胡炳欣 朱宏伟
国投钦州发电有限公司 广西省钦州市 535000
摘要：火电厂电气二次设备作为一次设备的保护装置，它在火力发电中发挥着重要作用，故而应重视自动化改造效果。在此之上，本文简要分析了火电厂电气二次设备的配置特点，并分别从优化监控系统性能、打造自动化微机系统、实现计算机系统改造、改造无功控制系统等方面，论述电气二次设备自动化改造措施。
关键词：火电厂；电气二次设备；自动化改造
前言：电气二次设备是火电厂电气设备中的重要类型。若能对其实施自动化改造，将有利于强化其性能，并且帮助火电厂节约投入成本，促使电力发电厂拥有良好的发展前景。同时，还应确保电气二次设备的配置数量满足实际需求，以便最大化展现出电气二次设备的保护价值，为电力系统的稳定运行提供保障。
一、火电厂电气二次设备的配置特点
（一）匹配性
火电厂电气二次设备主要是用于监测与保护一次电气设备的装置。常见的电气二次设备包括微机保护系统、视频监控系统、无功控制系统、继电器、传感器、轮机调速器等。一般在配置电气二次设备时需要遵从火电厂的实际要求。同时，还应结合一次电气设备性能特征为其搭配适合的电气二次设备。好比在应用GIS设备时需要为其配置专门发挥保护作用的“GIS设备保护器”，这样才能促进火电厂电力系统的稳定运行。
（二）开放性
目前，大多数火电厂电气二次设备配置期间常利用“双冗长”、“全分布”、“全开放”等原则设计电气设备网络监控系统，且按照火电厂具体需求分别设置物理层、厂站层、控制单元等模块，每个模块都有专属系统。在物理层包含测温元件、轮机调速器、变压器保护装置、继电器、传感器等设备，它们可对电气设备中的运行状态起到调节与监测作用，以免发生火力发电异常等问题影响供电效果。厂站层是用于存储数据的服务器，并且它还涵盖了行政电话以及调度电话等服务系统，便于在火电厂发电期间及时为其提供适当的调控服务。控制单元则是接收与发布指令的模块，它能够准确利用相关指令实现电气设备与调试装置的开启与关闭。因此，火电厂电气二次设备在具体配置期间主要具有上述两项特点，值得引起相关人员的重视。
二、火电厂电气二次设备的自动化改造措施
（一）优化监控系统性能
火电厂电气二次设备在尚未实施自动化改造前，其运行效率以及投入成本均无法达到预期效果。而通过引进自动化技术对原有监控系统的性能加以优化，不但能够扩大电气二次设备的监控范围，而且还能帮助火电厂节省一部分电气二次设备老化维修成本。因此，在自动化改造项目中，应充分结合原有电气二次设备实际性能与火电厂发展需求，为其制定适合的自动化改造方案。针对监控系统，一方面，需从管理模式方面着手，依靠无人值守模式，缓解火电厂人力管控压力，而且还能借助自动化监控系统增加火电厂的综合效益。另一方面，可立足于监控系统功能，利用自动化技术改善监控系统实用功能。监控系统基本上需要具备以下四种功能，应采取有效措施明确自动化改造目标。
其一，影像收集功能，在监控系统中可结合火电厂一次电气设备的运行要求确定监控系统的覆盖面与安装点位。一般有着固定的配置位置，经由监控系统可对变压器、发电机、电容器、电缆等设备的实际运行状态予以实时监测，便于随时了解火电厂电气设备是否存在潜在隐患。
其二，影像压缩功能，在服务器中常需要保管大量的影像数据，为了节省空间，可渗透自动化改造理念，对原有影像实施压缩处理，以便满足火电厂影像资料查阅存储需求。
其三，数据解压功能，火电厂中的监控系统常需要借助“解码”形式，对压缩包进行解压，便于原有影像快速恢复常态。
