火力发电厂电气控制系统设计及探讨 张献勇

火力发电厂电气控制系统设计及探讨张献勇
发表时间：2018-12-05T21:10:22.343Z 来源：《电力设备》2018年第21期作者：李春生张献勇
[导读] 摘要：随着工业现代化建设进度的加快，要求电力的电源建设逐渐增多，火力发电厂的电气控制系统成为重点，必须保证系统实现快捷、集中和简单智能的目标。

（济宁金威热电有限公司山东省济宁市 272350）
摘要：随着工业现代化建设进度的加快，要求电力的电源建设逐渐增多，火力发电厂的电气控制系统成为重点，必须保证系统实现快捷、集中和简单智能的目标。

科学技术发展的同时，越来越多的电气控制方案获得应用，发电厂也实现了安全稳定的运行目的，为社会生产的发展提供了强劲的动力。

因此，本文对火力发电厂电气控制系统设计进行相关探讨。

关键词：火力发电厂；电气控制；系统设计；探讨
科技在发展，社会在进步，电子信息技术日新月异，采用技术更先进、自动化程度更高的技术和产品来实现生产过程自动化和管理现代化是发电厂维持生存和持续发展的必由之路。

数字化、网络化控制技术被应用与火电厂控制系统以来，提高电厂的现代化、自动化管理水平，最大限度地挖掘机组潜力，降低企业成本，提升电厂社会综合竞争能力。

1火力发电厂自动控制系统的特点
在电厂中实施自动控制具有重要的意义，不仅可以有效地保证设备的正常运行要求，同时可以实现对设备的自动化控制。

现代的自动控制系统呈现出多元化的特点，火力发电厂的自动控制系统主要的特点有：
1.1安全性
随着市场经济的不断发展，电力行业也不断的改进创新，这也就在很大程度上推动了电力企业自动化的实现。

自动化系统的实施和应用使得火力发电厂的安全运行变得稳定。

自动控制系统的的实施降低了人工作业的程度，这就减少了人工作业的误差和故障，大大的提高了设备运行的安全性和稳定性。

1.2先进性
火力发电厂的先进性主要体现在技术的先进性和产品的先进性两个方面。

国外大量自动化设备的引入必然将会推动国内同行的进步。

此外，国外成套先进设备的引入，使得国内自动化设备变得越来越普遍，从而提高了产品的先进性。

1.3经济性
对于发电厂自动控制系统的改造从设计阶段就已经开始。

充分发挥了设备的综合性能。

高的性能必然会带来高的效率，促进了电厂朝着“符合国情、经济适用、安全可靠”的方向不断发展，从而带动了电厂的经济效益。

1.4技术性
火力发电厂是市场经济中的一个重要组成部分，有效的推动社会电力技术的发展。

自动控制系统的各个设施关系着电力行业的各项发展，在进行电力系统的构建时，不仅仅融合了不同的电力设备，同时采用了先进的技术，对火力发电厂起着重要的作用。

2火力发电厂电气控制系统设计及探讨
2.1建设模式
目前来说，在我国的火力发电厂中通常电器控制室分为两个部分，包括主控室和单元控制室，采用主控制室的通常是单机容量较小的火力发电厂，单机容量较大的发电厂通常采用单元控制室的模式，单元控制室也可以按类型进行分类，包括独立单元控制室和网络控制室两种。

2.2控制方式
发电厂的控制方式有强电一对一控制，弱电选线控制及微机监控三种方式。

控制回路直接关系到断路器的跳合闸，对可靠性要求较高。

目前，大部分断路器的操动机构只有强电参数，如用弱电控制需要通过强弱电转换环节来实现，接线复杂，可靠性很低，因此，火力发电厂中为保证操作的可靠性，不采用弱电控制。

强电控制具有接线简单清晰，运行方便，调试方便，安全可靠等优点，因此，大中型火力发电厂中均采用强电控制方式。

随着时代的发展，科学技术的进步，微机综合自动化技术也已成熟，并在变电所中广泛应用，同时取得了丰富的工程经验和运行经验。

发电厂采用微机监控方式，将电气控制进入DCS系统，可极大的提高机组的自动化水平，为实现炉机电单元统一值班创造良好的条件。

2.3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。

2.4直流电源系统
发电厂直流系统中的蓄电池一般分为三类，即固定型防酸隔爆蓄电池、碱性隔镍电池和阀控式铅酸蓄电池。

现行电气控制系统中选用的普通铅酸蓄电池会在应用过程中出现问题，例如体积较大，占地面积广，运行过程中很可能出现酸雾溢出的问题，不仅污染环境，还对工作人员构成较大的安全威胁，需要在系统中就加装调酸室和调酸加液设备，需要安排相应的人员进行管理，增加了维护难度。

针对碱性镍镉电池而言，可以分为中倍率电池和高倍率电池，这种电池安装和维护十分方便，运行也十分可靠，但是由于工艺水平较低，常常出现渗漏问题，并且需要定期补液，与普通铅酸电池相比，维护较为繁琐，同时成本也较高，近年来火力发电厂中应用阀控式铅酸蓄电池，提高了控制的便利性，使用时不需要加水维护，没有酸泄露的危险，容量较小时，可以直接布置在控制室内。

3火电厂电气控制系统的发展趋势
作为技术高度密集型的企业，先进的技术支持是火电厂发展的动力源泉。

电气控制系统在大型火力发电厂的运用发展历经了近半个世纪，从简单分散发展到微机控制，展现了ECS与信息技术的不断融合，也是社会发展的必然趋势。

ECS的运用不但减轻了工作人员的劳动
量和劳动强度，而且还为火电厂的运行管理增添一份保障，提高火电厂在电力建设事业的竞争力和实力。

3.1微机控制的必然性
在火电厂实际操作过程中，强电控制充分保障了工作人员的人身安全，而且其操作方法简单易上手，因此大型火电厂都采用此种控制方式。

然而，随着微机自动化技术的不断成熟完善，并且获得了可观的工程运行经验，火电厂与时俱进采用微机控制系统，在保障自动化的前提下，还为炉机电单元的统一创建了绝佳的环境，实现了电气自动化的目标。

因此，微机控制有其历史必然性，符合时代发展的要求，与时俱进的顺应当代科技的发展。

3.2制造商可观的市场前景
随着经济的快速发展，火电厂作为电源建设的重要组成部分，不断引进最先进的科学技术，加快行业调整改革，其电气控制系统也更加安全可靠。

在日新月异的市场经济时代，大型火电厂的电气控制系统不断发展，其制造商将会拥有很好的市场前景，只要把握好机遇，不断积累经验，引进最先进的技术，生产出业内公认的可靠产品，就会树立起良好的社会形象，促进电力行业自动化发展的步伐，推动行业整体技术水平的不断提高。

结束语：
总之，发电厂电气控制系统与计算机技术互相融合是社会发展的必然趋势。

它不仅提高了电气自动化管理水平，也减轻了电厂电气运行人员的劳动强度，同时也促进电厂的安全经济运行，增强电厂在发电市场的竞争能力。

参考文献：
[1]火力发电厂电气控制和保护设计研究[J].孙明初.现代商贸工业.2014（18）
[2]火力发电厂电气控制与保护[J].朱绍伦.化工管理.2015（12）
[3]火力发电厂电气控制系统浅探[J].王洪鹤.科技资讯.2015（13）
[4]火力发电厂电气控制系统的设计与实现[J].张剑冰，张晓云.产业与科技论坛.2016（21）。