燃?xì)怆姀S電氣控制系統(tǒng)設(shè)計要點(diǎn)論文
【摘要】燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組是燃?xì)怆姀S中的重要設(shè)備之一。電氣控制系統(tǒng)的合理設(shè)計能夠有效保障燃?xì)怆姀S機(jī)組的正常運(yùn)行。因此，加強(qiáng)電氣控制系統(tǒng)設(shè)計的研究能夠促進(jìn)燃?xì)怆姀S的良性發(fā)展。本文從燃?xì)怆姀S的生產(chǎn)過程入手，對燃?xì)怆姀S電氣控制系統(tǒng)設(shè)計要點(diǎn)進(jìn)行分析。
【關(guān)鍵詞】燃?xì)怆姀S；電氣控制系統(tǒng)；設(shè)計要點(diǎn)
前言
近年來，我國各個行業(yè)的電能需求發(fā)生了顯著增加，這種現(xiàn)象為燃?xì)怆姀S帶來了一定的壓力。為了保證電能提供的穩(wěn)定性、安全性，需要將電氣控制系統(tǒng)應(yīng)用在燃?xì)怆姀S中，該系統(tǒng)的作用是能夠保障機(jī)組處于正常運(yùn)行狀態(tài)。在設(shè)計電氣控制系統(tǒng)的過程中，應(yīng)該充分考慮燃?xì)怆姀S的實(shí)際需求。
1燃?xì)怆姀S
1。1燃?xì)怆姀S的生產(chǎn)過程
在燃?xì)怆姀S中，天然氣等相關(guān)燃料在燃?xì)廨啓C(jī)中發(fā)生燃燒，這個過程會產(chǎn)生大量的蒸汽，并完成化學(xué)能向內(nèi)能的轉(zhuǎn)化。當(dāng)產(chǎn)生蒸汽達(dá)到一定數(shù)量之后，蒸汽會對汽輪機(jī)產(chǎn)生推動作用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)內(nèi)能向動能的轉(zhuǎn)化。當(dāng)上述步驟完成之后，發(fā)電機(jī)會將動能轉(zhuǎn)化為電能，供給人們使用。
1。2燃?xì)怆姀S的優(yōu)點(diǎn)
與燃煤電廠相比，燃?xì)怆姀S的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)為其生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污染少。燃?xì)怆姀S的發(fā)展有助于可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
2燃?xì)怆姀S對電氣控制系統(tǒng)的要求
燃?xì)怆姀S對電氣控制系統(tǒng)的要求主要集中在實(shí)用性方面，具體要求主要包含以下幾種：
2。1反應(yīng)速度
為了保證電氣控制系統(tǒng)作用的合理發(fā)揮，需要保證所設(shè)計的電氣控制系統(tǒng)具備極快的反應(yīng)速度。需要將電氣控制系統(tǒng)快速保護(hù)功能的實(shí)現(xiàn)時間控制在100ms以下。
2。2電氣設(shè)備
從操作角度來講，電氣控制設(shè)備的信息收集量相對較小，因此其操作程序較為簡單。但該系統(tǒng)需要對整個燃?xì)怆姀S的機(jī)組進(jìn)行控制，這種特點(diǎn)對組成電氣控制系統(tǒng)的電氣設(shè)備提出了更高的要求。為了保證電氣控制系統(tǒng)控制功能、保護(hù)功能等相關(guān)功能的有效發(fā)揮，需要加強(qiáng)對所應(yīng)用電氣設(shè)備的安全性和可靠性方面的控制。
3電氣控制系統(tǒng)的組成部分
電氣控制系統(tǒng)主要是由以下兩部分組成的：
