发电厂电气系统

发电厂电气系统（通用12篇）

发电厂电气系统 篇1

一、监控管理系统基本功能1数据库的建立与维护

⑴实时数据库:其数值应根据运行工况的实时变化而不断更新, 记录被监控设备的当前状态。实时数据的刷新周期及数据精度均应满足工程要求。⑵历史数据库:需要长期保存的重要数据存放在历史数据库中。⑶用户数据库:根据用户的使用要求, 在实时数据库中或网上选择所需内容, 建立用户专用数据库, 完成各项应用功能。2、维护要求。⑴数据库便于扩充和维护, 而且保证数据的一致性、安全性;用人—机交互方式对数据库中的各个数据项进行修改和增删。⑵能方便地交互式查询和调用, 响应时间均满足工程要求。⑶历史数据能按用户的需求进行选择、组合, 转储到光盘中长期保存。

2运行监视和报警。

CRT能显示开关站运行状态的全部实时信息, 包括系统运行状态、设备参数和各种操作指导等。2个CRT终端能显示系统不同的实时信息, 并可同时和单独地提供报告和画面显示。当模拟量越限时, 显示并打印报警信息, 包括越限对象名称、编号、越限参数值 (实测值和极限值) 以及越限时间, 并能累计越限次数。报警方式分为事故报警和预告报警2种。事故报警和预告报警应采用不同颜色, 不同音响加以区别。

3操作控制。

控制方式分为两级控制:就地控制、上位机或DCS控制。操作命令的优先级为:就地控制、上位机或DCS控制。当地与远方监控结合, 协调当地与远方实时监控, 以及与现场保留的常规监控的统一;确保控制行为的—致性及安全性。

4系统自诊断与自恢复。

在实现了对电力设备的实时监测后, 运行人员能够正确、及时、详细地掌握各设备的运行情况, 对有可能发生故障的情况提前检查分析出来、提前采取措施、及时处理, 即在线诊断各设备。在线诊断出设备故障时能够自动告警, 并提供就地故障指示。

二、监控系统的软件设计1数据库技术的使用

数据的保存方法有很多, 如自定义的文件、EXCEL、数据库。自定义文件不利于数据的共享和保存;EXCEL保存数据对制作报表非常方便, 但对数据共享和大量数据的安全保存显得不方便和功能不足。所以在计算机监控系统中保存和处理大量数据的最合理途径是应用通用数据库。在开发数据时选择了使用数据库技术来保存实时、历史和手动输入数据, 以保证数据的可靠性、安全性和其它系统的信息共享。这里选用Microsof数据库管理系统Access。Microsoft Access是Microsoft公司开发的功能强大的桌面数据库管理系统。Microsoft Access无需编写程序代码, 仅通过直观的可视化的操作即可完成大部分数据的管理工作, 是Windows平台上备受青睐的关系型数据库管理系统之一。它通过各种数据库对象来管理信息。数据库对象包括:表、查询、窗体、报表、宏和模块。用户将自己的数据存储在表中, 可通过窗体来浏览、输入及更新表中的数据, 用询来检索符合指定条件的数据, 用报表以特定的方式来分析和打印数据。

2软件界面设计

(1) 模拟画面显示

模拟画面真实显示一次设备和系统的运行状态, 可实时显示电流、电压等所有模拟量的实际值。以及隔离开关、断路器的实际开关状态。CRT可完成的显示功能如下:⑴屏幕显示器能自动或经运行人员的召唤实时显示机组及升压站的运行状态, 主要设备的操作动态过程以及所有模拟量、开关量、脉冲量等信息。⑵当模拟量越限或开关量变位时, 发出音响报警, 并自动显示相关画面, 在CRT上显示报警信息。⑶对画面上的所有开闭设备 (如断路器、隔离开关等) , 可通过鼠标器和键盘控制, 在线修改其状态。

(2) 谐波分析

现场经常需要知道波形中各次谐波的含量和比例的情况, 因此对数据进行谐波分析是很必要的。该系统的谐波分析最多可达12次谐波。

(3) 运行日志

运行日志主要是记录发电厂升压变电站的运行记录。主要包括值班状况、遥测事件记录、遥信事件记录、遥控事件记录、遥调事件记录。以往的运行日志都是由值班人员手工填写, 自动化程度底、文字量大、效率低、劳动强度高。采用计算机技术实现运行日志管理, 不仅减轻了值班人员的劳动强度, 而且提高了工作效率、工作质量和自动化水平。

三、结语

目前随着网络技术的不断发展和网络可靠性的不断提高, 同时电气设备的控制、保护等设备在不断的发展, 这样电气监控系统的外部条件越来越成熟。正是在这种背景下, 本文具体论述了监控管理系统的主要功能以及部分监控管理软件的设计。

摘要：在发电厂电气系统中运用一套独立的分布式计算机系统对电厂的电气部分进行控制与监视是一种比较经济可行的方案。监控系统具有分布式设计、简单可靠、可扩展性、兼容性好和经济型等特点。

关键词：发电厂,监控,数据库

参考文献

[1]夏德海《.现场总线技术》.北京:中国电力出版社, 2003, 302～304[1]夏德海《.现场总线技术》.北京:中国电力出版社, 2003, 302～304

[2]李子连《.现场总线技术在电厂应用综论》.北京:中国电力出版社, 2002, 3～81[2]李子连《.现场总线技术在电厂应用综论》.北京:中国电力出版社, 2002, 3～81

发电厂电气系统 篇2

一、发电厂生产过程简介

（一）、发电厂的分类

发电厂是把其他形式的能量转换为电能的特殊工厂，根据利用能量的形式的不同，分为以下几类：

1、火力发电厂

2、水力发电厂

3、原子能发电厂

4、风力发电厂

5、其他，如太阳能、地热、潮汐发电等

目前，我国电力系统中主要以火力发电厂和水力发电厂为主

(二)火力发电厂的能量转换过程

燃料的化学能 →蒸汽的热能 → 汽轮机发电机转子的动能（机械能）→ 电能↑↑↑

锅炉（吸热）汽轮机（膨胀做功）发电机（电磁转换）

二、火力发电厂的主要电气设备及作用

1、一次设备

1）、发电机：将机械能转换为电能

参数

2）、变压器：将发电机输出的电能的电压升高或降低

参数

3）、高低压配电装置：它是按主接线的要求，由断路器、隔离开关、自动开关、接触器、熔断器、母线和必要的辅助设备如避雷器、电压互感器、电流互感器等构成的主体，其作用是接受和分配电能

4）、电力电缆：向用电设备输送电能

5）、电动机：厂用附属设备的拖动设备、原动机，主要包括交流电动机与直流电动机两种，交流电动机又分为三相鼠笼式、绕线式两种

参数

2、二次设备

对一次设备进行控制、测量、监察以及在发生故障时能迅速切除故障的继电保护装置、自动控制与信号装置等设备，如：继电器、测量仪表、控制、自动、信号装置、控制电缆等，称为二次设备

三、继电保护装置

（一）电气设备的故障

1、造成故障的原因

（1）外力破坏

（2）内部绝缘击穿

（3）误操作

2故障种类

（1）三相短路

（2）两相短路

（3）大电流接地系统的单相接地短路

（4）电气设备内部线圈的匝间短路

3故障的后果

（1）短路——短路电流——强电弧或导电回路的严重过热——烧毁电气设备

（2）短路——短路电流——强大的电动力——机械破坏

（3）短路——系统电压下降——破坏正常生产——设备停产、停车

（4）破坏系统稳定——发电厂解裂——系统瓦解——巨大损失

（5）人身伤亡

4、继电保护的作用

迅速切除故障设备，针对各种不正常运行状态发出信号，通知运行人员，限制事故范围，投入备用电源，使重要设备迅速获得供电

5、对继电保护的要求

1）选择性

2）快速性

3）灵敏性

4）可靠性

5、常用继电保护种类

1）过电流保护

2）电流速断保护

3）限时电流速断保护

4）低电压保护

5）过负荷保护

6）差动保护

7）方向过流保护

8）距离保护

9）瓦斯保护

10）零序电流保护

6、自动装置

1）自动调节励磁装置

2）自动准同期装置

3）备用电源自动投入装置

4）自动重合闸

四、电气运行的主要参数、指标

1、电量（KWH）发电量、厂用电量、送电量（上网电量）发电量＝厂用电量＋送电量

2、电力（KW）发电电力厂用电力送出电力

发电电力 ＝厂用电力 ＋ 送出电力

3、厂用电率

厂用电率＝(厂用电量÷发电量)×100℅

4、电流（A）发电机电流厂用电流送出电流厂用变电流电流

5、电压（V）发电机电压电网电压厂用电压

6、发电机功率因数（力率）COS¢

COS¢＝发电机有功功率／发电机视在功率

五、安全用电

1、两票三制

两票：工作票、操作票

三制：交接班制、巡回检查制、设备定期试验与轮换制

2、保证安全的组织措施

1）工作票制度

2）工作许可制度

3）工作监护制度

4）工作间断、转移和终结制度

3、保证安全的技术措施

1）停电

2）验电

3）装设接地线

4)悬挂标示牌和装设遮拦

发电厂电气综合自动化系统浅析 篇3

【关键词】发电厂；电气综合系统；自动化

信息技术的不断成熟和发展加快了电气设备的自动化进程，在发电厂的高效运营和提高经济效益方面都作出了重要的贡献，但是在发电厂的电气自动化系统发展中还存在一定的问题，需要进行相关的改进。

