探究火力发电厂电气二次系统的现状及发展论文_李亚波

探究火力发电厂电气二次系统的现状及发展论文_李亚波

(云南欣博工程咨询有限公司 650000)

摘要:中国的人口是世界上排名第一,所以对各种资源的需求是巨大的,尤其是在对电力的需求逐渐增加,因此在很大程度上增加了发电厂供应压力,所以基于此背景下,从过去的分散控制系统到现在微机控制系统,提高火力发电厂的水平是非常重要的。电气二次系统不仅可以实现调度自动化、继电保护、安全控制,同时也保证发电厂电气系统的正常运行,所以它有一个非常重要的作用和价值。

关键词:电气二次;现状;发展

一、目前火力发电厂中的电气二次系统的实际现状分析

1.1对于单元机组中机件管控水平不足

对于电气二次系统中单元机组中所包含的发电机、汽机以及锅炉而言,在对其控制过程中都存在着一定的矛盾性以及不均衡性,并且在电厂生产期间的值班制度也没有落实到实际中去,致使二次系统运行过程中涉及到的人员众多,因此阻碍了自动化水平的提升。

1.2相关技术较为落后

实际上不少火力发电厂中电气二次系统控制操作室面积较大,并且控制室与单元机组控制之间相分离,因此在进行技术操作时,会受到区域范围的实际影响,导致想要保证系统能够正常运行,需要增加实际的电缆用量,而这样一来就使得工程整体的负担量急剧增加。

1.3自动化程度不高

虽然最近几年,我国加强了对电气自动化的研究与应用,但是在自动化技术应用过程中,还是不能与国际先进技术保持一致。例如,单元机组控制室范围过大,而只有在减少控制室面积,实现管控中心的自动化和智能化,才能保证锅炉、机电等设备达到值班条件。因此对于国内火力发电厂来说,只有解决设备、功能的分散才能推动自动化水平的提升,而在发电厂整体自动化水平得到有效提高的同时,可以推动电厂信息系统以及监控系统的发展与完善。因为电气二次系统是火电厂中不可缺少的一部分,所以保证二次电气系统相关水平得到有效提升,可以进一步提升火电厂电力系统运行的稳定性与安全性,更好的满足火力发电厂的实际需求,增加其经济收益水平。

二、完善火力发电厂电气二次系统的优势

2.1通信方面

火电厂二次系统的一体化,可以实现通信的一体化,有效满足智能电网的需求,改变电网以往受协议、速率的限制,对电厂的通信造成影响的局面。目前,我国自动化的装置种类繁多,同时存在各种各样的通信协议。另外,不同的通信协议存在诸多方面的问题,例如:速率、通知质量等,不利于电厂系统的整体性,采用统一标准后,可以大大缓解这一问题,有效地连接电力二次系统和智能电网,加强各个单元组件之间的联系,大幅度地提升通信速率,强化电力系统的通信功能。

2.2接线方面

电气二次系统具有占地面积大、各控制单位距离远等特点。在实现电力系统的一体化后,可以使电厂在二次接线的过程中,省去电缆的投资,避免传统接线方案存在的不足,使原本相互不支持的通信协议可以融汇贯通。建立电厂二次系统的一体化,可以使不同装置信号之间实现传送,实现统一的信号传输,降低了电气二次系统接线的复杂程度。

2.3信息方面

发电厂电气二次系统的一体化,可以实现有效的监控,促进系统不断向自动化发展。目前,通信的信息量无法由外部接线端来反应,这需要建立全面的监控系统,从而对发电厂整体的运营状况进行全面的掌握,实现各个系统之间信息的互通,使之朝着良好的方向发展。

2.4运行效率方面

实现一体化系统,使电气二次系统的效率得到提高。由于不同协议在不同设备之间运行需要很长的时间,并且现场的施工还会受到其他因素的影响,通过电气二次系统的一体化,可以很好地予以解决。严格按照国际的统一标准,在运行的周期内使发电厂运行的效率得到提高。

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2.5功能方面

电气二次系统实行一体化后,可以有效调整整个系统的功能,促进维护管理的实行。另外,在国际统一技术标准的要求下,无须考虑各种因素的外部限制,就可以实现合理的产品功能和产品布局,从而促进发电厂用最科学的方式对产品予以组织生产。

