论电气自动化技术在火力发电中的应用创新

王娜

摘 要：在火电厂中，电气系统占据着十分重要的位置，其设备数量多，线路复杂，管理起来十分困难，为保证火电厂能够正常发电，需对其状态进行实时掌握。在科技的推动下，火电厂大都建立有电气自动化系统，能够及时反映各方面的信息，对各个环节实行实时监控，省时省力，效果显著。本文对其功能作了简要介绍，并分析了其现状和发展趋势。

关键词：火力发电厂；电气自动化系统；功能技术

火电厂多采用燃烧燃料的方式来发电，整个流程比较复杂，传统的运行模式已逐渐不能适应当前的生产。随着各种新技术的更新，电气自动化开始兴起，并受到人们重视。该技术的应用既省时又省力，管理起来十分方便，有利于实现数据共享，在机、炉、电三者的协调方面发挥着重大影响。在当今信息化时代，对自动化技术不断改进，有利于火电厂电气自动化的提升，从而增强企业的竞争力。

1 火电厂电气自动化系统的基本功能和特点

1.1 基本功能

该系统的主要功能是实时监控各项设备，辅助功能是实现多种数据的反馈。其监测控制的对象主要是各项设备设施的运行状态和其他一些列参数，多依赖主接线图的形式来完成测量工作。同时，该系统还设置有自动警报系统，一旦有设备发生异常或出现故障，系统能够及时发出报警信号，尽早解决故障，以免事故蔓延，带来更大损失。另外，为使管理工作更加方便，该系统还有提供检修报表、设备开关次数报表的功能。其辅助功能是指数据的反馈，主要包括在线对设备进行管理，对远方修改进行校核，故障诊断以及状态检修，通过测控装置和脉冲信号实现对电量的统计等。

1.2 特点

火力发电厂发电的原理是将燃料的化学能转化为热能，热能转化为机械能，最终产生电能， 程序多，管理难度较大。和内部的其他系统相比，电气自动化更为复杂，因为要涉及很多东西，需要布置大量的设备。在安装时，应按照各自功能用途进行分散安装，以配合其相应的主控中心进行监控工作，在运行时，信息量比较大，各种元件、线路复杂，加大了检修维护的难度。 各种设备不经常操作，有些需要很长时间才运行一次，尽管如此，其自动保护装置的要求性能却很高，需快速地对其进行操作。而且，电气设备在构造组成上虽然很简单，但操作起来却很麻烦。从控制的方式进行考虑，应做好两台机组DCS电气的控制模式，因为自动化系统的监测控制功能多依赖DCS系统实现的，当两台机组中有一个改变时，必须保证控制权的唯一性。在电气自动化系统的建立工作中，要想提升系统的运行效率，必须保证DCS与系统结构联网方式的质量，在保证系统能够正常运行的基础上，能够对其状态进行实时监控，并采集各种异常状态下的数据信息，同时自动分析处理，提供相应的应急措施，从而使电气系统处于较为安全合理的工作状态。

2 火电厂电气自动化系统的现状和未来趋势

2.1 火电厂电气自动化系统的现状

传统的运行模式已不能满足要求，大多数火电厂都建立了自动化系统，并取得了很不错的成绩。就目前而言，电气综合自动化技术不断进步，使用范围也进一步扩大，尤其是某些必要技术，效果十分显著，如分散分布式技术的应用。同时，还有许多新型技术，具有很大的发展潜力，如微机型电气系统，需对其进行保护。需要保护和自动装置微机型电厂电气系统的包括发电机和主变压器的保护，快速切换装置、励磁调节装置、启动关闭装置以及电源开关同期合闸装置等。此外，诸如现场总线技术等新兴技术在许多领域也被广泛应用。