1.电气综合自动化系统概述

1.1电气综合自动化系统的概念

电气综合自动化系统，就是集测量、监控、通讯、继电保护和安全自动装置等多种功能于一体的现代电厂电气系统。

1.2电气综合自动化系统的实现

电气综合自动化系统在设计时，要从三个层次进行，首先是间隔层的设计，这一部分是完成对数据的采集还有保护数据预处理的功能；其次是通讯层的设计，通过多协议的转换来实现各信息还有控制系统之间的数据共享，同时方便实现管理、控制系统与现场采集网络的隔离和安全访问控制；最后是管理层的设计，采用POWERVIEW系统来实现上层电子综合控制系统当中的SCADA/HMI的功能、同时采用PMS来完成专业的保护管理工作。

注意现场总线的标准，出于对保护和自动装置的生产厂家不同的考虑，标准可能也会有所不同，不能进行简单的连接，可以将厂用电气系统的所有装置按照同一总线标准分为不同的子系统，每一个子系统里的设备和装置与同一种总线标准相匹配。

对电气综合自动化系统进行构建时，整个系统可以分为三层进行构建，从里到外依次是测控保护层、通信管理层和后台机系统，三层之间是相互联系的、各自履行各自的功能。电气工作站，主要就是接收来自通信管理装置上传的所有信息，进行相应的分析处理，并完成画面的反映及相关电气量的显示，实现厂用电系统的计算机监控功能。

2.电气综合自动化系统存在的问题

2.1监控系统的缺陷

监控系统的功能主要通过相关的控制软件、图形的系统软件、通信系统和电脑来实现控制过程，保证监控系统的良好运行具有重要作用，通过对电厂电气的监控系统进行调试和运行，可以发现出现一些运行管理中容易出现的问题。监控系统分为监视系统和控制系统两部分，现在很多电厂的升压站仍然采用的是传统的中央信号光字牌，随着电气一次和二次设备的改造和更新，监视的信息量逐渐增多，传统式的光字牌已无法满足新的需求，而新的光字牌又因为现场的条件限制无法实现；传统的监控系统不能对微机继电保护装置和电气自动装置实现监视，所以监控人员就无法了解相关的报告信息，要想掌握相关信息，就要到实地去进行操作查看，而且这些都需要人工的进行整理和保存，比较繁杂；现在多数的电厂升压站隔离开关和断路器的操作仍然使用的是传统的按钮操作，而这种按钮在较长时间的工作时间后，接点容易出现不到位的现象，最终导致操作出现错误；发电厂的公用系统操作很不方便，公用系统的位置比较分散，操作人员需要到实地进行操作，所有开关的操作也要进行传统的硬操作。

2.2继电保护系统存在的问题

某些线路在母线出现短路时，电流很大，母线进线不能用电流阶梯来进行速断保护整定，只能用过流保护来延时以切除故障，使得母线本身出现故障时不能实现快速保护跳闸；如果某出线出现短路而它的保护装置拒动时，就有可能导致事故已扩大后再通过其后备保护延时跳闸，即母线进线作为其后备保护跳闸；由于母线保护的整定对其它保护的影响较大，一般是在合闸过程中起作用，合闸后自动解除。因此，在母线并联运行时，任何一段母线故障或出线保护拒动都会引起两段母线全停。

3.电气综合自动化系统的发展应用

以太网具有传输速率快、容量大、所需成本低的优点，并已经成功地应用在了工业领域，如果将以太网应用在发电厂可以有效地控制现场设备，实现不同终端数据之间交换的实时性和可靠性，管理者也可以运用网络进行监督，节省了人力、节约了成本；随着电力电子技术的不断发展，PWM变换器已经被越来越多的厂家广泛的应用。直流环逆变器通过把逆变器挂在高频振荡过零的谐振支路上，因此改变了传统的在高压下切换硬件开关的模式，使电力电子器件在零电压或零电流下可以实现转换，从而大大降低了开关的损耗程度，减少了逆变器的尺寸，达到降低成本的目的。

4.电气自动化系统的改造建议

4.1做好改造前的准备工作

要在电厂电气自动化改造之前做好规划工作，本着科学、合理、节约的原则，做好准备工作，包括改造的内容和更新的设备，同时还要注意对继电保护装置、断路器等设备在型号、预留接口等在接入综合自动化系统后的问题。

4.2在设计过程中要本着实用的原则

基于发电厂监控、五防、保护等设备的工作原理和性能的差异，在进行改造时要做到整体把握，本着实用的原则，综合进行考虑，避免出现功能重复的设备同时运行。

4.3要正确认识到改造的目的是为了发电厂的高效运行

改造要着眼于长远，注重远期目标，一些发电厂由于经济条件和场地条件的限制，可能一时无法进行改造，就需要在改造时把这些不具备改造条件的设备都综合的考虑进去，在整体的改造框架下，预留出接口，便于以后的再改造。老式的发电厂设备改造比较繁杂，有的还在扩建中，要求发电厂在电气监控系统进行自动化改造时，具备一定的前瞻性，以便日后新设备在纳入综合自动化系统时具有可能性。

5.电气综合自动化系统的发展趋势

5.1变频器逐渐将由低频发展成高频

高频变频器电路在不阻碍逆变器工作频率提高的同时能将开关的损耗降到最低，进而使逆变器的尺寸减少、实现降低成本，同时还可以将逆变器在高功率下实现集成化，直流逆变器电路的发展前景是十分广阔的。

5.2电力系统自动化系统的发展逐渐将受到电子技术的影响

最初单片机技术的发展推动了电气自动化设备的更新换代，这期间电气自动化仍然存在一些问题，电气自动化得以发展的最根本原因是由于技术的发展，新产品与之前产品之间比较已经大幅度的减少了通信电缆和电力电缆的使用量，不仅降低了设备的体积，还降低了占地面积，大大的节约了所需成本，以后电力自动化系统的发展将会更加依赖于电子技术的发展。

5.3通用变频器将会大量的投入使用

通用变频器具有高速停机时响应快；丰富灵活的输入、输出接口和控制方式，通用性强；全方位的侦测保护功能，可以瞬间停电后再启动；低频转矩输出180%，低频运行特性良好；加速、减速、动转中失速防止等保护功能。可以应用在自动扶梯、线缆机械、化工机械和油田设备等行业中，种种应用优势将会扩大通用变频器的使用。

6.结语

在科学技术日新月异的今天，发电厂的电气综合自动化系统已经成为了一种发展趋势，如何搞好自动化系统的建设和发展已经成为了研究的重点，对于提高发电厂本身的自动化水平具有重要的作用，采用综合的自动化技术可以大大的降低成本和资源，还可以提高使用的可靠性。

【参考文献】

[1]于晓，冯保文，汪燕东.发电厂电气综合自动化系统浅析[J].科技创新导报，2011（6）.

[2]陈传英.发电厂电子综合自动化系统的设计与应用[J].硅谷，2012（9）.

水力发电厂电气监控系统探析 篇4

科技的进步和信息的快速更新, 水力发电厂有关电气监控系统的研究开始得到人们的重视。由于之前欠缺这方面的研究, 因此有必要先从基本的电气监控系统的知识来进行进一步的深入研究, 并结合火电厂的有关研究借鉴、吸收。

1. 水力发电

众所周知, 水力发电其实主要是通过借助于河川、湖泊等具有较高地势的水流通过力的作用把水流转化成一种能量。这种能量产生实际的作用还需要借助于外在的机械, 使之转化成电能。此外, 我们还应了解到, 由于水力发电厂发电的一个特点是其电压与其它发电相比较低, 而且还需要通过变压器才能将其发送给距离较远的使用者。在这个过程中, 变压器只是起到了一个将电压提高的作用。在这之后还要再运用架空输电路将电力集中到一个变电所, 集中起来并再一次进行降压。通过配电线路输送给家庭及工厂、公司等的使用, 使之符合普通家庭、工厂等的供电需要。还需要了解到的一点是, 根据水力发电的开发和运转的形式, 可以对其进行分类。主要分为普通的水力发电和通过抽水、蓄水的水力发电两种。

2. 电气系统监控的特点

作为本文的主要研究对象, 我们有必要对电气系统监控进行分析, 最好的认识就是通过对其特点的分析来把握。有关发电厂电气系统的特征主要有以下几点。

首先, 电气设备的操作次数较少。按照系统的设定可以在正常的工作中运行很长时间, 有时是几个月。虽然操作次数少但并不意味着操作简单, 实践中对电气设备操作的要求是非常严格的。尤其是对发变组和电源断路器等的操作, 要求操作人员更要谨慎、仔细, 坚持安全第一原则。

其次, 有关电气设备的装置问题, 要求装置的安全可靠及运作快速。举例来说, 发变组的保护要求在40 s以内运作动作;而电压的自动调整装置则要求在极快的速度内完成励磁等, 这些都说明对电气监控系统的性能的要求是非常严格的。

