火力发电厂电气控制与保护

朱绍伦（内蒙古大唐国际克什克腾煤制天然气有限责任公司，内蒙古 赤峰 025350）

在21世纪中，科学技术被认为是第一生产力，而这一概念也经过了社会实践。随着电子信息技术的广泛应用，采用先进的科技以及自动化程度较高的设备，是维持火力发电厂生存和发展的关键。

1 火力发电厂电气控制措施概述

首先，从建设模式来说，一般国内2X600MW规模的火力发电厂中，电气控制室分为两部分，即主控室和单元控制室。一般情况下，单机容量较小的火力发电厂（100MV以下）会采用主控制室，而单机容量在200MV以上的发电厂宜采用单元控制室，其中，单元控制室也分为两种类型，即独立单元控制室以及网络控制室。

参照电气工程专业知识判断，这两种形式各有特点，单一的主控室在安装、操作、运行、调试等方面较为便利，但前期工作需要消耗大量时间，多项电气设施的链接设计地理位置布置；而单元控制的方式可以进行两机或多机联控，便于节点对接，但缺点是运行管理较为分散，联系沟通相对滞后，管理人员也需要增加。

其次，从控制方式上来说，火电厂的控制方式有三种，分别为：强电控制、弱电控制和微机控制。较为常见的方式，是采用强弱电转换装置，来实现弱电控制断路器，可以说断路器的跳合与回路控制是紧密相联的，但是这种控制方式非常复杂，远没有强电控制优势更为明显；随着电子信息技术的发展，微机技术与电气自动化控制技术逐渐作用，从而成就了新的控制技术。新的火电厂控制方式中，利用微机监控方式实现电气控制技术的DCS系统，有利于实现整体自动化水平。

再次，涉及火电厂中央信号系统。火电厂的中央信号系统会在发生异常情况时提供警报作用，在我国现有的火电厂中，中央信号系统的构成有两类。一种是利用冲击继电器和光字牌组成的信号系统，特点是能够重复动作，也可以人工手动复位；另一种是利用微机技术构建的闪光报警器系统。相比较而言，后者的技术含量较高，功能齐全，灵敏度更强，拥有瞬时记忆，信号回路简单。国内的火电厂正在普遍向后一种产品转移。

2 火力发电厂电气控制存在的主要问题

作为一项现代化科学技术，电气控制系统的发展和应用也不是一蹴而就的，在进入火力发电系统中也存在磨合适应，一些存在的问题也亟待解决。例如，发电机组中的控制协调问题、老旧火电厂的控制系统无法兼容、企业规模限制导致无法应用等。但整体而言，要想加快火力发电厂的运转效率，就必须解决机组协调和整体控制的基础问题。

第一，发电机组协调控制问题。目前我国对电气自动化技术的应用，主要体现在火电机组控制不协调方面。由于火力发电厂中，机组主要是由汽机、锅炉、发电机、燃煤炉等部分构成，而在单元机组中，锅炉、气炉等设备与厂区之间的用电控制水平往往存在误差；就国内现实状况而言，不同的单元机组中无法实现统一值班，而且辅助系统的自动化水平较低，辅助车间无法满足电厂主要机房的自动化控制。

第二，整体控制问题。不得不说，火力发电技术在世界范围内是最早出现的，这也就意味着，随着可续技术的不断发展，火力发电在技术的兼容性方面存在偏差，火电厂的控制技术不够先进。因此，无论采取主控室技术或是单元机组控制技术，控制系统的技术水平和结构设计，都无法向下实现兼容，同时国内机组自动化功能的水平与国际先进水平相差甚远。

3 火力发电厂电气控制系统问题解决策略

电力是一项清洁高效的能源，在我国经济发展和社会建设中发挥着重要作用，在注重节能减排的今天，火力发电依然是社会电力的主要来源（超过社会电能供应的70%）。因此，依靠科学技术提升火力发电厂存在的问题，提高发电效率，利用电气化技术实现更好的控制和保护，是具有十分重要的意义的。其途径有以下两个：

第一，通过单元发电机组的控制中心智能化。所谓“智能化”，是指以提高火力发电效率为目的，将单元机组的控制中心进行智能化和自动化，具体做法为利用微机技术，实现DCS系统的吸纳，缩小控制室，提升电气控制与锅炉、汽机和监控系统的协调性。网络控制要实现全面计算机化，实现单元控制集中统一。

第二，提升火电企业的整体作业自动化水平。火电企业是被看作电力发生的基本单位，任何一个节点的存在，都是影响电力生产的要素。因此，不能仅仅对关键部分进行智能化、自动化改造，还要从整体上提升电气化控制和保护能力。具体来说，包括水处理、煤炭资源运输、水泵房等辅助部分，也要与监控设备实现联动，为整体系统的运行确保正常作业。

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