电厂电气自动化方案设计
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篇1:电厂电气自动化方案设计
摘 要:近年来,我国的电厂电气自动化得到了很大的发展,但是在电气自动化方案的设计上存在一定问题。
本文对于电气自动化系统的现状进行分析,并探讨了网络通信自动化控制系统的相关问题,总结了电厂改革的意义,希望为电厂以及企业的进一步稳定发展和我国电力相关系统技术的整体提升来提供理论的支持。
关键词:电厂电气;电气自动化;自动控制
前言
近年来,我国的电力发展的前景非常广阔。
在不断改革进步的潮流下,电厂电气自动化技术水平的高低能在较大程度上影响电厂市场竞争力以及企业的经济效益,也是对降低电厂运行成本、提高生产效率、社会效益的提高以及电厂电力系统技术的整体提升有着极大的作用。
1 电厂电气自动化系统目前存在问题
电厂电气的自动化系统主要指的是使用网络通信技术、利用工程软件以及相关通信协议等先进技术来实现电气系统的自动控制、安全监测、系统保护以及信息的有效管理等新型的自动化系统。
电厂电气的自动化系统不仅包括了升压站的子系统、机组的子系统,还包括了厂用子系统中的大部分电气子系统的统计,可以说是较为独立的电气控制系统,该系统能够通过先进的信息技术进行及时的更新和合理的应用,进而来实现对于电气设备的信息采集以及监控工作。
另外,电厂电气的自动化通信系统需要更先进的网络技术来不断的完善,应用于经济性、通用性以及可扩展性方面,在这几方面进行综合评估得到最好的结果,其中以太网的使用具有非常大的优势,主要体现在以太网的数据传输速度快、信息容量大、整体成本较低以及网络结构方面使用灵活等特点,这一特点的充分发挥使其在工业领域以及商业领域都得到了广泛的应用,但是仍不足以在通信协议技术标准的多样性方面体现其优势。
在工业领域使用的以太网已经大部分能够满足电气自动化系统在信息传输方面的所有信息需求,进而能够有效的促进电厂电气自动化系统在应用效果方面的提升,这也使其在电力系统得到非常广泛的应用。
对于现代的电厂电气自动化系统,存在突出的问题是设备和布置较多而且非常分散,在维修方面非常困难,所以这些方面需要不断的进行完善工作,进而实现电厂电气自动化系统先进技术应用的目标。
篇2:电厂电气自动化方案设计
2.1 电气自动化系统的构成
电厂电气自动化系统不同于热工操作系统,在操作频率上较低,但是系统的保护性能可靠性较高,在结构上简单易连锁,只要两台相关的电气控制系统就能保证其控制的自动性,所以,电厂电气的自动化系统需要及时的构建合理的联网方式和操作系统来提高其可靠性,也只有这样才能使电厂电气的自动化系统能够安全的运行下去。
电厂电气的自动化系统的结构组成是分层分布式系统,主要包括通信控制层和站控层以及间隔层。
首先,第一部分是通信的控制层,需要使用不同的通信方式实现不同装置之间的数据转换工作。
也可以说网络技术以及通信技术的快速发展作为电厂电气自动化系统发展强有力的支持,同时也为电厂电气的自动化系统在功能和结构上的进一步发展提供了更为广阔的发展平台,比如通过以太网技术实现数据与工作装置之间的数据转换工作,还可以通过现场的总线以及其他的一些主要设备来实现对于主控单元以及间隔层的通信工作,进而实现现代智能且有效的管理模式。
电厂电气的自动化系统在逐步的向现代与智能控制的方面发展,其中主要的表现有两个方面,即间隔层和站控层。
其次,在站控层方面,它是电厂电气的自动化系统的主控装置,不断的收集并有效处理相关的数据对于整个的控制系统进行监视和有效控制的作用,所以监督和控制系统也在逐步的向自动化管理水平提高其全面高效运行的水平。
最后,在间隔层方面,存在智能设备和相关的保护装置,这些装置主要需要通过现场的总线以及其接口进行通信工作,这一趋势主要向着系统的综合化以及网络化的方向快速发展。
所以,需要根据间隔层对设备不同程度的特殊要求,另外还可以采用以太网来实现通信。
2.2 电气自动化系统控制方案的设计意义
电厂电气的自动化系统与传统的电厂自动化系统相比较,电厂电气的自动化系统能够自动的与电波的脉冲信号连接起来,进而能够发送出电力报表信号,这也就能实现厂用系统的智能功能,同时也能够显示出发电机运行的状态是否正常,进而能够更加精准的进行定值管理以及在线审核功能。
除此之外,能够对故障的出现进行及时的诊断和维修工作,有效提升电气系统的实用性以及有效性。
电气自动化系统控制方案最重要的设计意义就在于,将各个独立运行的电气装置通过连线或者是以太网来连接成一个整体的系统,进而减少传统连接方式的缺点,而造成的高成本,这对与企业的稳定性发展也有着非常关键的作用。
电厂电气的自动化系统可以通过以太网这一通信科技技术来减少员工的劳动量或者是降低整个的运行成本并且提高其经济的效益,电气自动化系统控制方案的设计能够为电厂的技术带来了进一步的提高。
2.3 电气自动化系统的监控方案
传统的电厂电气监控系统主要能够实现对于电气部分信息的采集以及远程控制功能的实现。
但是总体来讲,其信息量还是比较小的,而且信息的类型也比较单一。
但是电气自动化系统的监控方案主要侧重在电气系统的监控方面以及自动化监控技术的有效运用。
电气自动化系统监控的模式分为两种,其一是,优于传统的监控方案集中模式,有效集中而且非常易于管理但是可靠性很弱。
其二是,对于不同的分层结构继续进行管理以及数据的交换。
进行装置间的数据交换主要通过站控层的转发以及工作站来实现,有一些非常重要的信息要通过有效的方式连接。
还有一些非常重要的信息需要通过主控单元以及双向数据进行交换,另外一些不重要的信息要通过站控层的转发或者是相关的工作站来实现交换。
电气自动化系统的监控方案有很高的实时性以及可靠性。
在电厂自动化技术以及监控方案的应用中有许多需要注意的问题,如监控系统主站设备,整个系统的装置分组以及主控单元的保护等等。
3 结束语
近年来,电力市场的发展脚步在迅速加快,而且网络科学技术也在不断的进步,这就要求电厂要加快其技术水平的改革与创新,进而能使电气自动化技术得到广泛的应用。
电厂电气自动化系统的应用在加快我国电力市场化的进程的同时也提高我国电力系统的技术水平,进而保障我国电厂的安全稳定运行,而且还能够对我国的整体电力系统技术的提升有着非凡的意义。
参考文献
[1]焦邵华,李娟,李卫,等.大型火力发电厂电气控制系统的实现模式[J].电力系统自动化,(29).