最后, 电气设备的操作结构是十分复杂的, 技术性要求极高。由此可以看出, 有关发电厂电气监控系统的研究需要密切结合实际, 运用科技提供的有利条件。在操作中注意安全性以及对设备的维护, 以便电厂在日常的工作中能够顺利开展工作。

3. 电气系统监控的必要性

对电厂采用电气监控系统, 是非常有利的。现在大多数电厂中主要是采用分布式监控系统对有关的设备、装置等进行监控, 对电气系统的监控相对较弱, 这在一定程度上影响到对于工作人员的具体操作以及对具体数据的分析。在以往的电气控制中, 主要是通过硬接线收集有关数据及信号等。限于技术的问题, 采集的信息是非常有限的。而在近几年的实践中, 通过经验的积累, 使得有关技术得到了提升, 有些设备也已经趋于成熟。这些都使得电厂电气系统监控通过与互联网的结合成为了可能, 而且发展空间很大。不得不说这是实践发展的需要, 也是科技进步带来的成果。

二、发电厂电气监控系统研究中需要注意的问题

通过对有关火电厂电气监控系统的研究我们可以发现, 电气监控系统的分布式控制系统存在一些不可忽视的问题, 这些问题的侧重点又是不同的。通过分析, 笔者认为电气系统的现状主要表现为, 传送方式上仍热还是通过分布式控制系统来传送有关的命令和信号, 缺少现场传送的有关信息。从电厂方面来看, 通过互联网将电气系统进行联网是非常有利的。但此时如果还是只通过分布式控制来监视, 功能是很单一的。既不能及时应对现代高科技引发的一些隐患, 也不能更深一步的开发出有关的数据来维护电气设备, 使得电气系统联网的价值得不到充分的体现。通过分析, 我们认为非常有必要设计出一个有效的、实用性强的电气监控系统, 因此我们需要考虑以下几个方面的问题。

1. 电气系统连接的问题

从目前来看, 电气系统接入分布式控制系统主要采用硬连接的方式。这种方式的最大问题在于投资非常大, 与整个系统收费比较的话显得不够合理。

2. 关于通信数据

发电厂的各种传送、保护、测量等装置都非常多, 对于通信的传输也是非常多, 但是分布式控制系统与有些装置的关联性并不大。目前的分散处理通信数据使得整个系统很繁忙, 对于系统的整体稳定性有一定的影响。这就使得一些电厂对电气系统的连接方式以及对接入数据的安全性或可靠性有所怀疑。

3. 接口问题

这里的接口主要指通信接口。分布式控制系统发动机控制系统之间的通信接口没有一个统一的标准, 在实践中, 通常都是根据具体的工程来决定有关的操作方案的。这样就会产生有关装置与生产厂家之间的配合, 影响系统的整体的、良好的连接。

4. 功能问题

电气系统联网后对于整个系统的运作是非常有利的, 但与此同时, 某些功能现在还限制在某些简单的系统中, 在整体上功能的发挥空间未得到有效地开发。此外, 对于分布式控制系统来说, 联网未能使其实现自动化。

三、水力发电厂电气监控系统的发展

1. 水力发电厂电气监控系统的主要方向

通过以上分析, 我们看出在实践中存在着非常多的问题。针对于此, 在最近几年里, 许多电厂以及有关的主要设计部门开始把目光转向对电气监控系统自动化的研究上来, 并且一些研究已经逐渐开始得到认可。这些研究主要侧重点在于将电气系统进行联网, 由此形成一个有效的电气监控系统且与分布式控制系统的结合。从实践中不难看出, 科技的进步与电厂电气系统监控的改进是密切相关的。因此, 自动化正在发展成为一种趋势。怎样才能建立起一个真正意义上的自动化的电气监控系统, 怎样更好地通过联网的方式与各种装置结合, 更好地发挥监控作用, 已经成为一种主流。近几年来发电厂电气设备在自动化水平的提升上所做的努力, 以及相关技术的发展, 已经为建立一个真正意义上的综合的、新型的电气监控系统打下了良好的基础。

2. 新型水力发电厂电气监控系统的主要框架

通过以上分析, 我们可以对新型的水力发厂电气监控系统有一个主要框架的构想。这种构想主要是建立在对互联网介入的价值分析之上的, 这就需要明确新型的水力发电厂的电气监控系统所发挥的作用, 以及对实践经验的结合。一个好的发电厂的电气监控系统应该充分发挥这样的作用:扩大应用范围;不仅限于测量保护、数据收集等, 还要及时诊断、进行系统优化等。新型电气控制系统的应用还要发挥它的网络监控作用, 充分利用互联网的信息优势。

笔者认为, 可以通过分层式系统结构, 将整个电气监控系统划分为三个层次:控制保护层、通信管理层、系统监控层。控制保护层主要侧重于装置的自动性, 通过装置的一些基本功能, 完成整体的控制保护;通信管理层主要针对各种数据信息的有效整理收集, 提高数据的可靠性、真实性;系统监控层要注意各种设备、装置等的相互作用, 切实与互联网结合起来, 做好整体的、系统性的监控。

四、结语

总而言之, 水力发电厂电气控制系统势必会随着发电市场整体的进步进入到一个新的阶段。客观现实的挑战和要求使得新型电气监控系统的应用具有重要意义。这对于整体上电气系统监控的提高、电厂运行的安全性系数的提高、电厂在发电市场上的竞争力的提高等都具有非常重要的影响。因此, 必要的研究对于更好的发挥水力发电厂电气监控的作用是非常重要的。相信随着高科技发展, 水力发电厂的电气控制系统走上领导自动化的前线舞台是指日可待的。对于具体的发展, 我们将在今后的实践中得出最好的方案。

参考文献

[1]吴泽生, 吴艳萍.数字化电气监控管理系统的探讨[J].电力自动化设备, 2010 (01) .

[2]董桁.发电厂电气系统监控纳入DCS的应用[J].四川电力技术, 2011 (07) .

发电厂电气系统 篇5

【关键词】燃气电厂；电气控制系统；设计要点

前言

近年来，我国各个行业的电能需求发生了显著增加，这种现象为燃气电厂带来了一定的压力。为了保证电能提供的稳定性、安全性，需要将电气控制系统应用在燃气电厂中，该系统的作用是能够保障机组处于正常运行状态。在设计电气控制系统的过程中，应该充分考虑燃气电厂的实际需求。

1燃气电厂

1。1燃气电厂的生产过程

在燃气电厂中，天然气等相关燃料在燃气轮机中发生燃烧，这个过程会产生大量的蒸汽，并完成化学能向内能的转化。当产生蒸汽达到一定数量之后，蒸汽会对汽轮机产生推动作用，进而实现内能向动能的转化。当上述步骤完成之后，发电机会将动能转化为电能，供给人们使用。

1。2燃气电厂的优点

与燃煤电厂相比，燃气电厂的优点主要表现为其生产过程中产生的污染少。燃气电厂的发展有助于可持续发展目标的实现。

2燃气电厂对电气控制系统的要求

燃气电厂对电气控制系统的要求主要集中在实用性方面，具体要求主要包含以下几种：

2。1反应速度

为了保证电气控制系统作用的合理发挥，需要保证所设计的电气控制系统具备极快的反应速度。需要将电气控制系统快速保护功能的实现时间控制在100ms以下。

2。2电气设备

从操作角度来讲，电气控制设备的信息收集量相对较小，因此其操作程序较为简单。但该系统需要对整个燃气电厂的机组进行控制，这种特点对组成电气控制系统的电气设备提出了更高的要求。为了保证电气控制系统控制功能、保护功能等相关功能的有效发挥，需要加强对所应用电气设备的安全性和可靠性方面的控制。

3电气控制系统的组成部分

电气控制系统主要是由以下两部分组成的：

3。1网络结构

网络结构的存在能够实现燃气电厂相关信息的实时监控。网络结构主要包含以下两部分：3。1。1实时监控网该部分主要是由电器网络监控系统网等组成的。在燃气电厂中，这种网络结构的作用是为电气控制系统捕捉相关设备控制信息。3。1。2厂级监控信息网就厂级监控信息网而言，它的作用是完成对燃气电厂在生产活动中产生相关信息的储存和分析。该网络结构的作用使得其应该具有一定数量的通信接口。在实际应用过程中，当生产活动发生后，厂级监控信息网需要将其所收集和处理的信息分别传送至相应的机组控制系统中，进而实现合理的控制作用。

3。2相关硬件设备

就我国目前的燃气电厂机组特点而言，单元制机组较为常见。根据燃气电厂生产活动的特点，电气控制系统的硬件设备应该包含汽机———燃机控制系统以及分散控制系统。在这些硬件设备之间，运用一定数量的通信和硬接线进行连接，进而实现不同系统之间信息的有效传输。

