火力发电厂电气控制与保护研究

摘要：随着科学技术的快速发展，推动了各行业不断进步，电力系统也与科技相融合，形成了自身良好的技术驱动，电气自动化控制技术在电力系统普遍应用，并且得到了快速发展。当前，我国电气自动化系统已经普遍应用到火力发电厂中，大大提高了工作效率，实现了供电稳定性，实践中已经取得了一定的成果，但是在操作、管理过程中，还存在一些问题影响着整体工作效能。文章主要通过对火力发电厂电气控制和保护设计存在问题分析阐述，进一步提出火力发电厂电气控制改进思路，以此提升供电稳定性。

关键词：火力发电厂；电气；控制

科技发展被广泛应用到各个领域，通过自动化、智能经管理控制，实现生产链条的现代化，电子信息技术大大提高了生产效率，保证了生产精准度。数字化将是生产的必由之路，发电厂对科技的导入，大大改善了生产条件，提升了现代化管理能力，在生产中不但使成本下降，更使企业综合实力得到了提升。电气自动化系统在火力发电厂中实现应用，是时代的必然，更是市场竞争的需要，那么，电气自动化应用就需要从系统选择、信号输入、系统测量、抗干扰等各个方面做好深入研究，保证电力供应稳定性，目前，火力发电厂电气控制和保护设计中还存在一些问题，需要在实践中加以解决，以此提高电气自动化系统应用效果。

1电气控制情况

1.1控制室

为了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200MV及以上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。

1.2控制方式

随着技术的不断进步，发电厂控制方式也有了更好的创新，通过对电压的分类，形成了强电控制、弱电控制和微机控制三种不同的形态。弱电控制不够稳定，接线较为复杂，为了实现稳定运行，均使用强弱电转换装置来实现弱电控制，维护系统正常运行。相比之下，强电控制却具备自身明显的优势，主要体现在接线较为容易，运行起来快捷简单、整机调试较为顺畅方便，运行时呈现出较高的可靠性和安全性，成为大多数电厂首选的一种控制方式。和传统技术相比，现代技术自动化程度更高，替代了人力劳动，使控制更加精准，保证了电力稳定性，技术进步、网络化建设，使微机控制技术越来越成熟，当前，大部分电厂已经引进了微机监控的方式，通过计算机系统设置，实现了电气控制与DCS系统相结合，不但有效的改善了工作条件，同时也全面提升了工作效率，使电厂各机组运行实现了自动化，确保炉电机系统一体化管理与控制。

1.3信号和测量系统

发电厂在设计时，需要考虑到信号系统建设，确保中央信号系统发挥作用，当前，冲击继电器及光字牌组成的能重复动作的信号系统是最常用的系统，通过系统指令，可以实现自动化控制，同时也能在故障发生后，形成手动管理，保证故障及时排除与解决，手动复归能够实现安全运行；另一种是采用微机闪光报警器组成的中央信号系统，这类系统完全受计算机控制，通过系统才能完成指令，第一种信号系统信号表现不够明确、瞬时信号记忆能力不足、运行时功耗大、发热多、回路复杂的劣势，已经不能满足日益增长的电能需求，随着科技的进步，这种信号处理系统已经被淘汰。第二种是最为先进的系统，具备记忆瞬时信号、回路设计较为简单、重复动作少、信号数量不受限制、功能较为齐全等优势，大大减少了生产中的故障率，使信号报警更加精确，提升了维修率，减少了重复作业。

2火力发电厂电气控制系统存在的主要问题

随着经济建设与社会发展，对电能的需求量越来越大，只有不断提高生产效率，才能满足社会需求，电厂电气自动化程度高，则会提升生产效率，推动生产发展，否则就会影响区域经济建设，在技术推广中，也存在一定的问题，导致电厂工作效率不高，只有全面解决技术问题，才能保证火力发电厂快速高效运转。

2.1整体控制系统技术不够先进

技术进步需要大量的实践才能成熟，虽然我国科学技术不断发展，但是在实际应用过程中，还有许多问题需要解决，特别是火力发电厂中存在的一些问题，严重影响了电能生产。电厂技术融合还有待提升，目前，发电厂控制技术还不够先进。主要表现在控制系统设计不合理，与国外先进技术相比，还有差距，满足不了生产需求，单元机组控制室空间过大，影响了机组运作效率。

2.2机组控制不协调

机组中控制出现不协调的现象，严重影响了电厂运行效能，从技术层面看，火力发电厂中机组主要由锅炉、汽机、发电机等部分组成，各个部分间存在沟通协调不利的情况，导致机组中锅炉、汽机和发电机以及全厂用电之间的控制水平不协调，不能形成统一管理、统一控制、统一指挥的能力，不同的单元机组有自己的管理运行方式，没有统一的规定与程序，辅助车间和辅助系统现代化程度不高，自动化水平不够，导致整个电厂自动化程度下降，整体机组运行效能跟不上用电量需求。

3解决火力发电厂电气控制系统策略

随着经济建设与社会的发展，对电力的需求量不断增加，电力是经济建设依赖的能源，只有全面提升电力供电能力，才能满足经济建设与社会发展需要，快速、高效的发电是企业面临的重点课题，同时也是国家应该高度重视的具体问题，随着技术不断进步，需要更好地依靠科技力量不断完善和解决火力发电厂现存问题，进一步提升发电效率。

3.1单元机组控制中心智能化

电厂发电工作效率好坏取决于单元机组控制能力，需要在实际中重点解决，保证控制中心实现智能化和自动化，建设控制室的时候，需要合理规划设计，适当根据条件缩小控制室面积，通过与DCS系统的整合，实现锅炉、汽机之间统一的控制，确保运行的协调一致，统一设计单元机组值班制度，通过网络信息建设，完善计算机系统，利用现代化的CRT监控技术，使控制全部统一到第一单元控制室，提升工作运行效率。

3.2提高全厂自动化作业水平

局部的改善不能解决整体效率，只有从全局角度解决，才能提高电厂发电运行的效率，确保全厂综合自动化水平提升，全网实现统一监控和管理。要把水泵房、水处理、输送煤等辅助车间归结到统一的网络指挥系统中，实现统一选型，统一标准，减少人力操作，避免出现误操作。

4结束语

要想实现火力发电厂电气控制和管理，则需要在实践中不断摸索，扫除技术进步中的阻碍，利用现代化技术实现自动化管理与控制，不断推动电力系统发展与进步。

参考文献

[1]冯伟，江黄健.国内火电厂电气监控系统的应用和发展方向[J].继电器，2006，15.

[2]薛飞，周伟，尹力伟，等.火电厂电气自动化系统建设研究[J].科技创新导报，2010，34.

作者：余俐敏 单位：国家电投集团江西电力有限公司南昌发电厂