火电厂电气控制系统的设计和实现

火电厂电气控制系统的设计和实现

王宇生

（哈尔滨汽轮机厂有限责任公司黑龙江哈尔滨150046）

摘要：火电厂是电力生产的主要方式之一，电气控制系统与火电厂的运行密切相关。基于此，本文首先介绍了火电厂电气控制系统，分析了电气控制系统的配置，并从火电厂电气控制系统的设计和实现方面展开论述，以供借鉴。

关键词：火电厂；电气控制系统；设计；实现

1.火电厂电气控制系统概述

1.1火电厂电气控制系统特点

火电厂电气控制系统只有基于稳定的电气设备基础之上，才可以保障其安全效能高，因为电气设备具有结构复杂的特征，对此在实践中要加强对过渡信心控制与处理，保障其满足实际的运行需求，这样才可以保障各项工作的有效开展。

1.2火电厂电气控制系统的构成

1.2.1硬件设备

火电厂电气控制系统是系统随机配置的，通过少量通信以及硬接线燃机一汽机控制系统以及分散控制系统开展工作，这样就可以形成一个完整的控制系统。

1.2.2网络结构

在电气的电气控制系统的网络结构中较为重要的就是实时监控网络以及厂级监控信息网络，在实践中可以对生产过程中生成的各种信息数据进行处理与保持。同时在时间还能中，通信结构可以将厂级的信息监控网络以及机组的控制网络进行系统的链接，可以获得各种实时数据信息，产生双向的数据通信内容。

2.火电厂电气控制系统的配置

2.1火电厂电气控制站的配置

火电气控制站就是基于单元机组对其进行设置，设置统一的控制室，可以保障电气以及热工合作的电气控制系统，可以加强对模拟量的控制系统、数据采集以及处理系统、顺序控制系统的监督与管理，基于机组单元进行电气控制系统的设置，可以在根本上保障整个电气控制站的稳定、有效应用。在进行火电厂电气控制站的设置过程中，必须要加强对每两台机组设置的重视，通过公用控制网系统的设置，加强对每个机组状况的有效控制，保障在机组出现故障的时候，不给整个系统产生不良影响；在两个机组中构建完善的公共系统，即便其中一个机组出现故障问题，公共系统也会凸显作用卖包子系统的稳定运行。另外，机组工作人员是工作整个系统稳定运行的基础，对此在实践中必须要规范要求，合理设置，这样才可以保障整个系统的安全性、稳定性以及有效性。

2.2监控系统的配置

电气监控系统的配置在实践中可以分为几种不同的状况，其具体如下，远程智能1/0方式、现场总线控制系统方式以及1/0集中控制等相关方式，在进行电气监控系统中应用1/0集中方式可以提升其运行的安全性、有效性，在实践中就是将电气系统与现场设备的1/0接口进行链接，这样可以保障系统的有效链接，可以实现对整个集控室的系统控制与处理。同时在实践中利用1/0集中方式可以利用A/D处理之后，然后在连接到DCS组态中，这样就可以对整个电气设备进行系统的监督与控制，可以增强电气控制系统的监督管理能力，在电气控制系统中作为重要的就是集控系统的管理，对此在实践中要基于火电厂的具体状况以及问题，合理的进行电气控制系统的设置，这样才可以保障电气控制系统的科学发展。

3.火电厂电气控制系统的设计和实现

3.1火电厂的控制测量系统

从火电厂的控制方式来看，是根据控制地点进行划分的，可以分为两种方式主控室和单元控制室，其中单元控制室还可以具体分为由计算机网络构成的单元控制室和独立的控制室这两种类型。采用不同的控制室类型，从系统的设计与功能方面来看具有不同的特点，比如从主控室设计来看，在系统的安装、运行、操作与保护方面都具有较大的优势，而且在处理系统故障过程中也不会受到外界系统的干扰，一般主控室面积都比较大，可以同时允许多人在室内操作和调度，但是从另一方面来看由于主控室一般是通过两台公用设备在不同的地点进行控制的，从系统运行维护和后期管理方面相对比较分散，且由于参与系统运行的人员比较多，造成员工在沟通交流方面比较麻烦。