4燃气电厂电气控制系统设计要点

燃气电厂电气控制系统的设计要点主要包含以下几种：

4。1燃气电厂电源系统模块设计

该模块主要包含以下两部分设计要点：4。1。1燃气电厂用电源系统燃气电厂用电源系统是电气控制系统中的基础部分。为了保证通过该系统的设计使电气控制系统产生良好的控制功能，需要应用事故保安电源系统、6kV厂用电源系统以及380V厂用电源系统组成整个燃气电厂用电源系统。其中，事故保安电源系统的作用是保证燃气电厂机组的运行安全。由于该系统的重要作用，需要将该系统控制在热备用状态中，便于燃气电厂相关人员对该系统的快速启用。就6kV厂用电源而言，其手动合闸指令是通过键盘进行传递的。当该指令发出后，键盘会将其传递至快切装置中，当系统判断结果显示满足通气条件时，该指令才会被执行。在指令执行的同时，信号会被显示在屏幕中。380V电源系统中包含多台机组，每台机组都包含两段保安母线。保安电源、工作电源以及备用电源是保安母线的主要组成部分。其中，保安电源的供电对象主要是指UPS系统等。该部分设计的合理性直接对电气控制系统的功能产生影响，因此需要对所有组成部分的设计和应用加以重视。4。1。2燃气电厂用电源的切换装置人们用电量的增加对燃气电厂的电能供应提出了更高的要求。为了保证高压厂用电源的连续、稳定、安全供电，需要将厂用电源切换装置融入电气控制系统中。在安装该装置的过程中，既要保证装置切换功能的合理发挥，还要保证且安装位置不会对其他设备的运行产生影响。从综合角度考虑，可以将该切换装置安装在高压电源系统中工作电源位置的进线开关周围。该装置具有一定的独立性特点，为了保证该装置的正常运行，需要利用硬接线实现厂用电源切换装置与电气控制系统之间的有效信息传输]。

4。2燃气电厂电源系统控制模块设计

就燃气电厂的运营特点而言，对电源系统进行控制具有一定的必要性。在该设计要点中，组成部分主要包含以下几种：4。2。1UPS不停电电源系统UPS不停电电源系统是电源控制系统中的重要组成部分。该系统中主要包含静态开关、逆变器以及整流器。在燃气电厂中，UPS系统可以不间断为其提供交流电源。其中，逆变器的作用主要是保证电压波形的稳定，逆变器和整流器的作用是完成电能的提供。4。2。2直流电源系统在我国目前的燃气电厂中，常见的直流电源系统主要包含DC220V和DC110V。就DC220V直流电源系统而言，该系统是由三组整流器和一组直流母线组成的。交流保安段负责为该系统中的整流器提供电源；为了保证直流母线作用的正常发挥，需要在不同的直流母线之间加设一定数量的联络切换开关。就DC110V系统而言，其中包含两组母线、整流器以及蓄电池组。为了保证不同母线之间能够进行有效联系，需要设置一定数量的网络开关。直流电源系统的作用对象主要是事故照明等燃气电厂中的常见负荷，该系统需要对这些常见负荷进行合理的控制和保护[5]。4。2。3保安段电源系统机组厂用电故障会为燃气电厂带来一定的经济损失。为了保证电能的正常供应，需要将保安段电源系统加入电气控制系统设计要点中。在燃气电厂机组的正常运行过程中，当发生用电故障时，保安段电源系统会对直流电源系统等进行有效控制和保护，进而实现机组的正常运行。除此之外，机组厂用电断故障的发生频率相对较高，电气控制系统的应用可以有效降低其发生概率。对此，应用电气控制系统之后，当燃气电厂机组厂用电再次发生断开故障时，保安段电源系统通过自身功能的发挥可以实现柴油发电机组的快速启动，进而保证供电的连续性、安全性。

4。3燃气电厂发电机和变压器组系统模块设计

该模块包含的元件数量较多、种类较为复杂，这种特点为电气控制系统的设计带来了一定的难度。为了保证电气控制系统设计的合理性，需要运用机岛控制系统对发电机进行控制。在这种控制方式中，可以在在线控制系统与信号源以及发电机保护系统等相关控制模块之间建立有效的连接。发电机的实际运行状态监控主要是通过DCS系统完成的。

5结论

发电厂电气系统 篇6

关键词：电厂；电气系统设备；调试措施

中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）23-0113-02

1 电厂电气系统设备调试的主要内容

电厂电气系统设备调试主要是指在电气设备完成相应的安装及验收工作以后，再根据行业相关规定、程序以及技术要求等内容对各个电力设备进行调试工作。电气系统设备调试的目的是通过对设备质量以及设备安装进行检验，看它们是否符合相关技术要求以及设计标准，从而确保设备可以正常投入使用。电气系统设备调试主要包括以下八点内容：①电气系统设备调试方案和启动方案的制定；②图纸的审核及校对；③所有电气设备（包括一次设备和二次设备）的调整及试验；④设备间的通电检测；⑤继电保护整定值的核查；⑥设备的负荷以及空载试验；⑦电气设备启动运行和过关运行的调试；⑧分部试验的技术支持。由于电气系统设备的调试工作事关整个电厂的正常运作以及电厂产电任务的顺利完成，影响重大，这就要求调试人员认真对待设备的调试工作，采取适当的调试措施，维护电力系统的正常运行。

2 电厂电气系统设备调试的主要项目

电气系统设备调试主要分单体调试和联合调试两种类型，在设备调试过程中首先进行的是单体调试，其次进行联合调试。单体调试项目主要包括发电机、变压器、互感器以及继电保护器等装置的调试工作。

当电气设备所有的单体完成调试以后，紧接着对设备单体进行试运行测验，然后再开始联合调试项目。电气系统设备的联合调试项目主要包括对继电保护装置、同期装置以及中压母线及其二次设备的调试等等。

3 电厂电气系统设备调试的主要方法

3.1 一次设备的调试措施

由上文所述，电气系统一次设备的调试主要包括发电机、变压器以及电流互感器等装置的调试工作。设备的调试工作与设备的正常运行以及电厂的正常作业息息相关，因此，设备的调试工作显得至关重要，下文将针对这三种装置的调试问题详细阐述其调试措施。

3.1.1 发电机的调试。

调试项目不同所需要的调试措施也有所不同，正确选择适当的调试方法有助于快速获取调试结果，并保障调试工作安全顺利地进行。发电机的调试项目主要包括定子绕组绝缘电阻的测定和定子绕组直流电阻的测定两种。下面分别对两种测试项目的调试方法进行阐述：

①定子绕组绝缘电阻的测定，此项目要求将定子吹干至冷态状况。调试过程中首先需要使用2 500 VMΩ表对发电机进行测量，并分别记录其1 min和10 min的绝缘电阻。结果出来以后，测试人员应仔细进行比对，如果发电机在1 min和10 min时的测量绝缘电阻值吸收比大于或者等于1.6，极化指数接近出厂值或与之相等，并且各相绝缘电阻的不平衡系数小于或者等于2，则发电机的定子绕组的绝缘电阻就是与设计要求相符合的。最后，在绝缘电阻的测量工作完成以后，测试人员应该将发电机里残留的剩余电量排放干净。

②定子绕组直流电阻的测定，此项目也需要在冷态状况下进行。定子绕组直流电阻的测试需要测试人员一边对绕组的直流电阻进行测量，一边记录绕组的温度。无论是用双臂电桥还是直流电阻测试仪对定子绕组的直流电阻进行测量，都要求测试人员在测试完成以后将绕组温度与环境温度进行比较，假如二者温差在3 ℃以内则为正常状态。

此外，还需将各相直流电阻进行对比，假如它们之间的差值小于最小值的2%，则定子绕组的直流电阻就是符合设计要求的。

3.1.2 变压器的调试

变压器的调试项目主要包括绕组和套管直流电阻的测定以及分接头变压比的测量两种。下面将对两种测试项目的调试方法进行简要介绍：

①绕组和套管直流电阻的测定，此项目需要对变压器所有的分接头进行直流电阻测量。测试人员需要使用直流电阻测量仪对各个位置分接头的直流电阻进行测量，并对绕组的温度进行记录。假如各相直流电阻测量值的差值小于或者等于平均值的2%，且线间测量值的差值小于或者等于平均值的1%，则变压器的绕组和套管的直流电阻符合技术要求；

②分接头变压比的测定，此项目需要对变压器各个分接头进行直流电阻测量。

测试人员需要使用全自动变压比测试仪对不同位置分接头的变压比进行测量，测量时应使出线端与外界断开，对变压器的接线进行检查。假如测试结果接近厂商的试验数据，并且符合变压比规律，那么，变压器分接头的变压比就是与技术要求相符合的。

3.1.3 电流互感器的调试

电流互感器的调试是电厂电气系统设备调试中的一个重要环节，具有隔离高压和变换电流的作用。电流互感器利用电磁感应将一次绕组的电流传递到二次绕组，对电气系统的正常运行具有重要作用，被列为重要试验项目之一。

电流互感器的调试不仅要求测试人员对影响其变比的因素进行考虑和估算，同时也要求测试人员在试验之前对线圈匝数进行仔细检查。在电流互感器的调试中主要采用的是电压法，这种试验方法比较适合现场试验，具有所需设备轻便且便于携带等特点，可以在实际测试中取代电流法。