[2]庞军.电气自动化监控技术在电厂中的应用发展[J].能源电力,(7).
[3]常志鹏.电厂电气自动化系统应用现状及发展[J].工控资讯,2011(2).
篇3:电厂电气自动化方案设计
摘要:自10月以来,运行了十余年的攀钢发电厂3×1OOMW单元机组、11OkV升压站及线路部分已成功进行了电气综合自动化'>自动化(计算机监控系统)改造'>改造,本文就攀钢发电厂电气计算机监控系统改造'>改造施工设计中碰到的一些题目进行讨论,以期对其他电厂电气监控系统改造或新建项目有所参考。
序言
攀钢发电厂是攀枝花钢铁公司的自备火力发电厂,第一台机组于1993年并网发电,其装机容量为3×100MW的单元制机组。
原电气系统'>电气系统控制方式为传统的电气主控制室常规控制模式。
为进步攀钢发电厂电气自动化'>自动化控制水平,确保发电机组与电网安全、稳定、经济运行,攀钢发电厂决定采用新华控制工程有限公司XDPS-400+型分散控制系统对原有电气系统'>电气系统进行电气综合自动化(计算机监控系统)改造。
该系统为集丈量、控制、通讯与治理功能为一体的实时监控处理系统。
本次电气自动化改造涉及到的配电装置一次规模如下:110kV侧主接线为双母线带旁路母线,110kV出线8回、1台母联开关、3台主变、1台高备变。
自20起,攀钢发电厂依靠自身的技术气力,在新华公司的配合下进行了电气综合自动化改造的研究规划、方案制定、系统改造的施工图设计,并利用机组设备分步计划性轮流检验机会,成功顺利地完成了现场施工凋试,且一次性成功投进运行。
运行至今,效果良好。
本次电气自动化改造施工设计遵循的原则
本次改造是对发电厂电气设备原有控制系统的改造,在运行中的发电厂进行电气自动化改造,不仅要考虑改造后监控系统的安全可靠性题目,更需要重点考虑安全施工与改造施工量、改造工期的题目。
根据发电厂的机组与供电设备不可能全部停运来改造,只能分步利用电气设备轮流的检验机会来进行施工改造的实际情况。
为此,必须全面地分析把握现场设备实际状况,制定公道的、优化的改造设计方案与施工方案,在满足系统安金性、可靠性基础上尽可能利用系统原有设备,以优化改造的施工量、缩减改造工期、减小设备改造停运的影响,从而实现投资省、见效快的目的。
结合新华控制工程有限公司XDPS-400+型分散控制系统的技术特点与电厂实际现状,在施工设计中应遵循如下原则:
改造后的电气自动化监控系统应满足新颁《火力发电厂变电所二次设计技术规程》(DL/T5136-)、《220~500Kv变电所计算机监控系统没汁技术规程》(DL/T5149-2001)与《电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要点》的规定,并根据现场原有设备控制的要求、结合攀钢电厂生产运行实际对监控系统性能进行优化与完善。
结合现场实际,尽可能利用系统原有电缆,减少改造施工的工作量、缩减改造工期、减小对运行设备的影响,从而实现投资省、见效快的目的。
在改造后增加新功能的同时,要必须保证原有的功能不减少。
在不违反电厂《运行规程》的条件下,尽量符合运行职员的原有操纵习惯。
从设计上尽量避免运行职员误操纵的可能。
监控系统必须具备较强的可扩展性,包括每种类型的I/0卡的测点量;各分散处理单元的处理器的处理能力及各存贮器的存贮量;供电电源等都必须留有相当比例的`裕量和扩展空间。
本次施工设计中碰到的题目及解决措施
1.结合电厂电气系统实际情况,公道选配DPU数目
鉴于攀钢电厂的实际情况,是在运行中的发电厂进行电气自动化改造,不仅要考虑尽可能的节约改造用度,更需要重点考虑安全施工与改造施工量、改造工期以及改造后系统的安全性、可靠性、运行维护的题目。
结合攀钢电厂电气系统实际情况和新华控制工程有限公司XDPS-400+型分散控制系统的技术特点,我们将攀纲电厂的监控系统设计成5个分散控制处理单元(即5对DPU),这5个控制单元分别为:3台机组及其厂用电系统的控制各为一个分散控制处理单元,高压厂用备用变、220V直流系统与110kV升压站除发变组设备以外的系统设备按其功能及设备编号尾数的单双号而分别接进2个分散控制处理单元。
其中每台机组的同期装置与11OkV系统的同期装置也随这5个分散控制处理单元而分散配置同期卡件。
2.监控系统的外围回路
由于改造完毕后将全部拆除电厂主控制室内原有控制屏(台),我们新制作安装了五面监控系统的前置柜,即每台机组及相应的厂用电系统各一眼前置柜,分别用于安装该机组单元的直流控制电源保险、变送器、信号隔离中间继电器以及转接原接于控制屏台上至就地设备的电缆。
另制作一面线路前置柜,用于安装9条线路的控制保险、二组11Okv母线PT的监控设备、母联控制设备、220V直流系统变送器、高压厂用备用变的控制回路设备;每面控制端子柜内直流电源也按单元化原则改造设计,各自分别接进两组直流母线并构成不同的直流环网,以进步监控系统可靠性、且便于分步施工改造。
