摘要：电气自动化技术在发电厂内部的深度应用，让发电厂的运行、监控和管理等都得到了长足的进步，而电气控制与电气设计作为自动化技术的重要组成板块，对于发电厂的发展有着极大的影响。在发电厂的长期运行当中，一些技术问题也逐渐的凸现出来，为让发电厂的运行环境更加的稳定，就必须要对电气控制的各个环节进行分析，对保护设计进行优化，以此来改善电厂运行环境。
关键词：发电厂；电气控制；保护设计
1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。
2发电厂电气控制和保护设计中需要注意的问题
2.1电气控制室的选择
为保证火力发电厂电气自动化调度与指挥，需要建立一个具有协调功能的控制系统，控制系统指令主要通过控制室向外传达，一般情况下，控制室分由主控室和单元控制室两个单元构成，通过有效对整体运行情况进行调节。而单元控制室又由独立单元控制室和网络控制室两种类型组成，需要根据不同的运行架构做好选择与应用。在实际设置过程中，通常单机容量在100MV以下的发电厂使用的是主控制室，能够全面进行运行协调与指挥，保证运行效率。而单机容量在600MV的发电厂需要使用单元控制室，保证整体工作按照程序运行。不同的控制室有不同的功能与优势，如果按照电气应用角度看，单机一控和两机一控是存在的，有优势也有劣势，单机一控呈现出单元性强的特点，特别是在安装、运行、操作、监视、测量、调试和保护等多个方面具有自身的优势与特点，在系统出现运行故障以后，不受干扰，便于事故的处理，同时这类控制室面积大，足够宽敞，在系统运行时很容易操作。两机一控的方式主要是在不同地区设置不同的机位，出现了两地同时运行的格局，这种情况下，管理上就不够方便，两地需要良好的信息沟通，才能有效解决出现的问题，在运行时由两部分技术人员代运行，整体看操作不够灵活。
2.2监控系统的应用
对于发电厂来说，监控类的辅助系统是非常重要的。监控系统能够对发电厂的整个运行情况进行监控，对于风险和隐患及时的预警，对现场进行及时的监测和管控；对发电厂员工进行监控和监督，通过监控系统来进行员工的管控，提高员工的能动性，降低人力管理成本，利用监控系统来对发电厂进行系统统筹，全面控制。在进行监控系统的设计时，需要进行单元组控制系统的规划，在分散原则下进行电气设计，进行保护设计，让监控系统内部的电子设备处于分散状态，利用分散控制来进行发电厂的整体监控，通过这种设计来实现信息管理网络化。
2.3电气安装
电厂生产过程开始阶段就是电气安装，电厂拥有较多种类的电气设备，电路复杂繁琐，对电气安装技术提出更高要求。电气设备安装过程中合理分配施工环节，避免出现重大安全事故或其他突发事故。电气安装过程中严格控制电缆接线。如果将电缆接线误接在零序互感器上，影响变压器输出电流的稳定性，引发更多问题，如跳闸问题、漏油现象等。此外主要开关安装，如果开关端头接地未经过零序电流互感器，有可能诱发安全问题。具体要做到箱内的接线要整齐规律，连接固定好还要保证有一定的余量方便维修养护，并对裸露的线头严格处理。再就是明确色标区分下的三相线、N线以及PE线的作用，通过相应的标识以及编号表征整个电路结构，必要时，需要将接线图在箱内展示。
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2.4硬接线和通信管理层
目前，大多数的发电厂在进行电气设计时，都会利用硬接线模式来让电气信息与DCS系统进行对接，虽然这种硬接线模式确实发挥了一定的效用，但是，从整体上来看，硬接线技术存在较大的技术缺陷，很不稳定。例如，无法做到对电气信息的自动存储，电网的维护难度较大，维护功能欠缺，只能使用普通电度表等，而这些技术缺陷都会造成后期电厂运行的不稳定。电压、电流、电量和各种保护动作信号的传输，都要DCS系统通过网络接口来联机变送器、IO卡件和电缆。为了提高发电厂的自动化水平，现场总线技术和以太网技术的运用，可以为发电厂电气系统归于DCS系统铺设道路，从而使监控一体化，实现电气控制系统与DCS的无缝对接。