3.2 二次设备的调试措施

二次设备的调试工作是电厂电气系统设备调试中必不可少的一环，对电气系统的正常运行和电厂的正常运作有很大的影响，因此二次设备的调试应该引起电厂调试人员的重视。

电厂电气系统二次设备的调试主要包括继电保护装置的调试以及同期装置的调试，下文将分别对这两种设备的调试方法做一简要介绍。

3.2.1 继电保护装置的调试

电厂电气系统继电保护装置的配置应该具备能够避免不必要的死机、将故障范围缩至最小以及能够自动且正确处理部分异常状况等，这就要求电厂在设备调试过程中能够对继电保护装置灵活、准确的保护动作进行检测，以确保电厂的正常运行。电厂电气系统中继电保护装置的调试主要分为三个步骤：

①一般性检查。由于该装置从出厂到抵达电厂的过程中会经历相当长一段时间的运输，在此过程中难免会产生或多或少的颠簸，这就可能导致其部件松动。因此，为了确保设备能够正常工作，需要对其进行一般性检查，对松动的原件进行排修和紧固。

②进行绝缘电阻测量。在对该装置的绝缘电阻进行测量时，保护屏端子的检测至关重要。在对保护屏进行试验时，测试人员需要提前断开电缆，以确保在断电的环境下开展测验工作，保障自身的安全。随后测试人员需要开展进一步的检查测试工作，在确保无交流和直流电源引入后，将电流、电压以及直流控制信号回路的所有端子连接在一起，进行绝缘电阻的测量。

③进行保护出口、ECS以及FR信号的联合调试。测试人员首先需要模拟出与保护对象相对应的保护动作信号，并对这些信号进行确认，保证其准确无误。然后再根据保护出口回路的测试结果进一步检查ECS及FR是否准确无误地接收到报警信号。在获取到准确的结果之前，测试人员需要反复试验，以确保调试结果的可靠性。最后，调试人员需要根据相关技术要求所规定的保护出口逻辑，对装置的逻辑进行判断，若符合相关规定，则表示该继电保护装置符合设计要求。

3.2.2 同期装置的调试

同期装置的调试主要分为外观和接线检查、内部信号测试、外部信号测试以及同期系统接线和继电器检验四种调试项目。下面将分别对每一种调试项目的测试方法进行阐述：

①外观和接线检查。该项目主要是对同期装置外观的一般性检查，以确保其无明显的损坏及变形现象；

②内部信号测试。该项目的测试方法是先将测试电缆的航空插头与插座进行连接，然后利用装置内独立的测量模块对信号进行检测；

③外部信号测试。该项目需要测试人员将装置的测量电缆取下，断开电缆航空插头与插座的连接，并切断试验电源，然后再对信号进行测量；

④接线和继电器检验。该项目要求测试人员依据设计图纸对装置外部的各个回路进行检查，排除寄生回路的存在。

3.2.3 中压母线的调试

中压母线以及其二次设备的正常运作对电厂整个电力系统的正常运行有着极大的影响，一旦发生故障，将导致整个机组无法正常启动，也将危害到其他设备的正常运行。

因此，对中压母线及其二次设备的调试工作至关重要，应该引起足够的重视。中压母线调试的内容主要包括以下四个方面：

①安装是否合理；

②母线TV二次回路、TV二次侧的电压相序和TV变比是否符合相关技术要求；

③盘柜内的带电显示器是否指示正确；

④母线和电动机的低电压连跳回路、保护装置以及相关升压装置是否运行正常。

4 结 语

从电厂的长远发展来看，工程建设人员不仅应该及时更新产电技术，同时也应该对电力系统设备的调试方法进行创新和变革，使设备调试工作更加高效便捷，也更加准确和可靠。

参考文献：

发电厂电气系统的现状与发展研究 篇7

1 发电厂电气系统的现状

发电厂主要是对电力的生产和运输, 电力是自从世界进入电力革命时代以后就再也离不开的重要的东西, 无论是对企业、工厂的生产发展还是人类的生活都需要电力, 所以发电厂对社会的作用是无可厚非的。自19 世纪70 年代以来, 欧洲就已经进入电力时代, 随着生产过程中对电能的需求不断地扩大, 所以发电厂就应运而生, 现在的发电厂主要是将大自然中蕴藏的一次能源转化为电能, 为人类用电提供电能。虽然自19 世纪末就已经开始发展, 前后经历三个世纪的发展但是仍然还存在着许多的不足之处, 无论是从整体的系统运行还是从具体的主接线来说都存在着不同的缺陷。

1.1 系统中存在的问题

(1) 监控系统当前我国发电厂运用的监控系统仍然是旧时的中央信号光子牌, 是一种传统的声光报警仪, 在工业的监控系统中常用。但是由于科学技术的不断发展, 发电厂中的运行装置也不断的升级换代, 传统的声光报警仪无法满足升级换代后的运行装置, 这种传统的监控系统无法为发电厂的机电装置和电气自动装置进行有效的监督, 无法提供故障报告和故障信息, 所以在这种情况下工作人员没有办法直接了解故障以及故障信息, 对运行装置达不到监控的目的。如果在此基础上增加新的光子牌, 还必须要在原来的监控盘上重新打孔, 而且这种传统的监控系统光子牌有使用寿命, 并且较短, 其备用的价格也非常的昂贵, 对发电厂的效益产生影响。并且监控系统的问题不仅仅体现在某一环节, 它的问题存在于发电厂整个设备运行的过程中, 在升压站中的断路器和隔离开关以及网络控制室等过程中, 都存在由于传统的控制系统不能满足对设备的监控导致工作人员的工作负担加重的现象。

(2) 控制系统现在许多的发电厂的控制系统中的隔离开关与断路器都是采用的硬扳把开关, 这种开关在长时间的工作下很容易产生接触不到位的状况, 导致操作失误等现象, 并且这种硬扳把开关有一定的使用寿命, 在更换之后的使用寿命就会更短, 在对设备进行更换控制系统时对设备的运行来说存在很大的风险。

1.2 系统的电气主接线的问题

电气主接线是指在发电厂中为了满足预定的功率传送和运行要求而设计的、表明高压电气设备之间相互连接关系的传送电能的电路, 一般电路中的高压电气设备主要包括发电机、变压器、母线、断路器、隔离刀闸、线路等等, 它们的连接方式对电气系统的安全性和可靠性有着非常重要的意义, 甚至可以说是起着决定性的作用。

2 发电厂电气系统未来的发展方向

随着科学技术的发展和社会的进步, 为了适应时代的发展要求, 生产中许多的大型的生产设备都在更新换代, 发电厂的电气系统为了满足人类在生存的过程中日益增长的需求, 也在不断地完善电气系统, 无论是从其安全可靠性还是从其系统的运行升级上。随着科学技术的发展, 生产自动化技术渐渐的已经普遍的渗透入生产的各个环节, 随着现代社会对电能的需求量越来越大, 对发电厂的工作效率的要求也是越来越高, 发电厂电气系统每天的工作量非常的大, 要想满足人类社会发展所需的电能, 就必须要在电气系统中运用自动化设备, 提高发电厂的运行效率。

发电厂电气系统的自动化技术就是利用现场的总线和保护装置结合形成的电气监控系统, 然后再与分布式控制系统相结合来达到电气设备自动化的目的, 但是如果要实现自动化技术, 还面临着一些问题, 首先就是主接线的问题, 现如今每一个发电厂的接线方式都不尽相同, 其主接线的保护装置与自动装置因为不同厂家生产的也不尽相同, 它们在现场的接线的标准也就有所不同, 所以不能简单的连接, 必须要按照其规格, 所以在接线的过程中可以把主接线按照其标准进行分类, 分成几个子系统, 在相同的分组之中的主接线可以运用同一种类。在自动化系统的构建方面也可以运用这种方式将自动化系统进行分层, 主要可以分为保护层、通讯层、后台机系统三个层次, 这三个层次之间相互联系的同时又相互独立的工作, 可以更好的与分布式控制系统相结合, 实现电气系统的自动化。

发电厂要实现电气自动化技术就必须要提前针对发电厂的现实情况规划好自动化技术的改造, 要坚持安全可靠、保护环境的原则准备好改造需要更新的设备, 要对电气系统的各个部分进行缜密的考量和全面的分析。在对自动化技术的改造的设计环节一定要切实把握好安全性与可靠性, 确保系统的实用性, 在设计的过程中要把握好其整体性, 自动化技术的改造目的是保证发电厂的工作效率, 保证电气设备的高效运行, 所以在对电气设备进行改造时要注重改造的长远目标, 为下一次的改造留有余地。

3 结语

在科学技术高速发展的今天, 各行各业都在不断的升级改造以适应时代的发展要求, 发电厂是人类赖以生存和发展的动力, 对发电厂电气系统的升级改造是时代发展的需要, 自动化技术在电气系统中的运用是发电厂的未来的发展趋势和目标, 发电厂电气系统的自动化技术为人类带来源源不断的发展的动力, 它极大地提高了发电厂的工作效率和效益, 并且可以节约大量的成本, 一定程度上提高了电气系统的可靠性。

摘要：对发电厂电气系统的研究主要是从其整体系统和局部来进行分析的, 电气系统的现状决定了它的未来的发展方向, 自动化技术的发展是时代进步的表现, 同时也是电气系统的发展趋势。从电气系统的现状来进行研究, 探寻电气系统的未来的发展方向, 是本文的主要内容。