有了这五面监控系统的前置柜,既保证了原安装于控制屏(台)后的直流电源控制网络与控制保险,需进进监控系统的信号处理设备(如变送器、位置继电器等)有适当的安装位置;又可以尽量利用原有电缆,将该系统原安装于控制屏(台)和其它部分的电缆在前置柜集中以后,再分别按照改造后监控系统的柜子布置位置,重新公道分布设计电缆的走向。
3.同期回路
攀钢电厂原同期回路是按照典型的集中同期的方式设计的,全厂只有一套准同期回路,各个同期点通过各自控制屏(台)上的同期开关TK的切换来实现。
在本次改造工程中,我们通过以下方法保证了保产与改造的顺利进行:
改造后的监控系统按照单元化思想,对每台机组采用独立的自动准同期装置以实现准同期并网;8条11Okv线路与母联、旁路开关,分别采用2套同期装置实现同期并列。
这样保证了每台设备改造时不影响其它末改造设备的正常运行。
攀钢发电厂主变压器的连接组别为Y/△A-11,同期回路中11Okv系统侧采用的是AN相,发电机侧采用的是AC相,但我厂11OkV系统侧PT二次是N线接地,而发电机侧PT二次采用的是B相接地,为了防止发电机同期时发电机侧PT二次在同期卡内通过系统侧PT二次的N线发生C相接地短路,在每台发电机的同期回路的发电机侧同期电压回路中增加一个11OV/11OV的同期隔离变压器,隔离变压器前增加一付同期投进的DO点。
这样一来既防止了发电机同期时PT二次发生短路,又保证了同期隔离变压器只在发电机同期时短时带电,而正常情况下不带电。
4.跳、合们监视回路
改造前的开关分/合位监视是由串联在分/合位回路的红绿灯来实现,其作用是:监视开关状态;监视分/合闸回路是否完好;监视控制电源是否正常。
改造后,我们用分/合位监视继电器来替换原来的红绿灯(选用的继电器线圈电阻值必须≥20千欧),将分/合闸回路监视继电器的接点引进监控系统中而不直接引进开关的辅助位置接点,这样在不减少原有功能的基础上,方使的实现了从模拟回路到数字回路的功能转换。
在改造后的开关分/合位回路中新增了一个磁保持的双位置继电器,实现记忆开关合后、分后位置的功能,以满足“事故跳闸”信号、重合闸等回路的需要。
5.公道选用I/0卡件
根据实际需要配备I/0卡件的种类和数目,并预留20-25%的备用数目和可扩展的安装位置。
对进进监控系统的5A、lOOV交流标准信号,改造时均采用新华公司设计的精度可达0.2级的
交流采样卡(CAI、CAV卡)直接采样;对发电机励磁系统、直流系统及其它辅助设备非标准信号的监测信号,才采用相应规格的有源变送器输出4-2OmA标准信号而进进采样卡进行监测。
这样可以尽可能的简化设计、节省空间及电缆数目。
新华控制工程有限公司的BZT卡件功能比铰简单,无法满足发电厂厂用电源备自投回路的要求,为此备自投回路只能通过另外的设计来实现。
6.公道选用扩展继电器
改造中还必须留意到新华控工程有限公司的DO开关量输出端子板的DO触点容量,当用于220V直流回路时必须扩展,否则将轻易损坏DO开关量输出端子板的触点。
结论
自年11月攀钢发电厂计算机监控系统投进运行以来,在一次设备及其辅助设施末做任何改动且在尽量利用旧电缆的情况下,改造后的计算机监控系统运行稳定可靠、效果良好,全面进步了发电厂的自动化运行和治理水平。
实践证实,只要规划得当、设计公道、现场施工组织完备,在老电厂进行计算机监控系统改造是切实可行的,且可以做到较低的投进和较大的经济效益回报。
篇4:电厂电气自动化技术应用
摘 要:电气自动化技术的应用不仅有效提高了电厂的生产效率,同时也让电厂电气设备的运行变得更加安全,更便于管理,为我国电力行业的发展做出了重要贡献。
文章阐述了电厂电气自动化系统及其构成的具体内容,分析了电厂电气自动化技术应用的意义,并探讨了其中存在的问题以及今后的发展趋势。
篇5:电厂电气自动化技术应用
1.1 电厂电气自动化系统
电厂电气自动化系统包含了监控、检测、保护、通信等功能设备,其系统目的是对所有电厂电气设备进行检测、保护、管控制及信息管理。
在国内,一些较为落后的传统电气系统由于自身限制无法使用集散控制系统进行自动化运行,只能通过连接一些自动化水平比较低的专业硬件及相关的监控设备进行一对一的监控,无法同时监控多个电气设备。
1.2 电厂电气自动化系统的构成
电厂电子动化系统基本分为三个层面,即间隔层、网络通讯层、站控层。
间隔层内的设备间隔布置,以此来改变信号、控制、测量等设备之间的电缆的放置位置,将厂电保护、测试与控制装置由主控室转移到开关层,减少了设备之间的直接联系,仅依靠现场总线与网络,就可让设备之间的通讯得以实现,有效增强了设备相互之间的独立性,精减了二次接线的数量,节省了电厂的成本开支,也避免了让员工在安装过程中的多次调试,减轻了员工的工作量。
网络通讯层的设备包含通讯管理装置、网络交换机、网络中继器等,主要作用是让各个设备或子系统之间能有效进行交流与信息传递。