由于单元控制的方式比较集中，便于运行维护，因此在综合考虑单元控制和网络控制这两种控制类型的缺点和优势后，普遍认为单元控制系统更适用。在情况允许的条件下，可以取消网络控制室，并将由网络控制的部分转移到由单元控制的部分中，这样能够从一定程度上降低占有面积以及系统运行过程中所需要的员工，从而能够降低生产成本。

从控制方式来说，火电厂的电气控制包括强电一对一，弱电选线以及微机监控这三种控制方式，断路器的闭合开关直接影响到电气控制系统的回路，因此对于控制系统的安全性要求是相对较高的。为了能够保证该系统的操作安全性，一般不建议使用弱电控制的形式，对于大型的火电厂来说，一般会采用强电控制的方式。在技术的推进下，微机监控也逐渐趋于成熟，得到了很多发火电厂的广泛应用，其在使用过程中能够将电机系统带入到DCS系统中，这样能够实现系统的智能化和自动化，提高生产效率。

3.2火电厂的电动机控制

火电厂的发电设备主要是电气动机以及相应的辅助系统，为了能够保证系统运行过程中的问题，需要做好控制系统的设计，对于生产设备方面的控制主要采取强电控制的方式，而对于一些辅助系统来说，则可以采取程序控制和手动控制的方式。在实际操作过程中手动控制往往需要投入大量的员工，而且员工的劳动量较大，如果员工的职业素质较低则很容易使控制系统在运行过程中出现各种问题。对于大型的发火电厂来说，常采用集中控制的方式，当控制系统中的继电器构成逻辑回路时，进行二次控制连接则很容易导致回路系统连接错误，并且由于连接过程中需要多种元件，导致维护保养方面所需的费用较高，这对于控制系统实现自动化是不利的，近年来很多火电厂在电动机控制上逐渐形成程序控制。

3.3直流操作的电源控制系统

直流操作电源是由蓄电池构成的，可以分为固定型蓄电池，阀控式电池以及碱性电池，普通的电池在很多系统设计中使用较多，但相对来说由于这些电池体积占用较大，而且电池中很多含有重金属，对于环境会造成一定的污染，并且蓄电池中需要安装，调酸池和相应的一系列设备。因此在设计方面成本相对较高，后期维护也比较繁琐，相比碱性电池来说，它可以分为中倍率和高倍率两种，这种电池在安装和调试方面是比较简单的，且电池在运行过程中可靠性较高，但是该电池制作工艺较慢，而且很容易出现渗漏现象，目前还无法完全解决这种问题。近几年在直流操作系统中使用较多的是阀控式电池，该电池能够保障阀控处于密封的状态，而且在运行过程中不需要外源的水和其他物质，该电池没有酸雾产生，具有可观的使用成效。

3.4自动化装置

为了能够进一步提高火电厂设备运行稳定性，减少工作人员的劳动量，需要提高电气控制的自动化程度，比如可以在电池中加入自动头装置，根据实际使用的情况进行自动化操作。现有的系统中自动装置能够使用微机型，从一定程度上满足了火电厂在安全运行方面的要求，也能够进一步保障火电厂实现高效生产。

结束语

火电厂是电力生产的主要方式，为了能够提高火电厂电力生产的稳定性和效益，需要对电气控制系统设计不断优化和改造，采取经济、可靠的设计方案，提高电气控制的高效性、稳定性、安全性。

参考文献：

[1]张祥生.浅谈火力发火电厂电气控制与保护[J].科技与企业，2014（4）：193.

[2]黄丽萍.火力发火电厂电气控制系统的设计以及自动准同期的探索[J].通讯世界，2014（15）：98-99.

[3]张兴广.电气自动控制系统在火力发火电厂中的应用与创新[J].大科技，2017（13）：43.