王庆华
(江苏国信淮安燃气发电有限责任公司 江苏 淮安 223002)
摘 要：本文就燃气电厂电气控制系统的特点、燃气电厂电气控制系统的构成、电厂电气控制系统的实现等方面进行简要的探析。
关键词：燃气电厂；电气控制；特点
前言
燃气电厂的电气控制系统应该要具有一个合理的网络结构，这样才能保证电厂运行的安全性和可靠性，燃气电厂由于环保和快速启动调峰性能，现阶段机组利用小时低，负荷率低，新建设燃气联合循环机组多为热电联产替代机组，多数采用一燃机拖一汽机双轴布置，作者主要结合自身的实际工作经验，就近年来投产双轴燃气机组电厂的电气控制系统进行了谈论与研究，仅供参考。
一、燃气电厂电气控制系统的特点
一般而言， 燃气电厂的电气控制系统操作简单，控制的对象和信息采集量少，在操作频率上也不高。但必须具备可靠的运行电气设备，这是因为任何的疏忽或者小失误都会造成严重的后果。电气控制系统要求相对快速的反应速度，对抗干扰的要求也比较高，快速保护的出口必须保证在几十秒内。电气控制系统的主要任务就是采集数据信息系统和顺序控制，这就要求相互的设备之间要有简单的联锁保护。而因联锁的保护比较多，当某一设备出现故障时，可能影响的范围很大。
二、燃气电厂电气控制系统的构成
1、硬件设备
燃气电厂由于环保和快速启动调峰性能，现阶段机组利用小时低，负荷率低，新建设燃气联合循环机组多为热电联产替代机组，多数采用一燃机拖一汽机双轴、全厂“两套机组一控制室”布置，大部分循环机组采用单元制系统，控制室采用机、炉和电的集中控制方式；由于燃机核心技术仍然由国外控制、而汽机已经国产化，燃机控制系统TCP（含发电机）是国外厂商随机设备配置的，锅炉、汽机、电气共用一套分散控制系统DCS，TCP通过交换机、通信网线与DCS连接，最终形成一个完善的控制系统。在控制变压器组、余热锅炉、汽机旁路以及电气厂用电时，往往都是通过分散控制系统DCS来实现的，升压站电网控制系统NCS单独布置网控室、集中控制室终端操作，而循环水、化学水系统则是采用辅助分散控制系统远程与主DCS系统通信。
2、网络结构
燃气电厂的电气控制系统的网络结构，按照《燃气电厂二次系统安全防护技术规定》，按照“安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证”的要求，生产实时监控系统（TCP、DCS、NCS、辅助系统DCS）为控制区，厂级监控信息网SIS为非控制区，MIS系统为管理信息区。控制区和非控制区间采用网闸横向物理隔离，非控制区和管理信息区间采用网闸横向单向物理隔离。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆厂级监控信息网通过接口计算机将控制区生产实时数据采集传输到非控制区管理，再通过隔离设备网络交换和MIS网连接实现，PMU、NCS数据通过交换器、纵向加密经调度数据网上传数据，自动发电控制（AGC）经NCS系统直接以硬接线方式与各台机组的DCS系统相连接；自动电压控制（AVC）经NCS系统直接以硬接线方式与各台机组的励磁相连接，实现有功、无功负荷远程调度。。
三、电厂电气控制系统的实现
1、变压器和发电机组系统
燃机控制系统TCP和分散控制系统DCS共同控制发电机组，TCP通过燃机发电机的励磁系统、保护和燃机启、停的信号直接控制燃机发电机，同时进行软件、硬接点同期校准。汽机发电机系统，直接通过DCS控制励磁系统、保护和汽机DEH系统启、停的信号、同期实现电气控制。
启动电机直接启动燃机的机组，发电机出口可以不高断路器，通过静态变频器(SFC)启动机组，发电机出口断路器。
2、厂用电源系统
6KV 厂用电源系统、380V厂用电源系统、故障安保系统是厂用电源系统的主要构成部分，每套机组设置一台高压厂用变压器、两台低压厂用变，两套机组共用一台高压启备变，一台低压备用变，四台公用低压变。双向的软手操作切换是 6KV 常用电源系统特有的切换方式，并联切换和同时切换都可以实现，切换装置的手动合闸指令从 DCS，LCD/ 键盘获得，与此同时信号会在 LCD上显示。手动合闸只有在上述量保持在正常范围内时、并且厂用电变压器没有出现故障的情况下能够实现，在不满足这些条件情况下合闸操作时会发生闭锁现象。
3、厂用电源的切换装置
保证高压厂用电源的供电能力连续性、可靠性、安全性是厂用电源切换装置的主要作用。DCS（ECS）与厂用电源切换装置相互独立，两者间的信息交换通过硬接线进行。我厂采用切装置切换厂用电时应按此下步骤进行。第一，在装置面板上将方式设置中设为“就地”，“并联自动”，“出口闭锁投入”。第二，复归装置。第三，确认装置无闭锁。第四，确认手动切换。第五，按照提示将厂用电源切换。第六，切换完毕装置显示“切换完毕”、“装置闭锁”，DCS 系统发相应光字。
4、直流电源的保护系统
DC110V 和 DC220V 是大部分电厂的主厂房直流电源系统的两个主要等级分类，主要用于对机组的直流电动机、直流应急照明、UPS等负荷供电。两组母线组成了每台机组的 DC110V 直流电源保护系统，两者间的联系通过分段开关进行，并且整流器和蓄电池组被分别设置于系统中，同一台机组中的不同 DC110V 直流电源彼此间相互独立。每台机组设DC220V一组动力用直流系统和二组控制用直流系统。直流系统蓄电池采用阀控式密封铅酸蓄电池，不设端电池，正常以浮充电方式运行。每组蓄电池设一组高频开关型充电装置，充电装置具有稳压、稳流及限流性能，其波纹系数≤0.5%，稳流精度≤±1%，稳压精度≤±0.5%，效率≥90％，噪音<50dB，满足蓄电池充电及浮充电的要求。每组直流系统采用单母线接线，每台机组的两段直流母线间设有联络开关，每组蓄电池配一套微机型绝缘监测装置，对直流系统各馈线及母线的绝缘状况进行巡回自动监测。网控NCS单设一套小容量直流系统。
5、保安段电源控制
一旦比较严重的故障出现在机组厂用电中，直流系统和控制系统的硅整流器、重要的大容量事故负荷会通过保安段电源的控制而避免发生停电情况。机组保安电源失电的处理，包括第一，汇报值长；第二，调出事故保安段画面，检查保安电源运行状况；第三，检查进线开关是否确断；第四，检查失电原因，尽快处理；第五，如果全厂停电，且保安段备用电源备自投不成功，应注意监视直流系统，保证机组安全停机。
结语
根据上文分析可知，电气控制系统是电厂运行中的重要部分，其效率和稳定性将直接影响到电厂供电能力和水平。
参考文献
[1]祁世华.燃气电厂的电气控制系统分析[J]. 中国新通信 ,2014.
[2]张俊英.论如何提高电厂电气控制系统的安全运行管理[J].中国高新技术企业,2013.
[3]罗卫明.提高电厂控制系统运行管理的措施[J].科技资讯 ,2014.
论文作者:王庆华
论文发表刊物:《电力设备》2016年1期供稿
论文发表时间:2016/4/14
标签：控制系统论文; 机组论文; 电厂论文; 系统论文; 燃气论文; 电气论文; 装置论文; 《电力设备》2016年1期供稿论文;