站控层包含操作员、工程师、服务器、UPS等设备,通过分布式与开放式结合的方式,对电厂的设备进行监控和管理以及发挥其他方面的作用。
1.3 电气自动化与热工DCS控制系统的关联
电气系统与热工自动化相比,在运行中存在着很大的区别。
DCS既具备传统控制、集中化信息管理、操作显示等功能,还具备强大的数据采集处理、通信功能,是先进程控技术得以实现的重要保证,具有独立性、协调性、友好性、灵活性等特点。
而在电气控制中,电气设备的控制对象要少于热工设备,操作的频率较低。
在电气设备出现异常时,需要立即进行处理,在中央信号系统被取消后,只有在系统发出警告,监控人员通过明确的指示时才能采取措施。
电气设备保护自动装置对于可靠性有着极高的要求,并且要求动作快捷、灵敏。
电气量相比于热工量,没有特别要求常规控制需要的模件类别以及性能,当电气控制系统要求具备非常高的可靠性,需要独立的电气控制器,便于实际工作的顺利开展。
在电厂电气自动化的发展过程中,热工DCS控制系统有助于进一步提升电厂的自动化水平,便于电厂电气自动化的运行管理,将热工DCS控制系统纳入到电气自动化控制中,可有效提升电厂的运行效益。
篇6:电厂电气自动化技术应用
3.1 自动监控模式
电厂主要通过分层分布模式和集中模式实现监控的自动化。
在分层分布模式中,通过电气间隔设计间隔层,将测控单元、保护单元与开关柜或其他一次设备设置在一起。
网络层对相关的光纤活动电缆、通信管理机等设备进行设置,结合电厂现场的总线技术,集中、规约转换、传动所有设备采集的数据,传达控制命令。
站基层在通信网络的基础上,对间隔层进行管理,并交换信息。
集中模式同样是采用直接连接方式,将强信号转变为弱点信号,并结合标准直流信号与空节点方式,分别将电器模拟量和开关量信号连接到输入输出端口模件柜中,而这个端口所连接的系统是分布式控制系统,通过系统进行组态,以此来实现对长点所有电器设备的监控。
这种方式更有利于采集集中主屏,便于电厂工人的管理操作,但是也有可能出现速度的.不稳定,可靠性较低,需要提高。
3.2 自动化监控的关键技术
自动化监控存在三个关键性技术,分别是检测保护单元、通信网络、监控主站。
首先是间隔层终端检测保护单元,现场将检测保护单元配置在间隔层一次设备单位中。
保护单元是确保电厂用电系统安全与运行稳定的最有效技术,因此该单元需要配置专用、特殊的保护装置,确保其拥有较强的可靠性、灵敏性和速动性与选择性。
其次是通信网络,它是电厂电气自动化系统中非常关键的组成部分,对自动化系统功能的实现有着直接影响。
最后是监控主站,一般被安置在站级监控层,以确保对电厂电气主要设备的监控和管理。
通过发电机组容量以及运行管理要求来确定配置的设备与规模,既有单机、双机也有多机系统进行配置。
篇7:电厂电气自动化技术应用
首先,需要采用直流电源与交流电源进行电厂监控系统的电源设置,而在外围中,而需要采用双电源与无扰电源进行自动化和监控系统装置。
其次,在监控系统中,一般是采用开关进行接口控制,所以需要确保开关接口与交换的信号相对应。
虽然这种方法能直观化线路的连接,便于问题出现时的及时处理。
但是会造成接线数量过多,不利于对其中一些功能的调整,极易影响到整个系统的运行。
第三,在进行电厂电气自动化系统和监控系统的调节中,需要重点关注自动化系统,将使用监控作为其辅助。
最后,在电厂电气自动化系统中,一般采用的方法是对事件和事故进行记录,但由于采样速度与电机内存等因素的存在,所记录事件的波形无法达到分析要求,形成对信号的重复收集,而收集的信号也缺乏完整度,影响电缆的布置。
篇8:电厂电气自动化技术应用
电厂电气自动化技术包含了监控、测量与保护,让现场总线技术的系统一体化得以实现。
为了实现更高层次的信息搜集,解决下层使用功能受限于上层的问题,需要采取分层分布的方式进行系统监控。
监控技术在电厂内能够与相关系统数据进行转换,让电厂电气系统的运行生产活动得到有效管理。
电厂电气自动化系统中的技术创新,让监控运行一体化得以实现。
在整体机组信息与使用情况的分析、汇总中,系统能提供完整的数据,让机组中存在功能得到最大发挥,达到系统控制功能的最优化效果。
单元化统一火电机组让信息的采集与提供变得更加便利,在很大程度上增强了对电网的系统管理,工作效率提升。
在电厂电气自动化系统中,可以运用计算机系统进行实时保护与调整,及时发现其中隐藏的问题,并快速解决,保证自动化电气系统安全而良好地运行。
当前的电厂电气自动化系统还无法全部达到全通信电气控制的要求,各系统之间仍旧需要部分硬接线。
因此,需要对连锁热工工艺开展深入研究,让电气系统后台应用水平得到提升。
当前,电气自动化控制技术正在不断进步,电厂运行变得更加安全和稳定。
因此,在电厂电气的自动化系统运行中,需要采取有效的控制与保护策略。
在电厂电气自动化的安全维护和稳定控制中,采取自动化技术,让电气系统的整体保护功能得到提升。
参考文献
[1]李如红,关卫红.电厂电气自动化技术应用分析[J].科技视界,(19).