2.5控制系统的自动化设计
发电厂控制系统中自动化设计在目前依然存在安全问题，比如人员在日常工作中发现机组锅炉与汽机控制性能仍不符合实际协调工作具体需求，也就无法在控制工作中实现统一化值班。同时我国发电厂电气控制室建筑面积过大；系统控制方案与当前先进的科学技术出现了脱轨现象。为了实现电气控制系统机组自动化水平有效提高，在系统自动化设计方面，工作人员不断加强对电气控制系统智能化研究，比如缩小控制室占地面积，同时严格按照规定将电机组和厂用电及时接入控制系统中，才能有效提高锅炉控制以及电气控制协调性能。另外积极应用CRT系统实现对锅炉，电的统一监控，进一步简化监控设备，并积极制定科学合理的网络控制方案以此实现智能控制。在此过程中如果工作人员是使用两台设备进行单元控制，需要将控制室占地面积缩小到280m2之内，并按照实际功能将单元机控制系统进行合理划分，将不同电子设备分散开来，及时取消电缆夹层，通过采用这种方式不仅节约了电缆使用量，还有效减少电缆敷设工作量，同时积极促进火力发电厂电气控制系统的稳定，安全运行。
3应用实例分析
电气主接线是发电厂和变电所电气部分的主体，它反映各设备的作用、连接方式和回路的相互关系。它的设计直接关系到全厂电气设备的选择、配电装置的布置，继电保护、自动装置和控制方式的确定，对电力系统的安全、经济运行起着决定的作用。概括地说包括以下三个方面：可靠性：在研究主接线可靠性时应重视国内外长期运行的实践经验和其可靠性的定性分析；主接线的可靠性要包括一次部分和相应组成的二次部分在运行中可靠性的综合，在很大程度上也取决于设备的可靠程度。可靠性的具体要求在于断路器检修时，不宜影响对系统的供电；断路器或母线故障以及母线检修时，尽量减少停运的回路数和停运时间，并要保证对一级负荷及全部或大部分二级负荷的供电。灵活性：主接线应满足在调度、检修及扩建时的灵活性。在调度时，应可以灵活地投入和切除发电机、变压器和线路，调配电源和负荷，满足系统在事故运行方式、检修运行方式以及特殊运行方式的系统调度要求；在检修时，可以方便地停运断路器、母线及其继电保护设备，进行安全检修而不致影响电力网的运行和对用户的供电；扩建时，可以容易地从初期接线过渡到最终接线。经济性：要节省投资，主接线应力求简单，以节省断路器、隔离开关、电流和电压互感器、避雷器等一次设备。
4结束语
综上，随着经济的飞速发展和科学技术的不断发展，发电厂也必须顺应时代的潮流，向着更加智能的方向发展，在电气自动化的应用中，发电厂逐步的实现了自动化控制。为了提高发电厂的运行效率，提高发电厂的运行稳定性，就必须要对电气控制系统和保护设计中存在的问题进行分析，并对电气控制和保护设计进行优化，以此来优化发电厂的整体运行环境，不断提高电气控制在发电厂中的应用水平。
参考文献：
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[2]何磊.通讯技术在火力发电厂电气控制系统的应用[J].科技风，2016，No.30119：150.
[3]尹雪梅.大型火力发电厂电气自动化监控系统的设计研究[D].华北电力大学，2016.
论文作者:杜强
论文发表刊物:《基层建设》2019年第8期
论文发表时间:2019/6/20
标签：发电厂论文; 控制室论文; 电气论文; 接线论文; 控制系统论文; 火力发电厂论文; 系统论文; 《基层建设》2019年第8期论文;