2.2 对电气系统自动化的改造

一是断路器的改造。对于关键性的操作务必要严格按照规定的标准执行，最主要的目标是远近皆能操作，并能够准确无误地提供断路器的位置信息。部分断路器在长期的使用中，各种性能都必将有所下降，或受其他因素影响，质量降低，寿命衰退，对这类的断路器应该及时更新改进，多采用一些稳定性高、维护量小、具备各种良好性能的无油设备。为避免信息信号出现发送错误的情况，尽量将辅助点改造为双辅助触点接线；二是高压开关柜的改造。高压开关柜发挥着极其重要的作用，为提高其阻燃性，通常要对其柜间距离进行适当的调整，保证隔离物能够将其绝缘支撑的作用充分发挥出来。同时，母线导体和相对地间的绝缘性也应得到进一步加强，其绝缘水平的提升应靠改造来实现。三是各项设备的改造。首先应建立有专门的设备保护室，为加强保护质量，加大保护力度，必然要对各项保护设备进行一番改造，比如在上面增加消弧线圈，起到自动跟踪、调谐的作用；由于设备众多，运行复杂，工作量大，同时可能会产生较高的残压，对避雷器造成破坏，为改善这一情况，提高工作效率，需对避雷器进行改造，通常会选择使用无间隙金属氧化物避雷器；四是更好地实现远方监控。常采用的办法有更新继电器、加强线路监视、实现远控和就地控制、实现遥信等。

3 电气自动化技术在火力发电中的应用创新

3.1 创新统一单元炉机组

在火力发电中应用电气自动化技术能够将原来的机电控制一体化逐渐转变为机、炉、电一体化的单元制运行监控模式，在此状况下，火电厂中的集散控制系统就能够借助于机电炉单元制的运行模式，更加科学有效地汇总以及分析火电厂中火电机组的全部状态信息与运行参数，充分发挥其控制功能，从而充分挖掘电机组的潜力，大大简化了控制系统，降低了运行成本。

3.2 创新控制保护手段

在以往火力发电厂的控制保护系统当中，往往都是采用连锁以及报警的手段，然而这只能在一定程度上保护超限以及波动性。然而随着社会的发展，计算机技术也在不断进步，而电气设备的保护控制手段也越来越完善，其不仅能够实现在线记录，完成全方位的监控，而且还具有判断发展趋势等功能，这样其就能够严密地监控电气设备的运行状态，一旦发现发生设备故障，那么其就能够进行提前预警，而且还可以采取相应的控制措施，有效地保护系统以及设备，使其能够正常稳定地运行，从而保证火力发电厂的安全稳定运行。

3.3 实现电气全通信控制

由于目前火力发电厂的电气自动化系统在系统可靠性以及通信速度方面还不够完善，还是不能充分满足集散控制系统利用其实现电气全通性控制模式，而且二者之间还留存了一部分的硬接线。因此，为了充分实现电气全通信控制模式，就需要充分解决热工工艺连锁问题，要提高电气后台系统的应用水平，不断地完善当前的基本运行监视功能，提高监视水平，从而真正地提升电气自动化系统的运行管理水平以及控制水平。

3.4 构建通用型网络服务结构

通用型网络结构可以有效地支撑火力发电厂电气自动化系统的优质运营服务，而合理地应用创新型电气自动化技术能够大大提升系统的运行质量以及运行效率，实现电气自动化系统的网络升级，实现火力发电厂对各个方面的实时监控，使得火力发电厂的控制系统以及管理系统的相关信息数据能够实时、准确地得到上传，从而全面地监控整个火力发电厂自动化运行状态与过程，进而有效保证火力发电厂自动化运行的稳定性以及安全性。因此，火力发电厂应该创新电气自动化技术的应用，构建通用型网络服务结构，从而有效提高火力发电厂自动化运行效率与运行质量。

总之，电力与日常的生活生产活动关系紧密，火电厂通过燃烧燃料来发电，为提高工作效率，正逐渐实现电气自动系统化，该技术对电厂管理水平和竞争力的提升大有裨益。然而就综合能力而言，和国外尚有不少差距，需要不断改进，更好地服务人们，从而促进经济发展。

参考文献

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