[2]华远强.分析电厂电气自动化系统中监控技术的应用[J].科技与企业,(14).
篇9:电厂电气自动化技术应用
电厂电气自动化技术在很大程度上减轻了设备操作人员的工作负担,让设备的运行效率得到极大提升,也让电厂的工作效率变得更高。
通过电厂电气自动化技术的应用,提高电厂工作中的安全管理工作效率,降低安全事故发生的可能性,规避因为安全事故的产生而带来的负面影响,让员工的人身安全得到保障,为企业减少不必要的经济损失。
同时,通过自动化系统,可以监控、跟踪、搜集与整理设备运行中产生的数据,让相关人员能随时了解设备运行中的具体情况,及时发现设备中可能隐藏的问题与故障,确保电厂机组能安全的运行,为设备维修与保养人员提供了科学而全面的参考依据。
篇10:电厂电气自动化技术应用
摘 要:电力系统自动化是我国电力技术近年来的主要发展方向,本文针对电厂热工自动化技术及其应用情况展开了论述与探讨。
文章首先就电厂热工自动化的概念及其在我国的发展现状进行了阐述,在此基础上就电厂热工自动化技术的构成及应用情况进行了论述与分析。
关键词:电力系统;热工自动化;自动化技术;技术应用
随着科学技术的发展,我国电力系统自动化程度越来越高。
电厂热工自动化随火力发电技术的发展而不断进步,是我国的电力系统的重要组成部分。
目前,我国电厂热动自动化已经得到了很大的发展。
从自动装置看,组装仪表已经向现在的数字仪表发展,系统控制设备也提升到了新的档次,一些机组有专门的小型计算机进行监督和控制,配以crt显示,监控水平较以前大大提高。
一、电厂热工自动化及其在我国的发展
(一)电厂热工自动化的概念
火力发电厂热工自动化的主要概念是以火力发电过程中数据的测量、信息的处理、设备的自动控制、报警和自动保护为基础,通过自动化系统的控制来达到无人操作的过程。
在火力发电厂生产过程中为了使发电设备的安全有所保障,需要对设备进行自动化控制,以避免重大事故的发生,同时也减少了一定的人力资源。
一般的火电自动化系统都分为四个子系统,其中以自检系统、控制系统、报警系统、保护系统为主。
(二)电厂热工自动化在我国的发展
我国火力发电厂的热工自动化技术近年来得到了非常迅猛的发展,其核心技术distributed control system(dcs)更是被我国发电企业所应用。
dcs技术主要是通过设备的分散控制来达到数据和信息的自动化处理,在我国350mw以上的火电机组上应用较为广泛,其经济性和安全性被我国发电企业所认同。
近年来随着计算机软件可视化效果的提高,dcs技术得到了极大的发展和应用,通讯接口的识别和管理系统数据的共享为火力发电厂的信息化处理提供了必要保障,同时dcs的分散控制也起到了非常好的效果。
二、电厂热工自动化技术构成
(一)热工测量技术方面
1、温度测量,火电厂热工测量控制系统中的温度测量传感器(senser),采用热电偶热电阻,少数地方采用其他热敏元件如金属膜(双金属膜)水银温包等作为温度测量的一次元件;2、压力(真空)测量,传感器为应变原理的膜片,弹簧管,变送器为位移检测原理或电阻电容检测原理,(4-20ma),二次仪表以数显为多;3、流量测量,以采用标准节流件依据差压原理测量为主,少数地方采用齿轮流量计或涡轮流量计,如燃油流量的测量。
大机组中的主蒸汽流量测量许多地方不用节流件,利用汽机调节级的压力通用公式计算得出;4、液位(料位)测量,液位测量以差压原理经压力补偿测量为主流,电接点,工业电视并用。
料位测量以称重式或电容式传感器配4-20ma变送器测量,也有用浮子式或超声波原理。
(二)关于dcs
目前大机组的仪控系统大多选用dcs系统。
dcs系统在火电厂发电机组控制中的应用已有10多年的历史了,而且正在越来越多地得到应用。
dcs系统是相对于计算机集中控制系统而言的计算机(或微机)控制系统,它是在对计算机局域网的研究基础上发展起来的,是过程控制专家们借用计算机局域网研究成果,把局域网变成一个实时性,可靠性要求很高的网络型控制系统,运用于过程控制领域。
三、电厂热工自动化技术应用现状及趋势
(一)单元机组监控智能化
单元机组dcs的普及应用,使得机组的监控面貌焕然一新,但是它的监控智能化程度在电力行业却没有多大提高。
虽然许多智能化的监视、控制软件在国内化工、冶金行业中都有较好的应用并取得效益,可在我国电力行业直到近几年才开始有所起步。
随着技术的进步,火电厂单元机组自动化系统的智能化将是一种趋势,因此未来数年里,实现信息智能化的仪表与软件将会在火电厂得到发展与应用。
具体包括:仪表智能管理软件、阀门智能管理软件、重要转动设备的状态智能管理软件、智能化报警软件的发展与应用。
(二)单元机组监控系统的物理配置趋向集中布置
过去一个集控室的概念,通常为一台单元机组独用或为二台机组合用,电子室分成若干个小型的电子设备间,分别布置在锅炉汽轮机房或其它主设备附近。
其优点是节省了电缆。
但随着机组容量的提高、计算机技术的发展和管理水平的深化,近几年集控室的概念扩大,出现了全厂单元机组集中于一个控制室,单元机组的电子设备间集中,现场一般的监视信号大量采用远程i/o柜的配置方式趋势,提高了机组运行管理水平。
