摘要：随着社会经济的发展，我国对电能的需求不断增加，火力发电厂建设越来越多。要想实现发电效率的有效提升，确保电气设备运行安全，必须合理设计火电厂电气控制系统，利用现代技木手段对发电设备进行智能化控制.在这种情况下，设计师应认真研究火电厂电气控制系统，在此基灿上开展设计工作，确保设计方案先进科学、经济合理。鉴此，论文主要探讨了火力发电厂电气控制系统设计。
关键词：发电厂；电气控制；设计系统；探讨
引言
随着现代化城市发展进程不断加快，目前火力发电厂成为经济发展主要促进力量，同时火力发电厂的数量与日俱增。为了更好的满足人们的用电需求，工作人员加强对电气设备控制系统的研究力度，积极采用新型的电气控制系统，目前火力发电厂电气系统控制过程中通常使用DCS系统，促进了火力发电厂的稳定发展。
1 ECS系统发展历程
目前我国火电厂采取的厂用电气控制设备大多属于独立运行的状态，各设备的控制职能无法有效地协调和融合，部分信息无法进行有效地共享，这导致了设备控制效果无法满足火电厂的实际发展需求。随着我国科学技术的不断发展，大部分厂用电气自动化产品已从集成电路型开始转变为微机型，电厂的管理自动化水平得到了一定程度的提升。在1998年左右，针对厂用电气控制系统该朝着哪个方向发展曾经出现过一定程度的分歧。一种观点认为需要进行DCS功能的扩展，并在此基础上来实现电气二次设备的功能；另一种观点则认为需要通过通信方式接入到DCS系统中，借此来实现DCS在内的综合投资，并需要在此过程中构建电气后台应用系统，从而提升厂用电力系统的自动化运行水平。
2控制系统
由于电气控制系统的应用场合不同，目前人员将电气控制系统主要分为单元控和主控这两部分，同时将主控和单元控作为系统控制的中央系统。其中单元控制室含有大量网络控制单元，各个部分都有独立单元控制系统。在主控方式的应用过程中工作人员需要结合火力发电厂实际情况来确定应用系统单机容量，如果其容量在300~500MW之间，可以采用主控方式，但是如果其容量超过了500MW需要采用单元控制法进行。站在电气专业的角度进行分析，使用单机控制和主控都有各自的优缺点，在运行中采用单机控制方式会使得安装过程更为简单，与此同时也确保了系统操作以及监控工作的安全性和可靠性。采用主控方式能够实现对调试单元的合理布置，可以将两台设备连接起来，以此避免分散弊端的出现，从而有效减少了人力投入，网络化监控室可以实现网络单元控制与系统单元控制的有效整合，有效减少了财力和资源投入，有助于实现火力发电厂经济效益最大化。目前在火力发电厂主要有这三种控制方式，即：选线控制，一对一控制，微机监控。断路器与控制回路之间存在密切联系，对设备运行工作的可靠性和稳定性提出了很高要求。为了实现提高火力发电厂系统运行可靠性和稳定性等目标，必须要优先采取强电控制措施，进行简单接线，这种方法成为火力发电厂系统控制过程中的主要方式。随着科学技术不断提高，相关人员会在控制系统中及时引入微机型自动化方式来实现有效控制，同时还在日常工作中不断总结经验，将微机监控系统有效整合到火力发电厂系统控制工作中，比如工作人员将DCS系统引入到电气设备控制过程中，不仅实现了系统自动化控制，还大大提升了控制系统运行效率，有效实现了火力发电厂统一值班。
3我国ECS系统应用现状简析
近年来，国内外在ECS领域中已经取得了良好的研发效果，相关的研发产品也比较成熟，例如ABB的R=TROL-F励磁调节装置以及CE的电动机综合管理继电器等等，这些产品具有工艺好、质量稳定、通信接口能够充分满足国际规范的应用优势，但是应用国外产品来进行火电厂的厂用电气控制存在有价格昂贵以及无法充分满足国内火电厂实际运行需求的问题，这导致了国外产品在国内难以获得良好的应用。与此同时，部分系统的实施过程中存在有大量的工程定制和客户化定制的内容，导致了国外厂家所研发的ECS系统无法充分满足我国火电厂厂用电气控制的实际需求。现阶段我国的ECS供应商多是以国外厂家为主，但是由于国内外火电厂运行性能以及运行模式的差异性，其自动化程度不尽相同，在具体的系统功能和系统性能方面也有着一定的区别。基于此，我国电力自动化设备生产厂商要及时切合市场大环境，加强对ECS系统的研发力度，开发适合我国电力行业的新型ECS系统。
