曹坤 毛渊凯
福建福清核电有限公司 福建福清 350300
摘要：当前，发电厂是电力生产的主要方式之一。随着科学技术的不断发展，新技术的提高同样也使发电厂生产的水平和相关技术的控制也发生了重要的改化，为了能够有效的提升发电效率，确保电气设备的安全，有必要合理设计发电厂的电气控制系统，运用现代技术对智能发电设备进行控制。在这种情况下，设计人员应认真研究发电厂的电气控制系统。在此基础上，进行设计工作，确保设计方案科学、经济先进。有鉴于此，本文主要讨论了发厂电气控制系统的设计，分析了目前发厂电气控制系统的设计与实现。
关键词：发电厂；电气控制系统；设计；实现
近年来，计算机技术和电子信息技术发展迅速，在许多领域得到广泛应用。电力行业也不例外。目前，发电厂的电控系统正朝着智能化、自动化、现代化的方向逐步发展，不仅有效地提高了发电能力，而且有效地保证了电气设备的运行安全。发电厂的电控系统由多个子系统组成，包括监控系统、信号测量系统、电力保障系统和直流操作系统。设计发电厂电气控制系统时，设计人员应充分利用自动化技术，完善设计细节，不断提高设计方案的质量，充分发挥机组的潜力，以提高发电厂的生产效率，满足当前社会经济发展对电力的需求。
1发电厂的控制测量系统
从发电厂的控制方式来看，根据控制位置进行划分，可分为主控制室和单元控制室两种方式。该单元控制室也可具体分为由计算机网络组成的单元控制室。和独立控制室这两种类型。一般来说，如果安装容量小于100mw，一般使用主控制室，但如果安装容量超过200mw，则使用单元控制室，以确保系统在运行时的安全性和可靠性。从系统的设计和功能的角度看，不同的控制室类型的使用具有不同的特点。例如，从主控制室的设计来看，在系统的安装、运行、运行、保护等方面有较大的优势。此外，在处理系统故障的过程中，不会受到外部系统的干扰。一般来说，主控制室的面积比较大，可以让许多人同时在室内操作和排班。然而，另一方面，由于主控制室一般通过两个公用装置在不同地点进行控制，因此在系统操作维护和后期管理方面相对分散，而且由于系统操作涉及的人员较多。这让员工更难与人交流。
相对地，单位控制方式比较集中，不需要考虑远程控制的方法。此外，连接管理简单，空间紧凑，系统运行时所需的员工人数较少。它在操作和维护上有较多的优势，但如果一个控制器发生故障，必然会导致另一个控制器的操作，对整个电力安全构成一定程度的威胁。我们考虑了这两种控制的缺点和优点。单位控制系统相对比较适合。如果情况允许，可以取消网络控制室，将网络控制的部分转移到单位控制的部分。这可以在一定程度上减少系统运行期间占用的面积和所需的人员，从而降低生产成本。
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从控制方式来说，发电厂的电气控制包括强电一对一，弱电选线以及微机监控这三种控制方式，断路器的闭合开关直接影响到电气控制系统的回路，因此对于控制系统的安全性要求是相对较高的。当前发电厂很多断路器的系统和参数只有强电参数，如果采取弱电选项的方式，在实际控制过程中需要通过弱电变为强电进行实现，而这个过程很容易出现接线问题，或者影响控制系统的安全性。因此，为了能够保证该系统的操作安全性，一般不建议使用弱电控制的形式，对于大型的发电厂来说，一般会采用强电控制的方式。在技术的推进下，微机监控也逐渐趋于成熟，得到了很多发电厂的广泛应用，其在使用过程中能够将电机系统带入到DCS系统中，这样能够实现系统的智能化和自动化，提高生产效率。
2发电厂的电动机控制
发电厂的发电设备主要是电气动机以及相应的辅助系统，比如燃煤系统、水工、输煤系统等，为了能够保证系统运行过程中的问题，需要做好控制系统的设计，对于生产设备方面的控制主要采取强电控制的方式，而对于一些辅助系统来说，则可以采取程序控制和手动控制的方式。在实际操作过程中手动控制往往需要投入大量的员工，而且员工的劳动量较大，如果员工的职业素质较低则很容易使控制系统在运行过程中出现各种问题。对于大型的发电厂来说，常采用集中控制的方式，当控制系统中的继电器构成逻辑回路时，进行二次控制连接则很容易导致回路系统连接错误，并且由于连接过程中需要多种元件，导致维护保养方面所需的费用较高，这对于控制系统实现自动化是不利的，近年来很多发电厂在电动机控制上逐渐形成程序控制。
3直流操作的电源控制系统
直流操作电源是由蓄电池构成的，可以分为固定型蓄电池，阀控式电池以及碱性电池，普通的电池在很多系统设计中使用较多，但相对来说由于这些电池体积占用较大，而且电池中很多含有重金属，对于环境会造成一定的污染，在运行过程中还会产生大量的酸性物质，这些酸性物质被挥发到自然空气中也会对周边的空气造成一定程度的污染，严重影响居民的身体健康，并且蓄电池中需要安装，调酸池和相应的一系列设备。因此在设计方面成本相对较高，后期维护也比较繁琐，相比碱性电池来说，它可以分为中倍率和高倍率两种，这种电池在安装和调试方面是比较简单的，且电池在运行过程中可靠性较高，但是该电池制作工艺较慢，而且很容易出现渗漏现象，目前还无法完全解决这种问题。此外，这种碱性电池在使用过程中需要外源补充碱性溶液，最终成本要高于普通的铅蓄电池。近几年在直流操作系统中使用较多的是阀控式电池，该电池能够保障阀控处于密封的状态，而且在运行过程中不需要外源的水和其他物质，该电池没有酸雾产生，具有可观的使用成效。
4自动化装置
现代信息技术及网络技术已被广泛应用到各个行业。发电厂亦是如此。新形势下，发电厂自动化控制系统的自动化装置有着良好的发展前景和广阔的应用市场。为了能够进一步提高发电厂设备运行稳定性，减少工作人员的劳动量，需要提高电气控制的自动化程度，比如可以在电池中加入自动头装置，根据实际使用的情况进行自动化操作。现有的系统中自动装置能够使用微机型，从一定程度上满足了发电厂在安全运行方面的要求，也能够进一步保障发电厂实现高效生产。
结束语
社会经济的发展带动了电力工业的发展。为了提高电力生产的稳定性，必须不断优化和改革电气控制系统设计，采用经济可靠的设计方案，提高电气控制的效率、稳定性和安全性。电气控制系统是发电厂发电系统的重要组成部分，其设计水平与发电效率和设备运行安全直接相关。设计人员应认真研发电厂电气控制系统的相关知识，确保设计方案科学、先进。自动化控制是发电厂电气控制系统发展的主要趋势。这就要求企业领导在电气控制系统的应用中重视科学技术。转变落后管理模式，加强人才培养和教育，发挥科技力量，提高企业生产力，扩大经济效益。
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论文作者:曹坤,毛渊凯
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第34期
论文发表时间:2019/4/9
标签：发电厂论文; 控制系统论文; 系统论文; 控制室论文; 电气论文; 电池论文; 过程中论文; 《建筑学研究前沿》2018年第34期论文;