(三)aps技术应用
aps是机组级顺序控制系统的代名词在机组启动中,仅需按下一个启动控制键,整个机组就将按照设计的先后顺序、规定的时间和各控制子系统的工作情况,自动启停过程中的相关设备,协调机炉电各系统的控制在少量人工干预甚至完全不用人工干预的情况下,自动地完成整台机组的启停。
但由于设备自身的可控性和可用率不满足自动化要求,加上一些工艺和技术上还存在问题,需要深入地分析研究和改进,所以目前燃煤机组实施aps系统的还不多见。
(四)过程控制优化软件将得到进一步应用
进一步提高模拟量控制系统的调节范围和品质指标,是火电厂热工自动化控制技术研究的一个方向。
虽然目前有关自适应、状态预测、模糊控制及人工神经网络等技术,在电厂控制系统优化应用的报道有不少,但据笔者了解真正运行效果好的不多。
随着电力行业竞争的加剧,安全、经济效益方面取得明显效果、通用性强、安装调试方便的优化控制专用软件将会在电厂得到亲睐、进一步发展与应用。
sis系统将结合生产实际进行二次开发,促进自身应用技术走向成熟,在确保火电厂安全、环保、高效益,和深化信息化技术应用中发挥作用。
(五)辅助车间集控将得到全面推广
随着发电厂对减员增效的要求和运行人员整体素质的提高,辅助车间通过辅控网集控将会得到进一步全面推广。
但在实施过程中,目前还存在一些问题,比如确保通信信号的可靠性、接口连接协议等。
(六)无线测量技术应用
无线测量技术能监视和控制运行过程中发生的更多情况,获得关键的工艺信息,整合进入dcs。
除节省大量安装成本以外,还将推动基本过程和自动化技术的改善。
如供热、供油和煤计量,酸碱、污水区域测量等,都可能通过无线测量技术实现远程监控。
(七)火电厂机组检修运行维护方式将改变
随着电力市场的竞争,发电企业将趋向集约化经营和管理结构扁平化,为提高经济效益,发电企业在多发电,以提高机组利用小时的同时,将会通过减少生产人员的配备,密切与外包检修企业之间的联系,让专业检修队伍取替本厂检修队伍的方式来提高劳动生产率。
因此检修维修工作社会化将是一种趋势。
此外dcs的一体化及其向各功能领域渗透,提高电厂整体协调和信息化、自动化水平的同时,也将会使电厂原专业间及专业内的分工重新调整,比如热工与电气二次回路的专业划分打通。
为了降低成本,电厂不再保持大批的检修维修人员,因此检修维护方式也将因此而改变,比如让生产厂家和代理公司承担dcs和相关设备的检修工作。
四、结束语
总体来讲,热工自动化系统的发展趋势是高速化、智能化、一体化和透明化。
随着科学技术水平的发展与进步,为热工自动化系统的进一步发展提供了不断拓展的空间。
参考文献:
[1]黎宾.智能控制及其在火电厂热工自动化的应用[j].中国科技信息,,(19).
[2]侯子良,侯云浩.火电厂热工自动化安全技术配置若干指导思想[j].中国电力,2007,(5).
[3]张擎.浅论火电厂热工自动化的现状与进展[j].科技传播,,(15).
篇11:对电厂电气自动化控制系统可靠性分析
对电厂电气自动化控制系统可靠性分析
摘要:电厂电气自动化控制系统是整个电厂的核心部分。自动化程度的可靠性越高,电厂工作的效率就会越高。本文首先对电厂电气自动化控制设备的可靠性进行了分析,然后提出了能够安全平稳运行的电力企业建设性意见,最后对电力可靠性发展现状和未来发展趋势进行了总结。
关键词:电气自动化;控制设备;可靠性;电厂
自二十世纪以来,电力把人类带进了了科技日新月异的电子信息时代。人们对自动化控制系统有了一个全新的了解和认识。物质上的满足已经不能到达到人们的欲望,人们正在追求更高的精神的享受。电力部门自动化程度和可靠性越高,人们对待工作就会越积极,从而有更高的效率。随着电力电厂的技术不断提高,电厂供电设施变得越来越智能化。为了减少更多的人力和物力,自动化生产流程正在电厂设备中广泛的应用。自动化可靠性的提升是建立在人们对电厂管理严格的基础之上。
电厂电气自动化控制的核心技术是保证电厂自动化设备安全运转。智能化的电厂是以很少的人力来安全平稳的运作整个电厂设备。为了保证电气自动化系统可靠的运作,人们必须进行安全测评和可靠性分析。电厂控制系统是国民经济的支柱产业,它的安全高效率的运行关系着国家电网的稳定。
1、电厂设备和系统运行可靠性的概要
系统可靠性是一种能力的体现。在系统工作规定的时间和条件,完成任务的能力就是可靠性的具体体现。现代电厂和电站只有实现高度的集成化和自动化才能保证系统稳定运行。电厂中的温度高低、外界环境好坏、电气波率、空气湿度都会影响电气设备的安全性和可靠性。电厂工作人员能够操作和运作各种电力设备是他们的核心工作。电厂自动化测评工作是至关重要的工作,它能够及时的解决电厂故障而且能够很好的分析电力设备的运作情况。在一定程度上,电力部门为了保证系统的可靠性常常设有监控系统和监控人员。我国电能的稳定供应主要归功于电力设备和维护人员的辛勤劳动。安全的自动控制系统为我国电力能源提供一个可靠的保证。