电厂电气监控系统 篇8

电气监控系统是集计算机、通信、图型显示和控制四大技术于一体的自动化综合系统, 它基于控制功能分散、操作管理集中、信息共享的原则, 具有运算能力强、实时、可靠和精度高、操作简单、检修维护方便、人机界面友善的特点。随着计算衫L技术、测量控制技术及通讯网络技术和人机接口技术的发展和日益成熟, 国外大机组采用DCS监控已有成功的运行经验, 在我国发电厂电气控制全面采用DCS在国内还是近几年的事。

2 电气监控系统的配置。

电气监控系统的配置可分为:I/O集中监控方式、远程智能I/O方式及现场总线控制系统 (FCS) 方式等。

2.1 I/O集中方式。

I/O集中方式, 是将电气的各馈线在现场设置现场设备I/O接口, 通过硬接线电缆与集控室DCS I/O通道相连, 经A/D处理后进人DCS组态, 实现DCS对全厂电气没备的监控。这种监控方式优点是速度对应快、运行维护好、监控站的防护等级低, 从而使DCS的造价下降, 但由于电气设备全部进入DCS监控, 随着监控对象的大量增加使DCS主机冗余的下降, 电缆数量巨大, 控制楼面积大, 长距离电缆引进的干扰可能影响DCS的可靠性。

2.2 远程智能I/O方式。

远程智能I/O方式是在数据采集较集中月-离控制室较远的现场设立远程I/O采集柜 (即现场A/D转换机柜) , 现场设备I/O信号通过硬接线电缆与I/O采集柜相连, I/O采集柜与控制室DCS控制器主机柜通过光纤或双绞线。

远程I/O具有节省大量电缆、节省安装费用、节省控制楼面积、可靠性高等优点智能化远程I/O还可完成数据处理、自检、自校正等功能。但I/O卡件、模拟量卡件及电量变送器还是不能减少。

2.3 现场总线方式。

现场总线是当今3C技术, 即通信 (Communication) 、计算机 (Computer) 、控制 (Control) 技术发展的结合, 是信息技术、网络技术发展到控制领域和现场的体现。现场总线废弃了DCS的控制站及其输人/输出单元, 从根本上改变了DCS集中与分散相结合的集散控制系统体系, 通过将控制功能高度分散到现场设备这一途径, 实现了彻底的分散控制。

现场总线方式连接到总线电缆上的现场设备首先必须是智能化的, 采用连接智能现场设备和自动化系统的数字式双向传输及多分支结构通信网络来取代现行的智能化远程I/O分散式控制系统。智能现场设备可实现数据采集、处理及逻辑控制等功能, 可在就地试验设备的控制、监控、保护和通信等功能, 通过现场总线经通讯单元将处理好的信息上传至控制站, 并能将控制站的指令下达。

目前, 智能化电气设备有了较快的发展, 并且普遍应用于变电站综合自动化系统中, 我公司生产的ARAS-2000系列智能化装置运用现场总线方式将其设备的通信接口连接起来, 再与通信管理机相连, 通过通信管理机接至站控层以太网, 再由以太网接至各机组DCS系统, 同时还可通过以太网扩接到电气运行维护工程师站、远动工作站、数据库工作站、电厂MIS系统、SIS系统等。实现了对远方保护设备的遥控、遥测、遥信和遥调功能。

现场总线方式除具有远程智能I/O的全部优点外, 由于采用人机界面、本身具有显示功能还可减少大量的仪表、I/O卡件、模拟量卡件;现场总线系统的高可靠性使系统出现故障的几率大大减少从而使维护大幅度降低;现场总线协议/规范保证厂通信的可靠性;智能化装置的进入提高了系统测量和控制的精度;系统具有优异的远程监控能力 (可以在控制室对远程设备进行监控) ;设备配置、网络组态和系统集成方便自由等。现场总线具有的数字化、开放性、分散性、互操作性与互换性及对现场环境的适应性决定了它的一系列优点, 也决定了现场总线监控方式是今后计算机监控系统发展的方向。

3 结论

综上所述, 发电厂电气控制系统进入DCS, 将提高整个电气系统的运行管理水平, 直接关系到电厂运行的安全经济性, 影响电厂在发电市场上的竞争能力。基于DCS在热工控制系统机炉监控中的不断进步与完善, 电气控制系统也逐渐从监测走向监控, 从I/O集中方式到远程I/O方式逐渐开始向现场总线方式探索。随着微机和通讯技术的发展, 发电厂电气控制系统采用智能化前端设备现场总线的监控方式已成为今后发电厂电气监控系统的发展方向, 有待我们在今后各工程设计中不断实践、总结并将之升华。

摘要：阐述发电厂—电气监控系统的概念、配置、系统功能及各系统配置的优、缺点, 并针对现场总线方式作为今后监控的主流进行了具体分析。

关键词：DCS,电气监控范围,系统配置,现场总线

参考文献

[1]单元机组分散控制系统设计若干技术问题规定.

[2]火力发电厂、变电所二次接线设计技术规定.

[3]阿城继电器股份有限公司.ARAS-2000装置技术说明书.

[4]王常力、罗安.集散型控制系统选型与运用.

[5]李子连, 王汉生.火电厂热工自动化的发展、现状及前景.

发电厂电气系统 篇9

关键词：发电厂电气设备,DCS控制系统,实现方式

0 引言

控制技术的进步是科技进步带来的一大改变,DCS控制系统作为一种先进的控制技术被引进发电厂的电气设备控制中是一种必然趋势。该控制技术的引入,大大减少了仪表盘的使用,使得数据采集更为简便。同时也能够节省大量的人力物力,使得电厂能够二十四小时不间断运转。此外,在DCS控制系统被引进发电厂电气设备控制的过程中,需要根据发电厂电气设备的具体特点对现有系统的逻辑系统和控制电路进行相应的改造。

1 发电厂电气设备 DCS 控制系统概述

1.1 发电厂电气设备简介

发电厂电气设备是指与发电厂运行有关的设备、装置和仪器总和,包括电力系统的接地装置、开关和控制按钮体系、保护电路体系、传感器和信号探测体系、设备运行电源和备用电源体系、设备控制元件等。由于发电厂主要涉及到热和电的转换,因而在发电厂的设备中对于热和电的监测和控制尤为重要,这也是发电厂电气设备控制系统的重点部分。此外,热和电的危险系数比较高,通常需要特殊的保护体系,否则一旦出现问题将危及整个电厂和电厂周围相当区域内的居民和设施。

1.2 DCS 控制系统简介

DCS控制系统一般指分散控制系统,具体而言DCS控制系统是一个控制点分散,但控制操作相对集中的控制系统。该技术将被控制对象的关键参数集中显示在控制室的显示频上,并通过操作室的相关人员进行控制。DCS控制系统主要包括监测系统和控制系统,综合了计算机、通信、显示、控制四个方面的技术,通过逐级管理将控制任务细化成专一的操作行为,该系统具有较好兼容,运行比较灵活,控制快速及时的特点。此外,该系统是一个开放的体系,能够很好地接受新的任务。

2 发电厂电气设备 DCS 控制系统的特点

发电厂电气设备DCS控制系统是发电厂电气设备与DCS控制系统相结合的一个系统,该系统具有很多独特的地方。通常而言发电厂电气设备DCS控制系统是开放的,该系统中的相关模块可以比较简单地进行连接和拆卸。发电厂电气设备DCS控制系统同时也比较可靠,主要是由于该系统是数字化的,对于信号进行了量化。就发电厂电气设备DCS控制系统的功能而言,该系统能够十分成功地解决各种控制任务,同时由于该系统采用分散收集信息、集中反馈和处理的方式,使其能够同时实现多功能控制。此外,发电厂电气设备DCS控制系统十分灵活,处理信号和任务的方式可以采用多种方式。

3 发电厂电气设备引入 DCS 控制系统的目的

发电厂电气设备DCS控制系统近年来已经在诸多发电厂建立起来,现代发电厂在进行电气设备控制时引入DCS控制系统有很多目的,其中最主要的目的有三个方面。其一是为了对整个发电厂的电气设备进行集中控制,使得各个部分的控制与监测实现自动化,让工作人员的工作量减少。其二是为了提高控制系统在控制发电厂的电气设备时的准确性,DCS控制系统本身的数字化体系可以使得信号比较可靠。其三是为了加强发电场控制系统对于整个电厂运行的监测与控制,实现真正意义上的自动化运行,大大提高了电厂的控制效率。除了以上三个方面外,发电厂引进该系统大多数是出于安全性考虑自动化运行减少了人员的使用,降低了安全事故发生的几率,增强了工作人员的安全系数。