其四，数据存储功能。监控系统并非单纯用于监测一次电气设备运行状态，它还能为故障排除等多项工作提供重要的参考依据。因此，在自动化改造期间，还需优化数据存储功能，以便工作人员及时获取监控系统存储的影像数据。此外，还可实现个性化存储，由此展现监控系统的自动化特征[1]。
（二）打造自动化微机系统
微机保护系统也是火电厂中重要的电气二次设备，它主要是针对变压器、发电机等一次设备实施有效保护的装置。而在对其实施自动化改造时，应从差动保护为出发点，即降低超负荷、过载电流现象的出现率。比如可在微机保护系统中增设“预警功能”，在微机保护系统超出额定标准后给出预警，便于工作人员掌握一次电气设备的运行状态，从而为电力系统的正常运行提供保障。
比如在容量高于100WM的发电机中，微机保护系统可对发电机励磁电流进行保护，在其变为“0”的情况下，将产生大量的无功功率，进而降低系统运行效率，此时应结合自动化微机系统提供的监测数值调整发电机运行状态，以免出现失磁现象造成火电厂无法顺利发电。因此，针对微机保护系统进行自动化改造，可避免发电机等一次电气设备频繁发生故障，导致电力生产质量下降。
（三）实现计算机系统改造
我国火电厂应用计算机系统的时间较为久远。但因原有计算机技术与当前电能供应需求不匹配，造成计算机系统配件长期处于“更换”状态。据此，可结合计算机系统进行自动化改造，以此提高火电厂自动化水平，为用户提供优质的供电服务。
具体自动化改造内容如下：首先，需要根据火电厂电气设备的维护周期为其出具系统诊断报告，以便在数据通讯技术的协助下，确保火电厂始终保持良好的监控状态；其次，计算机系统可通过人力设置参数的方式，帮助火电厂对电气设备进行自动化监管，一旦计算机系统提供的监控数据存在异常，将快速上传到计算机监控中心，有助于火电厂维修人员立即找到电气设备故障点。比如在发电机出现过载电流时，可利用计算机系统启动断路器，以免发电机发生损坏；最后，计算机系统的自动化改造还可对电气二次设备的各项指标进行预定，之后可参照计算机系统存储的数据了解火电厂发电趋势。广东某火电厂针对200WM发电机组电气二次设备进行自动化改造后，其热耗比降低0.5%，由此达到了节能目的[2]。
（四）改造无功控制系统
无功控制系统是智能电网项目中的重要部分，而通过对火电厂中的无功控制系统予以自动化改造，可对电气设备中产生的无功功率起到控制作用，并通过采集低压侧、母线等无功数据，确保电气二次设备能够结合相关数据获取分析结果，之后可为相关人员提供最佳无功处理服务。同时，在电气二次设备自动化改造项目中，工作人员还应对无功控制系统中以往出现的运行冲突问题予以解决，并且还应适当强化系统自动调节性能，按照设立固定的自动化控制通道的方式，确保无功控制系统能获得最优化调节效果，便于火电厂电气二次设备具备稳定性能。此外，在对无功控制系统实施自动化改造时，还应当对其闭锁条件予以优化。在保障电气二次设备运行安全的前提下，将原有闭锁条件进行调整，一是为了杜绝故障设备出现被动控制状态；二是为了减小设备受损度。
结论：综上所述，火电厂电气二次设备的自动化改造将成为火电厂升级改革工作中的重要内容，不但有利于提高火力发电效率，而且还可降低投入成本，促使相关企业获得更高效益。因此，应从监控系统性能、微机保护系统、计算机系统、无功控制系统等方面实施自动化改造，以此加快火电厂的自动化发展速度。
参考文献：
[1]李瑞春.电气二次设备及其自动化改造[J].电子技术与软件工程,2020(11):135-136.
[2]潘国纲.火电厂电气二次设备配置特点与自动化改造方案[J].自动化应用,2018(05):118-119.