摘要：电气自动化技术开始逐渐应用到火力发电厂中，为火力发电厂的提供了技术支持，提高了电厂的自动化管理水平，降低了火力发电厂的经济成本，提高了电厂的经济效益。但是电气自动化在火力发展中的应用仍存在一些问题，本文将针对这些问题阐述一些电气控制与保护措施。
关键词：火力发电厂；电气控制；保护措施
引言
科学技术在发展，带动了整个社会的不断进步，电子信息技术广泛应用于各个生产领域，采用技术先进、自动化程度高的技术使得生产实现自动化和现代化，这将是发电厂维持生存和持续发展的必由之路。数字化和网络化控制技术被应用在火力发电厂的控制系统中，大幅度提高了电厂的现代化和自动化管理水平，不仅降低生产成本，而且提升了电厂的综合竞争力。
一、火力发电厂电气控制的概况
1、建设模式，目前来说，在我国的火力发电厂中通常电器控制室分为两个部分，包括主控室和单元控制室，采用主控制室的通常是单机容量较小的火力发电厂，单机容量较大的发电厂通常采用单元控制室的模式，单元控制室也可以按类型进行分类，包括独立单元控制室和网络控制室两种。
2、控制方式，火电厂的控制方式通常包括强电控制、弱电控制和微机控制。目前来说常用强弱电转换的形式，但是这种控制操作较为复杂，技术要求较高，随着技术的不断发展，微机技术以及电气自动化技术的应用结合提高了操作方式的简便性，从而实现了电气控制技术的DCS系统，逐渐实现了火电厂控制的整体自动化。
3、火电厂中央信号系统。这种信号系统的应用主要功能是一旦火电厂机械运行发生异常会提供警报，从而避免造成事故，中央信号系统也是由两种形式构成，一类是利用微机技术结合应用的闪光报警，一类是冲击继电器以及光字牌组成的信号系统，这种系统的优点是能够进行人工复位，但是微机技术的构建具有功能简单、灵敏度更高的特性，相对来说对电气系统的保护更为全面，两种信号系统的选用要根据火电厂不同的运行情况进行科学的选择。
二、火力发电厂电气控制系统存在的主要问题
1、机组控制不协调
在火力发电厂中机组主要由锅炉、汽机及发电机这三部分组成。在单元机组中存在着这三部分与全厂用电之间控制不协调的现象，这主要是因为大多数电厂中没有设置单元机组统一值班管理制度，同时辅助车间和辅助系统的自动化管理水平存在欠缺，不能与整个厂的自动化控制相协调。火力发电厂中机组控制不协调的现象严重影响着机组的运作效率。针对这一问题，火力发电厂的有关部分及领导要给予高度的重视。
2、控制系统技术不够先进
虽然，我国科学技术不断发展，但是火力发电厂中仍存在一些问题，还表现在发电厂的控制技术不够先进。单元机组控制室空间大，控制系统的结构设计跟不上世界先进技术，机组自动化功能的水平与国际先进水平还有很大差距。控制系统不完善和控制技术的落后都严重地影响了机组的运作效率，各部门和相关单位应该给予高度的重视。
三、火力发电厂电气控制与保护措施
1、实现电气的全通信控制
就现阶段来说，我国火力发电厂的自动化系统（ECS）还无法实现电气全通信控制功能，系统的可靠性及通信速度都还有提高的余地，ECS系统与DCS系统之间留有一部分硬接线，为了能够实现电气的全通信控制，相关研究人员必须重视热工工艺连锁问题，通过相关的技术手段增加更多的运行监视功能，提高后台系统的应用水平，最终实现电气自动化系统运行管理水平、控制水平以及自动化水平的提高。
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2、将单元机组控制中心智能化
要想提高电厂发电效率可以将单元机组的控制中心进一步的智能化和自动化，将控制室缩小，将发电组和厂用电的控制纳入到DCS系统中，使电气控制与锅炉、汽机之间的控制相互协调，为实现单元机组统一值班创造良好的条件。锅炉、汽机和用电监控采用CRT监控，取消统控制盘等后备监控设备的使用。网络控制实现计算机化，同样采用CRT监控，取消网络控制室，同时全部纳入到第一单元控制室。
3、合理的选择发电设备
火力发电厂发电所需要的设备的非常多，尤其是那些大功率的设备，发电厂在选择这些设备的时候要根据火力发电厂的具体情况来选择相关设备，利用正确的连接方式加以安装，根据设备的不同选择合适的安装方法。在设备投入运用前，要对设备进行性能检测，确保设备能够正常运作。另外，为了避免设备运行过程中出现低负荷或者空载的现象，要对设备增设辅助回路，从而确保设备能够满足发电运行需要。如在设备选择上，选择序号为“11”和序号为“10”的节能变压器会起到很好的节能效果，这类序号的设备可以在空载状态下可减少32%的能耗，在负载的状态下也可以减少15%的能耗，从而达到节能的目的。
4、加强安全措施，确保接地线设计科学合理
接地线的应用，主要是有效保护电厂员工的人身安全。工作原理为：利用人体电阻和接地电阻并联，通过电气设备带电，让流向人体的电流与接地导线的电联形成反比，以此确保工作人员的人身安全。在这种情况下，工作人员应使用环路式接地线方式安装电气设备接地装置，一旦系统某个环节出现故障问题不能正常运行时，可降低对地电压，以此提升电气设备运行的可靠性，确保电厂电气设备安全运行，从根源上避免发生安全事故。此外，相关负责人应安装接地系统报警装置，对运行系统汇总微小问题进行排查处理，提出有效的检修措施，减小安全事故的发生率。例如某火力发电厂为了设备运行安全力度，保证接电线设计科学合理，使用规格为40mm*4mm的扁钢作为接地连接线主要材料。由于部分接地需要对土壤情况进行检测后，才能进行接地连接线。如果土壤酸碱度过高，极易导致接地连接线出现生锈问题，给发电机组设备安全运行带来不利影响。因此工作人员还需将防腐锈的产品涂抹在接地连接箱上，以免扁钢生锈损坏连接地线，直接影响到电厂设备稳定运行。此外，检修工作人员应定期对接地连接线与周围环境进行检查，确保接地连接线处在干燥、通风环境中运行。对于生锈的接地线，工作人员应及时更换，确保接地连接线正常使用。
5、加强电气设备维护
实践表明，加强电气设备维护能及时发现电气设备潜在故障，及时进行排除可防止故障的进一步蔓延，降低其造成的破坏及影响力。首先，火力发电厂应构建完善的电气设备维护体系。一方面，组建电气设备维护工作小组，明确电气维护内容及维护计划。同时，明确相关负责人，做到责任到人，为维护工作的进行铺平道路。另一方面，结合电气设备工作实际，制定严格的维护制度。尤其应注重制定上岗制度、监督制度、奖罚制度，借助制度对电气设备维护工作加以约束，防止维护工作中违规操行行为的出现。另外，注重工作人员专业技能培训及考核。定期组织工作人员开展电气设备维护知识培训活动，传授新的维护思想与方法，不断提高电气设备维护工作水平。
结语
通过对火力发电厂电气控制与保护的相关研究，我们可以发现，在提出解决火力发电厂电气控制方面问题的策略之前，有必要深入分析电气控制系统存在的问题。此外，也要结合实际，深入探究火力发电厂的电气部分保护装置，以更好地指导该项工作的实践。
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论文作者:白金龙
论文发表刊物:《电力设备》2017年第5期
论文发表时间:2017/5/26
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