4 发电厂电气设备 DCS 控制系统实现方式

4.1 回路监视、报警功能的实现

回路监视、报警功能是整个发电厂正常运行的安全保障,在DCS控制系统中该功能的实现主要是依靠继电器、开关、数字显示屏,采用HWJ和TWJ继电器来进行监控体系的信号转换。使用开关按钮连接在显示屏上的控制按钮来实现电路的切换与开断。数字显示屏是整个监视与报警功能实现方式的重大改变,大大减少了光电显示牌的使用,使得信号向数字化转变,并将所有监视信号和报警信号集中显示在显示屏上,使得工作人员在观测发电厂运行状况时能够做到足不出户而知“天下事”。通过以上三个方向的调整与改造,形成了一个完整的监视和报警数字化控制体系。

4.2 设备实时控制功能的实现方式

发电厂的电气设备的实时控制功能的实现主要是依靠数字化的信号处理系统,该系统将所有与控制有关的参数诸如 :水压、气压、温度、流量、功率等进行了直接的量化。与传统的控制系统相比该系统不再使用各类仪表来进行参数转化,直接的量化的数字参数能够使得控制操作更加简单易行。通过这些量化的数字可以在整个电厂的局域控制网络内任一地点针对某一控制对象进行远程控制。同时在自动控制方面该系统进行了逻辑优化,设立一系列的逻辑条件来对相关参数进行调整,只有相关参数到达阀值时,才会进行自动控制。

4.3 发电机组的励磁系统、保护系统等的实现方式

发电厂电气设备DCS控制系统在处理励磁系统、保护系统这些与发电厂安全运行相关的系统时,将这些系统与其他系统分离开来,使得这些系统在极端情况下仍然能够正常地传送信号到DCS系统终端上,使得工作人员能够对突发状况进行及时地了解与处理。在励磁系统、保护系统与其他系统之间需要一个同步系统来确保所有信号的一致性和统一性,而这个同步系统使得发电厂并网时热电控制系统和励磁系统能够统一起来。

4.4 其他相关功能的实现方式

总体而言发电厂电气设备DCS控制系统在处理其他诸如汽量监测、发电机的启停的功能时,大量减少了仪表的使用,基本上就保留了几块最基本的仪表,其余的的参数都采用数显的方式来表示。同时一种新型的功能集成型控制系统已经问世,该系统能够使得汽量监测所需要的线路大为简化,使得该系统的安全性大幅度提升。在发电机的启停过程中该系统避免了人员操作所引起的诸如电弧伤人之类的事故,该系统形成了一套完整的数字化控制启停的程序,通过该程序可以处理各种突发状况和实现人员操作无法进行的功能。自动化的启停使得发电机的启停不再是一个危险的操作过程。

5 结语

发电厂电气系统 篇10

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。

1.1 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。

1.2 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。

2 发电厂电气系统自动化技术应用

2.1 自动监控模式

目前我国的发电厂监控基本上实现了自动化, 而自动化控制模式主要有两种, 第一种是分层分布模式, 该模式主要是将测控单元、开关柜等设计在一起;第二种是集中模式, 该模式主要是将应用的是直接连接的方式。分层分布模式中的网络层主要负责设置光纤活动电缆, 带也负责对通信管理机展开设置, 这一过程中, 网络层会依照发电厂应用的总线技术水平, 来进行集中与规约转换, 将所有的设置采集起来, 同时传达命令。而分层分布模式中的站基层主要负责处理间隔层, 用来交换所需要的各种信息。集中模式应用的是直接连接的方法, 进行强弱信号的转换, 通常都是强信号转换为弱电信号, 同时考虑当时的标准直流信号效果, 最终将各个模拟量信号都输入到和模件柜中, 此外, 开关量信号也是如此。模件柜端口与分布式控制系统进行有效的连接, 利用系统组态, 来完成长点电器设备控制。集中模式方便集中采集主屏信息, 同时利于管理人员操作, 不过也有可能存在着速度不稳的问题, 降低可靠性, 因此这方面有待提高。

2.2 自动化监控的关键技术

发电厂电气系统的自动化技术应用重点就是自动化监控, 而这涉及到三个方面的技术, 第一方面是检测保护单元, 该单元主要位于间隔层终端, 技术人员可以在现场就将保护单元融入到中一次设备单位之中, 由于保护单元的主要作用的提高用电系统的安全性, 使得电厂机组运行更加的安全可靠, 所以保护单元必须配备合理专门的保护装置。该保护装置必须满足高可靠性、高选择性、高灵敏性的要求。第二方面是通信网络, 这是最为关键的一项技术, 其直接关系到自动化技术应用效果是否达到了预期目标, 为此技术人员需要重点研究该项技术。第三方面, 监控主站, 通常情况下, 监控主站都安排在监控层中, 这样能够最大程度的满足发电厂设备监控的需要, 也能够满足管理需求。发电厂通常会依据机组容量、管理需求来选择设备, 有单机系统、双机系统, 也有多机系统, 发电厂按照自身需求来选择即可。

3 电气自动化技术应用中需要解决的问题

第一, 电源设置。正常情况下, 发电厂所应用的电源设置并不相同, 比如监控系统, 应用的是交流与直流电源, 而自动化与监控系统则应该应用双电源以及无扰电源;第二, 自动化的监控系统开关通常选择接口控制方式, 因此开关接口与交换信号必须有效对应。尽管此种方式使得线路连接更加的直观化, 产生问题之后能够更加快速的处理, 但是却存在着接线过多的问题, 对系统功能调整十分不利, 一旦某一个功能出现问题, 可能整个系统都会出现问题;第三, 自动化监控系统是关注的重点问题, 尤其是在监控系统调节过程中, 必须应用监控加以支持;第四, 发电厂电气系统自动化技术的应用, 通常是利用事件与事故记录的方式的方式, 但是因为受到速度与电机内存的影响, 记录下来的事件或者是事故波形并不能满足分析需求, 只能够重复收集信号, 而要重复收集, 信号也不够完整, 这对电缆布置将会产生非常大的影响。

结束语

综上所述, 可知发电厂中电气系统自动化技术的应用是发展的必然选择, 如若不然, 将直接被市场淘汰, 随着电气系统自动化技术应用的更加深入, 我国发电厂的市场竞争力将会更高。

摘要：现阶段, 我国发电厂电气系统基本上实现了自动化, 这使得发电厂的生产效率更高, 也充分的保证了电气设备的安全性, 同时也有利于管理。首先对发电厂电气系统进行了简单的介绍, 其次对发电厂电气系统自动化技术应用以及存在的问题进行了探讨, 仅供参考。

关键词：发电厂,电气系统,自动化技术,应用

参考文献

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[4]张延青, 焦彦军, 王增平, 张举.一种新型数字式继电保护装置的设计方案[J].继电器, 2003 (7) .

发电厂电气系统 篇11

关键词：火力发电厂；电气一次系统；设计；接线；变压器

中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）08-0139-02

随着社会经济的不断发展，对电力的需求量也越来越大，而发电厂的工作压力也在不断地增加。为了能够满足当前社会对电力的需求，各种新兴的发电模式也不断地涌现出来，火力发电厂就是其中一种，而且其是当前电力供送中的主要形式。对于发电厂而言，电气一次设计与发电的效率和工作模式有着很大的关系，是非常重要的一个环节。因此，笔者根据现行火力发电厂的相关设计规定，并与历年来已投入使用的机组进行总结性分析，对电气一次设计中的部分设备的选择及接线方式进行探讨。

1 发电机的选择

选择发电机主要是选择发电机的容量，而在选择发电机容量时需要注意的是所选择的容量必须与汽轮机的容量相协调。选择原则如下：在额定的功率因数与额定电压之下选择发动机，首先要确保其额定容量与汽轮机的额定出力能相互配合，其次要确保发电机与汽轮机之间的最大连续容量能够相互配合，最后需要确定所选择的发电机的冷却器的进水温度必须与汽轮机相应工况下的冷却水温

相同。

2 主变压器的选择

在选择主变压器时，若是与主变压器连接的机组容量为300MW，则选择三相变压器；若是与主变压器连接的机组容量为600MW，则应与运输和制造条件相结合进行选择，一般可选用三相或单相变压器；若是与主变压器连接的机组容量为1000MW，则选用单相变压器。

若是主变压器选用的是单相变压器，那么，其备用相的配置原则为：若是安装机组等于或小于两台，则不考虑配置备用相；若是安装机组大于或等于三台，那么则考虑配置一台备用相，但是，发电厂的附近有集团、公司等所属的电厂若是已经配置了相同的参数的备用相，那么，则不需要再配置备用相。

发电机和主变压器之间若是采用单元连接，那么，在选择主变压器的容量时应注意其容量应等于发电机的最大连续容量减去常用工作变压器一台的计算负荷。

3 有关电气主接线

3.1 主母线的接线方式总结

对于330～500kV的配电装置而言，其在进行接线的时候首先要考虑的是系统对稳定性与可靠性的要求，其次还需要对电厂建设的经济性、送出的可靠性以及是否能灵活运行进行考虑。330～500kV的配电装置的接线原则为：若进出线的回路数少于六回，在满足系统稳定性与可靠性要求的同时，可以采用双母线接线的方式进行接线；若进出线的回路数等于或大于六回，而且该配电装置在电气系统中起着重要作用，那么，则可以使用一台半断路器进行接线；若是电厂的机组数量较多，而其进出线的回路数较少，那么，在进出线回路数大于六回且两者的比例大约为

