摘要:随着时代的进步以及我国综合国力的不断提升,我国经济也随之获得快速的发展。作为经济发展过程中所需的主要能源,电能的质量不仅将对我国经济发展造成影响,而且也将对城市居民的生活造成影响。火力发电是我国主要发电模式之一,为了使火力发电厂能够持续、稳定的供电,相关研究人员应加强对火力发电厂的电气控制的研究。因此,本文将通过研究当前火力发电厂在电气控制方面存在的问题,进而,提出相应的解决措施。
关键词:电气控制;电气保护;存在问题;解决措施
火力发电厂是城市的主要供电来源。然而,随着城市的不断发展,城市对电能的需求量变得越来越大,这在一定程度上促进了火力发电厂的发展,然而,这对火力发电厂而言也是一个难题。随着电能需求的不断增大,发电厂机械设备承受的负担也将随之增大,尤其是在用电峰期时候,如果相关人员没有注意加强电气控制以及研究的话,机械设备将极易出现故障。由此可见,研究火力发电厂电气控制以及保护措施是十分有必要的。
一、电气控制基本介绍
火力发电厂通常将建设主控室与单元控制室,如果单机容量低于1000MV的话,通常只需使用主控室即可。如果单机容量高于2000MV的话,应采用单元控制室。而关于电气控制方法的话,目前主要有强电控制、弱电控制以及微机控制。然而,由于城市用电往往存在高峰与低峰,为此,火力发电厂应根据城市用电量的大小来分布不同时刻的供电量。因此,往往需要强弱电转换装置来实现强电与弱电之间的转换,然而,由于强弱电之间的转换较为困难,为此,我国火力发电厂往往只使用强电控制。
二、电气控制过程中存在问题
2.1控制系统自动化能力薄弱
随着我国科学技术的不断发展,我国与西方科技强国的距离变得越来越短,然而,由于我国在火力发电方面的起步较短,为此,我国火力发电厂的控制技术较为落后。我国火力发电厂电气控制系统的单元机组的结构设计方面不够精细,导致电气控制系统的自动化能力较为薄弱,这将对火力发电厂设备的运行造成极大的影响,甚至将对城市供电造成影响。因此,相关研究人员有必要加强设备自动化方面知识的学习,从而,提高我国火力发电厂电气控制系统自动化以及智能化能力。
2.2控制系统智能化较弱
火力发电厂机组主要有发电机、汽机以及锅炉等设备组成,然而,由于我国火力发电厂电气控制系统智能化能力较弱,导致发电机以及汽机等设备在运行过程中存在一定的不协调,这主要是由于大部分火力发电厂并没有协调好单元机组与全场用电的控制水平。电气机组的控制不协调无疑将对机组的运行造成严重的影响,这不仅将严重影响火力发电厂的运行效率,而且也将极易造成设备故障。
三、提高火力发电厂电气控制能力的相关解决措施
3.1实现自动化
为了能够大大地提高我国火力发电厂的电气控制能力,相关研发人员应不断学习先进的科学技术。针对我国火力发电厂电气控制自动化较为薄弱这一问题,可通过加强火力发电厂监控以及管理能力的网络控制来提高电气控制的自动化能力。监控与管理的网络化能够使管理人员能够随时查看设备的运行状况,除此之外,还应加强设备的质量控制,只要设备的质量达到使用标准,才能大大地提高整体设备的工作效率。除此之外,由于监控网络化,因此,可减少值班人员的数量,这不仅能够大大地减少火力发电厂的运营成本,而且,也将有效降低窝工出现的概率。
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3.2实现智能化
所谓“智能化”,是指以提高火力发电效率为目的,将单元机组的控制中心进行智能化和自动化,具体做法为利用微机技术,实现 DCS 系统的吸纳,缩小控制室,提升电气控制与锅炉、汽机和监控系统的协调性。网络控制要实现全面计算机化,实现单元控制集中统一。另外,为了进一步提高火力发电厂电气控制的智能化能力,可通过运用DCS系统来协调好锅炉与汽机等设备之间的关系。通过在DCS系统中加入发电组以及火力发电厂自身用电控制,使电气控制系统能够实现单元机组统一值班。除此之外,还可采用CRT监控系统来加强对锅炉、汽机等设备的用电监控,从而,实现网络控制计算机化。这不仅能够有效协调单元机组与火力发电厂之间的控制水平,而且,管理人员也能够更好地掌握各单元机组的运行状况。