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4控制系统的自动化设计研究
4.1发电机的选择
发电机容量选择是对发电机进行选择的主要内容。在对发电机容量进行选择的过程中，一定要高度重视的是，汽轮机的容量要和发电机容量互相协调。其中，在将额定电压、额定功率因数作为主要依据，对发电机进行选择时，一定要遵守以下几大原则：第一，保证汽轮机的额定出力和发电机额定容量之间能够互相配合；第二，保证汽轮机最大连续容量、发电机最大连续容量二者能够进行互相有效配合；第三，对于发电机的冷却器，它的进水温度一定要和汽轮机相同工况下的冷却水温保持一致。
4.2选择主变压器
主变压器是火电厂电气控制系统的核心。设计时应合理选择主变压器的数量、容量及型号，既要有效满足供电要求，又不能影响发电设备的发电能力。针对大型火电厂和中型火电厂，主变压器数量应在两台及以上，小型火电厂设置一台主变压器即可。
4.3电气设备的设置
在布设电气设备时，针对330～500kV敞开式高压配电装置、110～220kV屋外敞开式高压配电装置，应选用中型布置方式来进行布设。在布设网络继电器室时，为能够获取最佳的电缆路径，在对网络继电器室的布设数量、布设位置进行确定时，应将容量规模作为主要依据。在布设容量规模中心时，宜选用分散布设方式，将其在厂房中的负荷中心位置进行有效分布。在实际布设过程中，假如具备一定条件，也能够在主厂房中布设动力中心，这样便无需为动力中心布设专门的配电间。
5发展展望
为了充分满足国内火电厂对于ECS系统的实际需求，要在应用现场总线和网络通信技术的基础上，来对现有的发电厂厂用系统进行全面的优化与完善，可以通过以下两点来实施：①实现对厂用电气的全通信控制，但是介于通信速度和系统可靠性还存在有一定距离，现阶段的ECS系统在跟DCS系统连接过程中存在有一定的硬接线，因此需要对热工工艺连锁问题进行有效的解决，借此来达到全面控制的效果。②我国现阶段的电气后台系统在具体应用过程中的性能还不够完善，同时又只有较为基本的运行监视功能，因此需要从提升电气控制水平和系统运行管理水平等方面入手，提高ECS的应用性能。
结语
综上所述，火力发电厂的发电效率和火力发电厂电气设计之间的关系非常密切，在对火力发电厂进行电气设计时，一定要对设备的选择、接线方式的选择、电缆的选择、电缆的敷设等进行有效深入考虑。本文对火力发电厂电气系统的设计问题进行了深入研究，进行了一些总结性分析，以期能够为电力电气设计人员的设计起到一定的参考作用。
参考文献
[1]杨钦，李金柱.火力发电厂电气控制系统设计及探讨[J].通讯世界，2016（9）：151~152.
[2]李东旭.火力发电厂电气控制系统设计及探讨[J].工业c，2016（9）：00101.
[3]张小平.火力发电厂电气控制系统的设计与实现[J].科研，2016（12）：00035.
作者简介
唐宏，男，汉族，1987年05月出生，学历大专，2009年参加工作，从事电气运行工作，2015年参加了新疆天电奇台能源有限责任公司1、2号机组生产、调试、运行，表现突出，现担任公司生产技术部电气专责工程师，负责发电厂电气专业运行、检修管理，安排周、月、年度检修计划，负责公司电气专业技术监督工作。
佐海峰，男，汉族，1986年10月出生，大专学历，2010年参加工作，自参加工作以来一直从事电气检修及维护的工作，2011年至2014年先后参加了新疆天山铝业股份有限公司一起4x350MW机组的调试级试运工作，2014年至2015年先后参加了神华和丰店厂和新疆天业电厂的检修工作，2015年参加了新疆天电奇台能源有限公司2x350MW机组的调试、试运及后期的维护工作，现担任新疆天电奇台能源有限责任公司生产技术部电气助理工程师。
论文作者:唐宏,佐海峰
论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期
论文发表时间:2019/3/11
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