电厂电气自动化监控技术应用分析

电厂电气自动化监控技术应用分析

李丽华

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摘要：在更加高效的电力生产环境下，围绕电气自动化系统组建监控系统，一方面能提升电力资源产出的安全性和持续性，提升电厂效能输出；一方面可降低人工成本支出，提升工作质量与效果。尤其在更加智能的城市建设环境下，利用监控系统动态维系、提升和优化电厂管理体系，进一步提升运行的安全性、科学性、合理性与高效性等。基于此，本篇文章对电厂电气自动化监控技术应用进行研究，以供参考。

关键词：电厂；电气自动化；监控技术

引言

随着电气设备数量及应用范围的不断扩大，企业对电子环境安全的重视程度不断提高，对电气设备的安全性提出了更高的要求，促使对电气设备监控系统研究的不断深入，一些电气设备监控系统已经普遍应用于企业工厂、学校电控室等领域，包括网络计算机、自动化等在内的现代技术逐渐在电气设备控制中得以广泛运用，为当前设备智能控制系统的发展和完善提供了有力的支撑。

1电厂电气自动化中监控技术的应用优势

由于自动化技术深入到发电厂的每一个发电过程中，应用发电厂自动化监控系统有助于确保企业的生产安全。该系统可以将监控范围扩展到整个设备，收集各电气系统(或单个设备)的模拟数量、开关数量、温度数量和保护信息，从而实现集中生产安全管理。例如，在站控制层，系统的监控功能和限制逻辑可以清楚地显示生产运行中操作执行的结果，同时突出显示执行时的异常报警。例如直流回路PWM变换器的应用越来越广泛。与传统设备相比，新型变换器具有较高的安全性，具有成本较低、功耗较低的优点。只有通过手动操作才能应对断路器和保护装置的复杂运行要求，容易造成潜在的资源损失。该自动监测系统能够有效地监测，避免人为错误，有助于提高确保生产安全的能力。电气自动化技术中对应的监控技术，主要指利用现代监控探头、自动感应技术等，动态监控电厂相关电气设备和系统在各个节点、环节等的运行情况，利用计算机汇总各个监控点的实际情况，将分析情况以图形形式呈现给相关技术人员，技术人员利用分析结果，及时处理系统异常等情况。该项技术的应用有一定优势。1）全面性。可从各个方位保障电厂电气系统的安全性，如消防、设备老化、机械事故、自然灾害等异常情况。2）可靠性。利用监控系统相关数据分析，相关技术人员可及时处理电厂电气系统异常问题，从而有效避免相关事故的发生。同时在该系统基础上，极大地避免人为失误。3）经济效益。在监控系统基础上，相关单位可缩减电厂电气系统工作任务量，从而降低人力资源支出。4）便捷性。由于该监控系统具备信息收集、整理、分析、汇总和预警等功能，因此操作人员可更加快捷地获得相关信息，快速作出反应。

2监控范围分析

电厂实际生产过程中，电气自动化监控系统采用了集成直流系统、安全电源和供电系统的“两台机一台”机组的控制模式(图1)。在电子设备中，该系统集成了保护层、电能表、故障驱动轨道屏蔽、ECMS机柜等设备。在系统的控制和监控中，电厂电气自动化监控系统通过内部网络将DCS和ECMS连接起来，实现了信息的连接。为了进一步提高数字化程度，一座电厂将把监测范围扩大到整个设施的各个角度，并将高低压配电网连接在一起。

图1监控范围

3电厂电气自动化中监控技术的应用

3.1火灾产生的危害气体检测电路

有害气体检测电路中采用了LM358，在现场电气设备环境中存在有害气体的情况下通过减小传感器电阻值实现小部分电压的分散，LM358的5脚电位值低于预设的电位值，在3脚中使用7脚输出低电平成为电压跟随器输入信号，1脚实现报警光信号的输出；属于预设电压值的6脚在空气良好的情况下通过提高传感器电阻值分担大部分电压，使5脚电位值低于预设电压值，电压跟随器的输出1脚此时不产生触发报警信号；传感器的电阻值在检测到电气火灾有害气体时会减小以分担小部分电压，使5脚电位值超过预设电压值，7脚输出高电平进入3脚，此时1脚会产生有效触发报警信号，并向单片机STC11F01的P1.7传送，系统据此输出传感器信号、逻辑运算结果等信息，从而使监控系统的抗干扰能力及可靠性得到显著提升。STC11F01的P1.6脚检测到高电平输入后通过输出低电平实现电气设备火灾信号传输过程的触发，确保在发生电气火灾时做到快速通知和提醒，联动控制系统根据接收的单片机发送的报警数据向配套执行器发出控制信号，开启自动灭火设备防止火势蔓延，排出有毒烟雾，实现对各类消防设备的控制过程。

3.2电气控制系统

当前，微机综合自动化控制系统已得到大力开发，并已开始在电力系统中应用。该系统主要与保护和监控相集成，能够实现电动系统遥测输入线路和总线连接器的电流、断路器遥测的实际状态，然后实现断路器遥控。目前监控系统的控制模式主要有DCS控制、上位机以及就地控制方式。其中，为保障控制措施的有效性，在优先级设置中以就地控制为主，DCS或上位机控制为辅。同时，为保障远程监控、现场监控的效果，还应搭建统一监控系统，如现场常规监控系统结合远程监控系统形成统一、安全总监控系统。

3.3防越级跳闸系统

为解决越级跳闸问题，矿井变电所高压配电装置或以选择带有纵联电流差动功能的数字式继电保护器，纵联电流差动保护器具有良好的选择性，将各变电所之间通过光缆进行数据传输和数据交换，采用分布式智能速断动作原理，安全、有效地防范和解决矿井供电系统中越级跳闸的故障现象。1）失压保护的设置失压保护应在供电母线真正失压或母线电压小于保护设置值时可靠动作。失压保护的定值一般按躲过门口短路时的母线电压值整定，可取额定电压值的0.6～0.7倍。失压保护的失压延时间一般以躲过电压波动持续时间为宜，设置范围0.5～1.5s。失压保护必须配置PT断线闭锁，可避免失压保护误动作。需要注意的是，井下高防开关上都配了失压脱扣，应将失压脱扣线圈去掉，以避免在电压波动时造成误动。2）漏电保护的设置煤矿井下中性点绝缘的供电方式，其发生单相接地时，在故障支路的零序电流其数值为全系统非故障元件对地电容电流之和，实际方向为由线路流向母线，而非故障支路中流过的零序电流，其数值等于本身的对地电容电流，实际方向由母线流向线路。利用故障线路零序电流以较非故障线路大并且零序功率方向不同的特点来实现有选择地发出故障信号及跳闸动作保护。当全供电网络的电容电流越大，保护灵敏度越高。3）故障录波分析与打印功能当发生故障保护动作时，可启动全站自动录波功能，也可在供电系统实际运行中，对电流、电压等曲线进行录波并可以分析任意时刻的幅值、相位等，随意时打印录波曲线。

结束语

在现代技术背景下，电厂电气自动化监控技术的应用有十分明显的效果，如降低成本，提升电厂运行效率等，因此相关单位要重视，不断优化该项技术在自身管理系统中的应用方式，完善系统构成等，助力自身单位的高质量发展。伴随着当今社会新型自动化设备的出现和智能技术的不断完善，系统的控制范围发生了一定程度的变化，给企业的发展带来了一定的机遇和挑战。因此，有必要有效提高冶金行业电气自动化水平，促进冶金行业的可持续发展。

参考文献

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