火电厂电气综合自动化系统的研究

火电厂电气综合自动化系统的研究

苏湘民

华电新疆准东五彩湾发电有限公司 新疆昌吉州  831700

摘要：电气综合自动化系统包括管理、通信、测控、保护等功能，可实现励磁系统、直流系统、工厂电气系统、实时信息监控、电源管理、故障记录、保护信息管理等目的。在火力发电厂中，可以提供重要的信息资源，分析和管理电力系统故障，并分享数据，以及规划层、DCS系统和通信接口之间的相互通信，大大提高了发电厂的供电水平，节省了大量电缆。本文论述了火力发电厂电气综合自动化系统。

关键词：火电厂；电气；综合自动化系统

前言

现代社会越来越依赖电力，电力的使用已成为国民经济和生活各个领域的必要条件。火电厂电气综合自动化系统是一个统一的系统，包括技术和经济协议，包括生产、运输、分配、电气设备和辅助设施。发电厂将是一个电力输送和分配网络，将能源转化为电力，从而补充整个发电和使用过程。

一、火电厂应用电气自动化技术的意义

1.减少工作人员的工作量。电气自动化系统是由通信协议、网络通信技术和工业控制软件开发的新的自动化系统。发电厂电气自动化系统利用网络、信息和数字化技术，实现对其工作环境的集中控制和管理。例如，电气自动化系统提供多种报告(例如日常电费报告、启动设备日志报告、维护报告等)。在企业中，由于系统的维护是根据发动机的运行状态进行的，因此通过自动在线检查远程额定值更改的系统大大简化了员工的工作。

2.故障事件较少。电子电气自动化技术通常基于监控设备，此外还提供收集、组织和保护信息的功能。数据交换信号反馈是一种辅助自动化系统，使监控设备能够及时报告警告信号和异常事件，为设备维护提供准确的基础和来源信息。消除运营事故和危险事故，大大减少事故。

3.提高效率和降低成本。如今，社会生产不再依赖电力，电力部门每年需要大量电力，这反过来又要求逐步提高发电厂的生产力。传统发电消耗大量煤、石油，约占能源消耗的25%至30%。电费增加是因为成本增加。采用电磁自动化技术将燃料完全燃烧，从而充分利用原材料的价值，提高生产力，降低能源成本，提高经济效益。

二、系统实现功能

1.故障率分析

故障率表示设备的可靠性。总的来说，成本投资与故障率密切相关。通过分析和研究原始数据，可以了解每个组件在系统控制中的平均故障率。比较同一产品的故障率时，批号或制造商的差异可能导致同一类型部件的质量差异，故障率是对这些质量差异的评估。通常，为了获得相同质量的相似零件，故障率较低的相对质量指标乘以较高的系数，反之亦然。通过比较故障率指数，可以清楚地表明家庭和设备部件批次的脆弱性，从而有助于提高保护系统的技术水平和可靠性。

2.平均可用度分析

平均可用指数是对设备运行期间可用情况的评估。平均可用性的计算方法是总时间除以维修时间。如果保护设备的状态不可用，则可能是因为未检测到保护设备的漏洞。此时，保护设备可以正常工作一次。如果保护装置发生故障，很有可能会发生故障，但如果装置发生故障，可能会导致装置无法使用，甚至无法使用。这也可能是因为保护装置正在维护中，而且目前无法提供保护，从而降低了锁定和错误的风险。由于某些系统控制功能的某些故障是隐藏的，很难检测到，因此计算结果小于平均故障时间，因此计算出的实际可用值小于基准值。影响可用性的因素包括维修周期时间、故障检测时间等。当电力系统中的主要设备的可用率相对较低时，即当主要设备可用且次要设备不可用时，次要设备的可用率可能会干扰主要设备，甚至会降低对于同一组设备，如果平均可用率较高，则系数也较高，相对质量指数也较高。

3.预计可用度

自动化系统还包含各种可以修理的可控部件。更换部件的频率通常较低，但如果损坏，系统可能会崩溃。因此，有必要积极调查此类部件，延长其工作时间，并正确预测其可用性。因此，此处使用预估的可用性指数来警告工程师这些部件在技术上不足以更换。影响预期指标的因素包括技术维修水平较低的设备的停机时间和老化效率。如果维修时间长，故障率高，则这些设备的预期可用性肯定较低，因此对设备的评估还包括预期维修时间。预计维修时间越长，设备的相对质量就越差。

三、火电厂电气综合自动化系统的应用

1.电气调度的自动化

电气自动化是综合火力发电厂电气自动化系统的重要组成部分。调度中心的计算机控制系统、人机显示界面以及各变电站的服务器、工作站，可以实现调度区控制设备终端、子网调度中心、发电厂的整体网络化运行。

2.自动分发

配电自动化是发电厂综合自动化系统的配电管理子系统，主要包括配电设备管理、统计管理和通信控制管理。电力分配自动化可以最大限度地提高电力系统的运行效率，减少实际服务人员的人数和工作量，并为用户提供可靠和安全的电力服务。目前，该国主要使用分散的中央控制结构。主站和副站通过以太网进行通信，对配电管理进行协调和集中监控，从而实现配电自动化系统的统一。

3.开关站自动化

将电气自动化技术应用于开关站电站，目的是确保开关站的安全稳定运行，提高开关站的运行效率，减少对开关站工作人员的监控，将服务人员从传统工作场所释放出来，代之以生存该技术是基于交换站自动控制技术与应用信息处理和传输技术的集成。它对开关站的所有电气设备进行24小时实时监控，并通过网络将监控信息传送到控制室，供技术人员查看。

4.发变组保护配置分析

（2）选择直流母线电容器的保护类型。在今天关于如何最好地保护发电机外壳、短路等的讨论中，水平差动保护配置是最受支持的。但是，由于大多数发电厂组是平行构造的，中性点处有三个输出端子。此结构意味着无法在实际应用中配置拖引线保护。为此，许多国家机构采取了其他保护措施，限制因短路而燃烧垫圈。中性线过电压保护目前很普遍。

（2）接地保护。接地连接器的最大危险是整个旋转开关的电压分布可能会改变，从而导致两个位置接地。因此，发电机接地保护需要深入研究。发电机/变压器组通常配有转子接地保护系统进行采样，而磁系统则配有转子接地电源系统。为了可靠地保证转子的接地保护，配置了两个保护系统，但直接相互阻碍，因此在运行中只能同时运行一套。

5.自动化管理系统设计

（1）一、二级设备维修存在间接关系。在大多数情况下，次要设备维护必须基于主要设备维护。二次设备状态检修应以一次设备维修记录为基础，对状态检修技术进行分析研究。二次设备状态检修，不仅要缩短维修时间，减少停电造成的经济损失，减少维修次数，提高维修强度，还要延长二次设备的运行时间和效率。（2）财产管理信息系统(综管系统)是近年来开发的一个新技术系统。该系统包括对设备运行状况、故障和维修记录的分析，用于信息技术设备管理和信息共享。因此，资产管理信息系统(mis)的建立和改进在维护资产状况方面发挥了重要作用。

结束语

综上所述，随着自动化的发展，电气综合自动化发生了创新变化。目前，电气综合自动化的研究领域正在继续扩大，火力发电厂作为整个电气发电环节占有极其重要的地位。将自动化系统应用于火力发电厂是全球工业和经济发展的一项要求，这将有助于电气综合自动化的发展。

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