2∶1的情况下，可以采用4/3的接线方式进行接线。

对于220kV的配电装置而言，其接线方式可以选用双母线单分段接线或双母线双分段接线，具体接线原则为：若是发电厂中的总装机等于或大于三台，那么，在选择接线方式的时候则应该考虑电力系统对稳定性及地方供电的可靠性的要求。电力系统中若是有一台断路器发生故障或是出现拒动的情况，那么，采用何种接线方式则需要在确保系统的稳定性和地区供电的可靠性的前提下根据允许切除的机组数量与出现的回路数来进行确定。在总容量大于10000MW的大型电力系统中，其机组的数量若是超出了四台，那么，则选用双母线双分段接线。在总容量为5000～10000MW的范围内的中型电力系统中，若有三台机组则可以采用双母线单分段接线的方式进行接线，若是有四台机组则需要采用双母线双接线的方式进行接线。

3.2 启动/备用电源的接线方式

发电厂中220kV及以下的配电装置的启动/备用电源在进行接线时应直接从配电装置的母线上进行引接。若是出线电压是500kV或是330kV，并且发电厂中没有比该电压等级更低的一级电压，而为了能够节省装置容量电费，启动/备用电源的接线方式则可以从500kV或是330kV一级电压配电装置上进行降压引接。

4 电缆的选择和敷设

4.1 电缆的选择

发电厂中的主厂房、输煤场所、燃油供应室以及其他一些易燃易爆的场所所采用的电缆应为C类阻燃电缆。发电厂中的消防系统、火灾报警系统、应急照明系统、不停电电源、直流系统以及事故保安电源等所采用的电缆则应为动力电缆，而为了控制这些系统的控制电缆则应为耐火电缆。对于计算机监控、双重化继电保护等双回路合用同一通道但是双回路之间又没有采取隔离措施的情况而言，在选择电缆的时候，其中一个通道应选用耐火电缆。

在选择电缆时还应注意一部分重要回路的电缆的内芯，例如在控制电缆、耐火电缆以及3kV及其以上电力电缆等重要的回路中，所选用的电缆应为铜芯。另外，需要注意的是进入计算机的控制电缆除了需要铜芯以外，该电缆还应为屏蔽电缆。

根据电缆敷设方式的不同，所采用的电缆也有一些不同，例如应用桥架、梯架、托盘等方式进行敷设的电缆均应采用非铠甲电缆。

电缆所处环境的温度也对其有所影响，因此，在选择电缆时还需要注意其所处环境。若是电缆所处环境的温度达到了60℃，那么则应该采用耐高温电缆；若是电缆所处环境在100℃以上，那么则应该选用矿物质绝缘电缆；而若是电缆所处的环境温度在-20℃及其以下，那么选用电缆时则应该按照低温环境与绝缘类型的具体要求进行，一般可选用交联聚乙烯、聚乙烯等绝缘电缆，需要注意的是一般不适宜选用聚氯乙烯绝缘电缆。

4.2 电缆的敷设

发电厂主厂房中的电缆所采用的敷设方式一般为架空敷设，架空敷设不需要考虑步道，而且在配电室下面也不用设置电缆夹层。发电厂厂区内的电缆所采用的敷设方式应尽量为综合管架敷设，而其辅助车辆的电缆所采用的敷设方式应为架空敷设。对于集中控制室、继电保护室等这类有着多根电缆汇聚在一起的场所进行电缆敷设时均需要设置电缆夹层。具有腐蚀性的场所在进行电缆敷设时应采用桥架，而其他不带腐蚀性的区域则采用镀锌钢桥架。在进行电缆敷设时，需要注意的是必须将动力电缆和控制电缆分开敷设。

5 电气设备的布置

在进行电气设备布置中，110～220kV屋外敞开式高压配电装置以及330～500kV敞开式高压配电装置所采用的布置方式均为中型布置。GIS采用的布置方式若是屋内布置，那么则需要布置排风口，因为室内的空气不允许再循环，因此需要排风口进行机械通风，需要注意的是在设置排风口时应将其设置在室内的上部和下部。

在网络继电器室的布置过程中，为了使电缆路径达到最优化，在确定网络继电器室的布置位置与数量时就应根据容量规模进行。低压电动机控制中心（MCC）在布置时应采用分散布置的方式分布在厂房中的负荷中心处。在布置过程中如果条件允许，那么也可以将动力中心（PC）布置在主厂房中，从而就不用单独为动力中心设置配电间。

另外，可以将直流系统中部分电气设备布置在蓄电池附近；而蓄电池则需要注意温度以及蓄电池室的建筑材料，应采用非燃性的材料。一些大容量、高压变压器则应布置在空冷平台下，而在空冷配电室中配置的是为空冷电动机供电的低压变压器、配电屏等设备。

6 结语

发电厂中的电气一次设计与发电厂的发电效率等息息相关，而在设计过程中应如何选择设备，如何选择接线方式，如何选择电缆以及进行电缆的辐射，照明应如何设计才更高效节能等均非常重要。笔者则对火电厂电气二次系统的部分设计进行了总结性的分析，希望对相关人士有所帮助。

参考文献

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发电厂电气系统 篇12

1 厂电气监控管理系统概述

发电厂电气监控管理系统 (ECS) , 有的又叫作电气DCS。但不管如何称呼, 电气作为一个子系统接入DCS, 可达到机、炉、电控制界面的统一, 便于全能化值班, 容易实现电厂一体化管理。常规的DCS系统主要有以下子系统组成:DAS (数字采集系统) 、MCS (模拟量控制系统) 、SCS (顺序控制系统) 、FSSS (锅炉安全监视系统) 、DEH (数字电液调节系统) 、ETS (汽机紧急跳闸系统) 、ECS (电气监控系统) 等。ECS就是为协调电厂热控与电气自动化水平的同步发展, 提高发电厂电气系统的自动化及运行管理水平, 满足电气接入DCS系统的需要而发展生成的。

2 我厂ECS系统的应用情况

我厂ECS系统采用南京东大金智公司开发的DCAP-4000发电厂电气监控管理系统, 该系统采用了先进的分层分布式系统结构:分上位机系统监控层、通讯管理层、现场保护测控单元层三层。首先在就地各开关本体上分散式的安装了集保护、测量、控制、通信于一体的智能前端设备 (如WDZ-430电动机测控及综合保护装置、WDZ-431电动机差动保护装置、WDZ-440低压变压器综合保护测控装置、WDZ-491电压互感器保护测控装置等) , 再用现场总线将这些前端设备的通信接口连接起来构成电气监控网络;通过以太网连接设备将数据库服务器、电气运行工作站, 维护工程师站、远动工作站等组网构成电气监控管理上位机系统;通过通信管理机连接DCS系统。采用该系统的优点是:设备就地安装, 与DCS间通过通信线连接, 可节省大量控制电缆;电气信息量的交换不受限制, 与系统投资基本无关;省略电度表、变送器等。电气工作站除实现画面显示、报表生成、打印、人机接口、事件记录、报警、事故追忆、分析、系统维护等功能外, 还可以充分利用电气系统联网后信息全面的优势, 加强电气信息的应用, 完成较为复杂的电气运行管理工作, 如实现自动抄表、小电流接地选线、故障信息管理、设备管理等高级应用功能。

我厂ECS系统具体的实际运用情况: (1) 通过接入DCS系统后实现以下功能: (1) 发变组出口220 k V断路器、隔离开关的控制及操作; (2) 发电机励磁系统的起励、灭磁开关的操作, 增磁、减磁操作, 自动电压无功调节系统 (AVC) 的投退等; (3) 220 k V开关自动同期并网及手动同期并网; (4) 6 k V高压厂用电源及负荷开关的监视、操作、厂用电压快切装置的状态监视、投退、手动启动等; (5) 380 V低压厂用电源及负荷开关的监视、操作、低压备自投装置的状态监视、投退、手动启动等; (6) 高压起备变压器高压侧断路器、隔离开关的控制和操作及有载调压分接头的调整等 (2台机共用) ; (7) 柴油发电机组和保安电源控制和操作; (8) 直流系统和UPS系统的监视; (9) 电气系统报警及保护动作显示等。 (2) ECS系统自身具备的功能: (1) 电气系统维护组态; (2) 转机及变压器电量报表生成; (3) 电气事故追忆及信息管理; (4) 厂用电系统的测量; (5) 开关状态及通讯信号监测等。

3 结语

综上所述, 随着电厂自动化水平的不断提高, ECS系统已成为电厂实现经济化、自动化运行的重要一步, 也是电厂技术向高层次发展的必然趋势。从我厂多年的运行情况表明, ECS系统不仅实现了电气设备的集中分散控制, 减轻了现场工作人员的工作负担, 还提高了电气设备运行操作的可靠性和灵活性, 丰富了电气设备的运行信息, 整体提高电厂电气系统自动化运行的水平, 真正达到减员增效的目的, 具有很好的经济效益和社会效益。

摘要：文章介绍了发电厂电气监控管理系统的概述及电气自动化控制系统的发展, 并对发电厂电气监控管理系统在安稳电厂实际生产中的运用进行讲解。

关键词：电气自动化,控制系统,主控单元,应用

参考文献