2、保证电厂电气自动化控制系统可靠性措施
2.1规划一个科学的测评方法
首先,我们必须制定一个测评方案和详细步骤。一个系统的实验方案是测评电厂安全运行的有效防御措施。如何编写一个实验测评方案是保证这一措施正常实施的关键因素。作为电厂安全和可靠性的分析人员,我们应该对电厂所有设备和系统有一个详细和周全的了解。其次,我们应该对外界环境和各系统之间的连接有一个非常熟悉的概念。再次,电厂操作人员一定要了解电厂各种信息参数包括:内部温度、内外湿度和参与人员。为了更好地解决系统故障,系统之间的差异和相同点必须了如指掌。对各个系统进行登记和分类汇总。
2.2电厂设备实验室测评法
在制定了具体的`实施方案和步骤之后,就应该进行实验可靠性的测评工作。为了能够保证这一步的顺利完成,科学严谨的对自动控制系统进行分析和检测。进一步说,需要模拟真实工作情况就行仿真和分析数据。电气各个组件的可靠性和各个元器件的可靠性都是检测的重点。对相关部件进行分类汇总,然后进行统一调试和测评,对不符合要求和要求环境太苛刻的元器件进行替代。检测模拟实验环境和真实环境之间的不同点,尽量保持环境不同结果相同。根据环境不同进行各项试验测评的同时以严谨科学的态度进行各项检测,各个组件的可靠性和寿命都进行严格的核实和排查。
2.3对硬件进行分析和测评
以上两步工作安全稳定的运行之后,我们可以进行硬件系统和电力设备分析。为了严格的控制系统的稳定性,必要地测量和数据分析必须做到位根据实验室所得数据和分析结果,我们选取适合于电气自动化控制的设备和元器件进行可靠性测评和调试。对于品种较多的元器件,我们应该充分考虑它们的检测费用、不同恶劣环境对器件的影响,统计和分析不同器件之间的误差和差异。这一个过程主要是注重应用和现场测试,以科学的严谨态度对待这一步的测评是保证可靠性的关键因素。
2.4 提高自动控制设备的可靠性方案
要求其他电气自动化控制设备的可靠性。我们应该做到以下几点:
第一,要对电厂所有的器件和设备特点熟悉。第二,整个设备如何进行自动控制和反馈进行了解和分析。第三,有针对性的设计和防备个别设备自动控制出现误差和错误。从生产上和设备加工考虑设备型号和规格的使用范围。尽量保证所用设备在有效的工作电压下工作的前提下,发挥各个设备的性能。电厂自动化作为自动化方向的一个应用。他可以减少大量的人力和物力的同时,也可以增加产量,提高效率。为各个容易坏的设备进行备用,以防万一烧坏设备进行替换耽误时间。严格的做到工作少耽误功夫,各个设备正常协调工作。在设备运行的情况下,我们必须保证设备有一个比较稳定的外界环境。温度和湿度是我们必须严格控制的两个因素。对于部分敏感材料和敏感器件增加检测和测评次数。对于散热效果不明显的器件进行人工或机械散热,尽量保持散热器和自动设备之间的距离。
3、电厂自动化控制发展状况分析
我国电力电子计算机工业起步于上世纪60年代,中国电力经过了几十年的进步和发展,电力技术研究已经取得一定的成就,中国电力分析工程师也积累了不少工作经验。电力部门作为国家的重要部门,只有它的发展超前于其它工业部门,整个国民经济才能持续向前发展。
中华人民共和国成立以来,我国的电力系统从起步到现在,发展相当迅速,己经取得了令世界人刮目相看的成就,电力系统的发展突飞猛进,国家发电厂的装机容量已经加倍增加,远距离电力传输中交直流实现混合输电,原来为数不多的的小电网已逐渐成为复杂的电力物联网,连成跨省份、甚至跨国家的大电力系统物联网。不断扩大的电网规模,必然会导致了电力系统在工作和作业中的运行方式的不断变化,同时也会带来电力系统的安全性和稳定性危机,电力系统管理也会带来更多的技术要求和复杂的人员管理。
在过去的中,自动控制规模空前绝后的发展,作为一个中低等规模的自动控制包括的管理的系统代码和高级语言源程序多达500多万行程序。这种发展现状是电力系统复杂的体现和进步的表现,作为电力系统开发部门,对电力系统开发的质量和效率提出了前所未有的高要求,同时所需求的自动控制的规模和复杂程度也是史无前例的。这种大型自动控制系统,传统的编译自动控制开发理论和技术无法实现,即使能够开发出来,自动控制管理,维护和扩展更加困难,甚至难以起步开发。
目前,发电厂在一些技术先进国家的自动化程度相当高,电网调度控制中心已广泛应用于计算机自动化控制系统为核心,以实现数据采集和安全监控为目标,自动发电控制和经济调度安全分析。
4 结论
有以上可知,分析电厂中电力设备的可靠性是十分关键和有必要的。在中国的发展创造了条件,解决上述问题的现代自动控制工程技术,国家相关部门和电力职工要抓住机遇,迎接挑战,努力提高中国电力行业的自动化功能。研究现代计算机技术更多的应用领域,特别是现代自动控制工程技术在电力系统中的应用,开发自动控制,以适应现代电力系统的发展,以提高电力系统的安全运行,稳定控制和科学管理的自动化水平,缩短了国际先进水平之间的差距,赶上国际先进水平,具有重要的现实意义和经济价值。
参考文献
[1]陈良根,田兰,张进. 电气控制系统在巴蜀江油电厂的应用[J].四川电力技术, ,26 (3): 9~10.