三、火力发电厂中二次电气系统有效发展

3.1元件继电保护

社会的发展与完善,使得科技水平有了显著的提升,电力系统继电保护也从原来的电磁型、晶体管型、整流型以及集成电路型,逐渐发展到现阶段的微机型继电保护上,而在科学技术的作用下,使得微机型继电保护设备的发展进入了一个新时期,其实际应用范围在不断扩大,并且在很大程度上微机型继电保护设备几乎取代了其他类型的保护装置,因此近两年绝大部分火力发电厂也开始应用这种先进性较强的继电保护装置。整流型与晶体管型保护装置具有一定的快速性、灵敏性、体积小、消耗功率不大以及良好的抗震性等优点,被广泛应用在中大型火电厂中,将整流型与晶体管型保护装置作为电力系统中极为重要的保护装置;集成电路型继电保护装置是向着微机型保护装置进行过渡期间所研发的产品,因此还未进行有效推广和应用就被各方面性能都十分良好的微机型装置所代替;最近几年,微机处理技术发展迅猛,并且被用在了每一个元件保护方面,如微机型的电动机、线路以及电容器都被应用在了火电厂中保护装置中,它凭借自身良好的性能、现代化的技术以及便捷化的数据处理方式,被相关人员所重视和喜欢,因此其应用范围在不断的扩大,取代其他形式的继电保护装置也是其发展的必然趋势。

3.2火力发电厂直流操作

电源系统火力发电厂直流操作系统能够在控制、测量以及信号系统运行的过程中保证直流操作电源的可靠性与安全性。一般情况下,复式整流系统、电容储能式直流系统以及蓄电池直流系统为提供直流电源的三种系统,目前应用最多的为蓄电池直流系统。碱性镉镍电池、固定型防腐隔爆式蓄电池、阀控制铅酸蓄电池是蓄电池直流系统的三种类型。在这三种蓄电池中,碱性镉镍蓄电池最易安装且具有无污染、可靠性等特征,然而由于其工艺水平存在缺陷,因此在我国的大中型火力发电厂中应用极少。阀控式铅酸蓄电池是近年来应用最为广泛的一种蓄电池直流系统,由于其具有密封性,因此对环境不造成威胁,再加上其对于设备没有腐蚀性,因此防酸问题便得到了解决。这种电池具有优良的性能,然而由于发展较晚,因此在近几年中才得以应用。高频开关电源、硅整流充电装置以及微机型充电装置为铅酸蓄电池的三种充电设备,硅整流充电装置以及微机型充电装置的区别在于控制器的选择,其均属于相控电源,而高频开关电源则属于开关电源,这种电源具有高科技要求,是现代科技发展的产物,因此在应用过程中具有显著性优势。首先其具有较高的可靠性;其次因其体积小、重量轻,因而方便维护;再次由于其具有较高的功率因数,因此效率高;最后由于其稳压精度高,因此对于保护设备以及控制设备的运行具有显著的安全性与可靠性。

3.3电动机控制

火电厂正常运行过程中不仅包括了汽机以及锅炉电机,同时囊括了诸多的辅助系统,例如,输煤、水工、除灰以及化学水系统等等,只有保障子系统的完善性,才能确保火电厂的有效运行。自从在火电厂中使用极强电集中方式以来,由于继电器所构成的逻辑回路不能为电动机连锁回路的通畅性提供保障,所以导致其运行稳定性出现下降。而在使用微机控制系统以后,不仅对系统中的接线进行了有效的简化,还推动了相关技术的发展。然而现阶段很多中大型火电厂依然在使用集中控制的方式,不过,这种集中控制方式正在慢慢的被电动机控制所取代,例如火电厂中的输煤系统自动化已经开始逐渐取代集中控制,并且随着电动机控制技术的越发成熟更好的推动了火电厂自动化水平提升。

结语

在我国的火力发电厂的发展过程中,自动装置已成为符合其技术发展的形势使然,在现行设计的工程中,微机型逐渐为发电机自动调整励磁装置以及自动重合闸装置所采用。在不久的将来,锅炉系统工况的稳定以及火力发电厂用电的切换时间也会得到技术上的提高。

参考文献

[1]黄昌建.小型火力发电厂电气二次系统的现状及发展分析[J].城市建设理论研究(电子版),2015.

[2]邓安付.火力发电厂电气二次系统的现状及发展分析[J].中国高新技术企业(中旬刊),2013.

作者简介

李亚波(1990.8),男,云南玉溪人,单位:云南欣博工程咨询有限公司,研究方向:电气二次,继电保护及自动装置。

论文作者:李亚波

论文发表刊物:《电力设备》2017年第34期

论文发表时间:2018/5/14

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