作硬件變?yōu)榱俗詣?dòng)操控軟件，在一定程度上使電氣設(shè)備的使用更加高效、靈活,降低了故障發(fā)生率，真正實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化操作。同時(shí)，主控室預(yù)留出了更多空間進(jìn)行局部，也為電氣管理創(chuàng)造了條件。數(shù)據(jù)采集與優(yōu)化處理。在對(duì)系統(tǒng)集中改造以后，數(shù)據(jù)的采集更加時(shí)、全面，除了使用傳統(tǒng)采集手段以外,還能采集到開關(guān)與模擬量，在對(duì)采集的內(nèi)容充分整合、處理以后還能將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)起來；畫而顯示：透過畫而能夠看到系統(tǒng)最真實(shí)的運(yùn)行情況，更真實(shí)地將設(shè)備應(yīng)用效果記錄下來，還能集中顯示電流、隔離開關(guān)等設(shè)備是否存在故障。運(yùn)

9、行監(jiān)視。過去火電廠生產(chǎn)依靠的各項(xiàng)系統(tǒng)對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)缺少監(jiān)視，很多隱藏的故障未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，而對(duì)系統(tǒng)改造以后，能夠更好地監(jiān)視設(shè)備模擬量值、開關(guān)狀態(tài)等，為操作人員提供警示，發(fā)現(xiàn)潛在隱患并及時(shí)修補(bǔ)，結(jié)合圖像技術(shù)、語音技術(shù)、聲光技術(shù)等使報(bào)警更加及時(shí)。故障濾波功能。各種系統(tǒng)故障都能通過模擬故障錄波捕捉到，還能體現(xiàn)出開關(guān)量多少與變化情況。具備更強(qiáng)的在線分析與識(shí)別功能，可以在線重新設(shè)定參數(shù)；發(fā)電機(jī)空載變化監(jiān)測與勵(lì)磁監(jiān)測、短路監(jiān)測是新的功能組成，生成試驗(yàn)報(bào)表再打印出來存入到系統(tǒng)內(nèi)。如果系統(tǒng)中顯示了某個(gè)檢修的間隔狀態(tài)，說明間隔下的所有裝置都要進(jìn)行檢修,系統(tǒng)不會(huì)再對(duì)裝置數(shù)據(jù)進(jìn)行重復(fù)處理，也不需要再對(duì)裝置做任何調(diào)整。

10、 TOC o 1-5 h z 運(yùn)行日志。系統(tǒng)能夠?qū)Ξ?dāng)日的日志自動(dòng)更新、排班，每當(dāng)新建一個(gè)日志，都能從窗口中顯示出來，日志中還有時(shí)間、日期以及崗位、值班人員、當(dāng)日天氣等一些信息。在創(chuàng)建完木次排班日志以后，就可以將程序關(guān)閉然后監(jiān)控其他事項(xiàng)，運(yùn)行操作更加靈活與隨意。故障錄波分析。在顯示出原始濾波以后，可以對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)文件進(jìn)一步優(yōu)化與處理，及時(shí)將故障還原與修正，進(jìn)而更加合理地對(duì)故障原因、過程、結(jié)果進(jìn)行分析與研究，提出更加有效的防范方案，使斷路器的運(yùn)行更加可靠、穩(wěn)定。在分析系統(tǒng)產(chǎn)生的諧波時(shí)，除了對(duì)電能質(zhì)量進(jìn)行判斷以外，還要盡可能地徹底將諧波消除，還可以對(duì)諧波適當(dāng)補(bǔ)償。能夠結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)諧波總量進(jìn)行計(jì)算，應(yīng)用系統(tǒng)工具計(jì)算出25次諧波，對(duì)諧波分量進(jìn)行計(jì)算，能夠發(fā)現(xiàn)諧波會(huì)影響到保護(hù)動(dòng)作，可以通過驗(yàn)證的方式檢查濾波效果，因?yàn)槭褂玫谋Ｗo(hù)裝置不同，諧波允許的最大數(shù)量也不同，常規(guī)線路需要將其中隱藏的高次與低次諧波全部清除，而對(duì)于一些有特殊功能的變壓器，可以通過分量的方式處理濾波。3結(jié)語綜上所述，在火電廠中應(yīng)用電氣自動(dòng)