发电厂电气控制与保护设计问题分析

发表时间:2021/5/14   来源:《中国电业》2021年2月第4期   作者:王鑫
[导读] 随着当前我国社会经济的发展,人们对电能的需求量不断提升,对发电厂的运行、管理等提出了更高的要求
        王鑫
        陕西有色榆林新材料集团有限责任公司发电分公司 陕西省榆林市  719000
        摘要:随着当前我国社会经济的发展,人们对电能的需求量不断提升,对发电厂的运行、管理等提出了更高的要求。而目前发电厂在操作与管理中,电气控制方面还存在诸多问题,对供电质量产生不利影响,所以为保证供电质量的稳定与提升,发电厂需结合自身实际情况,在电气控制与保护设计方面进行技术加强。
        关键词:发电厂;电气设备;控制与保护;设计
1  发电厂电气控制工程现状
        现今发电市场环境中,发电厂的电气控制工作主要以集中和非集中两种控制方式呈现,电气控制室主要有主控和单元控两种选择,进行选择时主要依据发电厂的自身规格以及发展特点确定,两种选择各具利弊。单元控制室环境好,保护性能高,主控制室工作操作简单,投入成本低。电气控制方式有三种选择,主要是强电、弱电选线、微机监控三种控制方式,在具体的电器控制工作中,弱电接线控制方式由于安全性能低操作复杂其使用率相对较低,强电控制方式操作简单、安全性高是发电厂首选的控制方式,微机监控控制方式是随着计算机技术发展应运而生的,具有全自动、高集中的控制优势。发电厂的电气控制工作中涉及诸多部门同时进行工作,只要小部分出现安全隐患将会影响发电厂的整个工作,现如今发电厂数量众多,发展水平参差不齐,各地区对先进技术引进效率有快有慢,发电厂的电气控制工作还需进一步提高。
2  发电厂电气控制与保护设计问题分析
        2.1保持电力环境稳定,选择优质电池
        发电厂工作中,保护设计是重要工作,可保证电气设备处于稳定的工作状态,在进行保护设计时,对发电厂电池进行选择至关重要。一般情况下,可选用的电池类型比较多,如磷酸铁锂电池、UPS电池、铅酸电池,而目前在发电厂中铅酸蓄电池的使用比较普遍,也存在不足之处,如电池体积相对较大,对电厂空间占用较多;同时,铅酸电池在使用过程中,必须配备独立的调酸室来保证电池的正常工作,且电池在运行过程中会产生大量的气体,对电厂内环境存在污染情况。与铅酸型蓄电池比较,阀控式铅酸电池对传统铅酸电池进行了改进,在控制室即可完成补液,同时电池体积也明显缩小,减少了空间占用。对于发电厂而言,为保证电力环境处于稳定状态,就需要结合自身实际情况及发展状态,对电池合理选择与应用。
直流系统是由蓄电池构成,具体包括阀控式铅酸、固定型防酸隔爆式、碱性镉镍三种蓄电池。碱性镍蓄电池的应用具有较多的不足,体现在运行中会产生碱渗漏的问题,需检测运行中是否存在渗漏,还要定期对碱性镍蓄电池进行补液措施。阀控式铅酸蓄电池的应用解决了这些缺陷,而且对于具有小容量的阀控式铅酸蓄电波可在控制室内直接布置,不需要设立单独空间。
        2.2 电气设备安装
        在安装电气设备时会因火电厂含有较多的电气设备、线路较为复杂的因素而影响安装效果,要保证科学安装需合理选择施工材料与人员配备,能有效防止发生突发性问题进而保证发电厂稳定运行。在实际施工中会存在电缆接线与开关端头接地未达到穿过零序电流器的要求,导致变高压零序保护发生跳开关的问题,进而造成变压器输出发生电流不平衡的现象,导致高压保护发生开关跳闸的现象。在二次接线作业中会存在短路跳闸问题,主要是受到变压器漏油、电机引线鼻子产生熔脱的因素而造成的,要改变此问题应加设各种自动化的装置。


        2.3 信号与测量系统的选择
        发电厂运行中是由中央信号系统发出信号实现电力生产的过程,目前设计的信号系统含有两种:一是运用冲击继电器与光字牌构成的信号系统,此系统可达到重复动作的作用,并具有可手动、可自动功能;二是运用微机闪光报警器创建的信号系统。两种信号系统中以冲击继电器信号系统应用较为广泛,但目前使用率呈逐渐减少趋势,原因是此系统在发出报警信号时具有单一的不足,还不能满足瞬时信号有效记忆的要求,可靠性能与安全性能也达不到发电厂运行的要求。另外,此系统经过实际应用后还产生较大的功耗,在日常维护时会因回路较为复杂而增加工作量,外型与性能已无法满足现代电厂发展需求。微机闪光报警器信号系统可解决冲击继电器信号系统的不足,能准确记忆产生的瞬时信号,具有较为简单的信号回路并有效降低了日常维护工作量,还不用对重复动作进行充分考虑,接收的信号数量不会受到限制,进而提高了发电厂生产性能与效率,已逐步替代了冲击继电器信号系统。
        2.4 完善保护工作,科学接入电气信息
        在电气设备中,输入系统的末端为DCS系统,通常为确保有效接入,硬接线技术在发电厂中使用比较普遍,虽然此类接线方式在实现中比较简单,工作效率也较高,但不足之处信息存储方面存在问题。由于硬接线技术仅适合普通电度表,所以在用电回路中也就只能安装普通电度表,因目前电气设备的滤波分析功能、记忆功能还不完善,发电厂内出现故障、事故时,所有的信息、数据都依靠DCS系统进行传输,为避免数据在传输中出现错误情况,就需要实现将硬接线技术视屏不断提升,引入自动化管理技术,将DCS系统与电气系统有机的结合在一起,减少DCS系统与电气控制系统之间的过渡。通过技术革新,使电气信息的存储能力提升,保证发电厂电气设备处于稳定状态,减少安全隐患的发生,提升发电厂的经济效益。
        2.5保持电气控制稳定,注重监控与安装设计
        目前,发电厂工作中监控设计是重要环节,是保证发电厂工作有效进行的关键,减少发电过程中出现失误的概率,员工的工作效率能得到明显提升。近年来,随着自动化、信息化技术的发展及在发电厂中推广应用,工作效率提升的同时,人力资源成本也降低。自动化技术在发电厂工作中应用,需充分的前期准备工作予以保证,重视电气设备安装工作,避免在使用时出现安全隐患,保证设备运转正常。因设备在安装时,存在线路多、种类繁杂的问题,给安装工作带来极大设计,因此在安装前需对线路的布设进行科学设计,保证安装工作有序开展。
3 结语
        发电厂的主要业务为电能供应,保证企业、居民的用电需求,在电能需求量不断提升及科学技术发展的背景下,发电厂电气控制技术也不断提升。但同时,电气控制技术在应用中,诸多因素影响,还存在诸多问题,影响了电气设备的稳定运行与供电质量。所以,对电气控制与保护进行优化设计,解决存在的问题,保证发电厂的稳定、安全运行。对于发电厂而言,在其发展中需做好市场调研,对先进的科学技术不断引入,适应时代发展续期,大胆创新原有技术,在提升电厂竞争能力的同时,实现企业的经济效益。所以,在电气控制与保护设计方面,应强化自动化技术的应用,提升信息传输的稳定性,保证发电厂电气控制运行环境处于稳定提升的状态。
4  参考文献
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