四、电气部分保护相关措施
火力发电厂电气设备在运行过程中难免会出现故障,除此之外,由于长时间的运行,电气设备的磨损程度也将不断增加,这不仅将严重影响电气设备的运行效率,而且也将对工作人员的生命安全造成一定威胁。由此可见,研究火力发电厂电气部分保护措施是十分重要的。目前,我国火力发电厂电气保护主要方法如下:
4.1变压器的保护
变压器对于火力发电厂电气设备安全运行而言是十分重要的,变压器能够大大地提高电气设备运行的安全程度。为此,应加大对变压器的保护。目前,我国火力发电厂对变压器的保护措施主要分为过流保护以及瓦斯保护。其中过流保护能够有效地确保电气设备的安全运行。为此,应在三绕组变压器上装设过流保护,从而,使变压器能够正常运行。如果变压器在运行过程中出现故障的话,过流保护能够阻断故障线路的电流,而其余绕组依然有电流通过,从而,使变压器能够继续工作,这将有效必满出现电气设备短路的现象。除在三绕组变压器三侧均安装过流保护外,还可在动作时限较小的一侧安装方向元件来提高它的灵敏性,这将有效确保变压器的安全工作。而瓦斯保护则是指变压器出现故障时,变压器内部将因温度过高而产生气体,而产生的气体将涌向油枕上方。如果变压器故障较为严重的话,变压器内部将快速产生大量气体,而这部分气体将携带着部分油涌现油枕上部,变压器将极易被点燃,这无疑将对电气设备的运行造成极大的影响。根据气体将涌向油枕上部这一特点,相关工作人员设置了相应的保护装置,即瓦斯保护。瓦斯保护能够有效控制气体的流速,从而,使工作人员能够有更多的时间关闭电源开关。
4.2变压器二次回路的保护
对变压器二次回路的保护将大大的提高火力发电厂电气设备运转的安全系数。电气设备中的二次回路主要分为交流电压回路、电流回路以及直流回路。如果根据二次回路的用处进行划分的话,大致可分为电气闭锁回路、测量回路、操作电源回路以及开关控制信号回路这四类。电气设备继电保护系统出现故障的主要原因往往是由于二次回路,由此可见,加强对二次回路的保护是十分有必要的。对于断路器的电压回路,相关工作人员应注意以下两个方面:一方面是电压传感器的变比、容量以及极性关系,在进行设计时必须符合相关要求和标准;另一方面是电压回路的直流电阻的设计,必须要和相关要求相符合,并且电压降不能够小于额定电压的3%。而对于电流回路而言,相关工作人员应确保电流回路的接线正确并且可靠;同时,在带方向的电流、距离保护上,要确保电流回路的极性、相别等方面的正确性;其三,在差动保护上,要确保电流回路的相对极性和变比完全正确。除此之外,进行电流回路的压降和阻抗值的测定时,误差必须符合相关的规范和要求。
五、结束语
火力发电站的运行状况将直接影响城市的经济发展以及人们的生活。为此,相关工作人员应加强对电气控制系统的研究,针对当前火力发电厂电气控制系统存在的问题,进而,研究出相应的解决措施,使电气设备工作效率得以提升。除此之外,为了确保电气设备的正常工作,还应加强对电气设备的保护措施,这将大大地降低电气设备发生故障的几率。从而,使火力发电厂能够正常运行。
参考文献:
[1]王晓宙.火力发电厂电力运行中故障原因及应对措施[J].电子技术与软件工程,2017(1)
[2]唐浩程.浅谈大型火力发电厂电力控制系统的实现模式[J].科技经济导刊,2017(5)
论文作者:彭勇
论文发表刊物:《电力设备》2017年第32期
论文发表时间:2018/4/12
标签:火力发电厂论文; 回路论文; 变压器论文; 电气设备论文; 电气控制论文; 电气论文; 控制系统论文; 《电力设备》2017年第32期论文;