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篇12:电厂电气自动化技术应用论文
电厂电气自动化技术应用论文
摘要:文章主要针对电厂电气自动化技术应用进行分析,结合当下电厂电气自动化技术发展现状,从电厂电气自动化技术特征及自动化技术应用方面进行深入研究与探索,更好的推动电厂电气自动化技术的发展与进步。
关键词:电厂;电气自动化技术;特征
随着我国步入数字化时代,信息技术有了广泛的使用,并为电厂电气自动化技术的发展提供了良好的技术支持与保障,在一定程度上使得自动化技术得到了创新与完善。同时自动化技术的发展也与电力系统的创新有着较为密切的关系,特别是在设备监控与管理方面有着重要作用。
1、电厂电气自动化技术特征
1.1发电效率的提升
在社会经济发展作用下,人们对于电力供应质量与数量的需求不断提升,这也使得电厂运行期间有了全新的挑战,并使得强化电厂运行效率逐渐成为了人们关注与研究的主要问题之一。在以往的电厂设备中,通常需要工作人员对其进行操作与控制,使其运行效率的提升受到阻碍。而对电气自动化进行使用,可确保电厂自动化运行与控制的实现,促进其发电效率快速提升,更好的满足社会供电需求。
1.2发电成本下降
现阶段,电厂使用的发电原材料主要为石油以及煤炭等资源,同时传统电厂技术也存在着较为明显的不足,使得这种资源利用率相对较多,发电效果也相对较差,使用资源较多但却没有产生预期的电量,使得发电成本快速提升。而在电厂中使用电气自动化技术,可较好实现对各种燃烧模式进行自动化控制,使燃料燃烧率得到全面的提升,有效降低燃料燃烧费用,使发电成本明显的降低了。
2、电厂电气自动化技术应用
2.1监控模式
电厂在使用电气自动化系统期间,主要的可分为两种监控模式,其中一种监控模式通常对分层分布模式进行使用,也就是在各间隔层中使用电气实施良好的分离与阻隔,在一次设备与开关柜外安装相应的保护与监控单元。在网络层则结合实际总线需求对电厂通信信息设备、生产运行需要的电缆光纤与各种电缆设备等进行设置与管理。接着在对各光纤电缆与电缆设备收集的.数据信息进行统计与分析处理,并在分析期间结合各种数学程序实现规则的转变,同时对数据具有的指令等进行分析与转达。在站控层中,则是对间隔层与网络层数据进行良好的管理。另一种监控模式主要是使用集中模式,并对电厂所有设备进行直接与间接的管理及控制。其主要的运行是通过电气自动化技术将强度较高信号转变为较弱信号,在通过电缆连接线与控制管理系统实现良好的连接,确保形成的控制模式具有较强的分布式特点,进而促进对电厂所有设备的全面控制与管理。
2.2基础技术
当前电气自动化技术可主要分为三种,其分别为网络通信技术、主站监控技术与间隔层终端监控技术。其中网络通信技术的应用主要为通过光纤与电缆进行数据传输,在根据电厂总线网络促进通信稳定性的提升。这种技术在促进电厂监控管理科学发展的同时,也约束了我国电厂自动化体系的有效运行,但在客观因素影响下,其也是各电厂基础技术之一;主站监控技术主要在电厂对各种设备进行综合管理与监控中使用。电厂在实际运行与生产期间,这一技术主要在站级监控管理层中进行运用,这一技术的全面使用,使得电厂设备的管理与监控质量得到了全面的提升。而主站自身配置通常由综合发电机容量所决定,因此多个发电机或单个发电机都会对主站配置造成直接的影响;终端监控技术通常在间隔层设备中进行使用,并对其进行全面的检测与保护。在其检测期间,可较好确保电厂在生产运行期间各种用电系统具有较强的安全性,同时还可确保电厂在运行期间拥有更为良好的稳定性与高效性。这也使得终端监控技术在电厂电气自动化技术中有着极为重要的地位与作用,所以对其也具有相对较高的需求,也就是在其具有较强灵活性的同时,还需要具有较为良好的稳定性与安全性。
2.3电厂电气自动化技术的优化与完善
电厂电气自动化技术在不断研发与使用期间,为了防止出现各种问题与失误,所以需要结合相关需求对电气自动化技术的应用进行全面的创新与完善,并主要从以下三方面入手:首先,监控系统。工作人员在电源设置期间应对直流电源与交流电源同时进行使用,并在监控管理平台被规划为外部范围时,电厂电气自动化设备需要对“双电源”与“勿扰切电”模式进行使用。其中该需要利用有关部门明确的规章制度对监控系统的设备实施良好科学的技术安置,并确保其具有较为良好与高效的运用。其次,确保交换信息与开关接口相对应。各电厂在自身监控管理系统中通常会对开关控制接口结构进行使用,因此在各电气设备实际运行期间,应保证各交换信息与开关接口具有较强的对应性,其主要由监控系统接口控制所决定的。而这种设计模式线路在连接期间较为简单、直观以及在线路维修期间较为便捷。但这种设计模式使用的线路数量相对较多,致使控制系统中一些功能的使用受到相应影响,在某种程度上这也对电气自动化系统的运行具有相应影响。另一方面,工作人员还应明确监控系统与自动化系统之间的关联,也就是根据实际需求明确两者存在的主次关系。电气化系统在实际运行期间,需要实时确保自动化为基础,监控为辅助的标准与原则。
3、结语
综上所述,在电厂电气自动化技术不断发展与应用期间,需要促进其改革与创新力度的提升,并真正了解与掌握电气自动化技术主要内容与关键点,这才可确保电厂在行业竞争中具有较强的优势,使其全面的发展与进步。另外,在当前环境中,电厂还应提高电气自动化技术应用力度,创建符合时代发展的自动化体系,实现电厂运行效率的全面提升。
参考文献:
[1]高纪力,韩财旺.电厂电气自动化技术应用分析[J].河南科技,2015(24).
[2]王宗宪.电厂电气自动化技术应用探讨[J].中国高新技术企业,2015(07).
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9.电气自动化的论文
10.电气自动化实习工作总结






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