3。1網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的存在能夠?qū)崿F(xiàn)燃?xì)怆姀S相關(guān)信息的實(shí)時監(jiān)控。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主要包含以下兩部分：3。1。1實(shí)時監(jiān)控網(wǎng)該部分主要是由電器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)等組成的。在燃?xì)怆姀S中，這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的作用是為電氣控制系統(tǒng)捕捉相關(guān)設(shè)備控制信息。3。1。2廠級監(jiān)控信息網(wǎng)就廠級監(jiān)控信息網(wǎng)而言，它的作用是完成對燃?xì)怆姀S在生產(chǎn)活動中產(chǎn)生相關(guān)信息的儲存和分析。該網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的作用使得其應(yīng)該具有一定數(shù)量的通信接口。在實(shí)際應(yīng)用過程中，當(dāng)生產(chǎn)活動發(fā)生后，廠級監(jiān)控信息網(wǎng)需要將其所收集和處理的信息分別傳送至相應(yīng)的機(jī)組控制系統(tǒng)中，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)合理的控制作用。
3。2相關(guān)硬件設(shè)備
就我國目前的燃?xì)怆姀S機(jī)組特點(diǎn)而言，單元制機(jī)組較為常見。根據(jù)燃?xì)怆姀S生產(chǎn)活動的特點(diǎn)，電氣控制系統(tǒng)的硬件設(shè)備應(yīng)該包含汽機(jī)———燃機(jī)控制系統(tǒng)以及分散控制系統(tǒng)。在這些硬件設(shè)備之間，運(yùn)用一定數(shù)量的通信和硬接線進(jìn)行連接，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)不同系統(tǒng)之間信息的有效傳輸。
4燃?xì)怆姀S電氣控制系統(tǒng)設(shè)計要點(diǎn)
燃?xì)怆姀S電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計要點(diǎn)主要包含以下幾種：
4。1燃?xì)怆姀S電源系統(tǒng)模塊設(shè)計
該模塊主要包含以下兩部分設(shè)計要點(diǎn)：4。1。1燃?xì)怆姀S用電源系統(tǒng)燃?xì)怆姀S用電源系統(tǒng)是電氣控制系統(tǒng)中的基礎(chǔ)部分。為了保證通過該系統(tǒng)的設(shè)計使電氣控制系統(tǒng)產(chǎn)生良好的控制功能，需要應(yīng)用事故保安電源系統(tǒng)、6kV廠用電源系統(tǒng)以及380V廠用電源系統(tǒng)組成整個燃?xì)怆姀S用電源系統(tǒng)。其中，事故保安電源系統(tǒng)的`作用是保證燃?xì)怆姀S機(jī)組的運(yùn)行安全。由于該系統(tǒng)的重要作用，需要將該系統(tǒng)控制在熱備用狀態(tài)中，便于燃?xì)怆姀S相關(guān)人員對該系統(tǒng)的快速啟用。就6kV廠用電源而言，其手動合閘指令是通過鍵盤進(jìn)行傳遞的。當(dāng)該指令發(fā)出后，鍵盤會將其傳遞至快切裝置中，當(dāng)系統(tǒng)判斷結(jié)果顯示滿足通氣條件時，該指令才會被執(zhí)行。在指令執(zhí)行的同時，信號會被顯示在屏幕中。380V電源系統(tǒng)中包含多臺機(jī)組，每臺機(jī)組都包含兩段保安母線。保安電源、工作電源以及備用電源是保安母線的主要組成部分。其中，保安電源的供電對象主要是指UPS系統(tǒng)等。該部分設(shè)計的合理性直接對電氣控制系統(tǒng)的功能產(chǎn)生影響，因此需要對所有組成部分的設(shè)計和應(yīng)用加以重視。4。1。2燃?xì)怆姀S用電源的切換裝置人們用電量的增加對燃?xì)怆姀S的電能供應(yīng)提出了更高的要求。為了保證高壓廠用電源的連續(xù)、穩(wěn)定、安全供電，需要將廠用電源切換裝置融入電氣控制系統(tǒng)中。在安裝該裝置的過程中，既要保證裝置切換功能的合理發(fā)揮，還要保證且安裝位置不會對其他設(shè)備的運(yùn)行產(chǎn)生影響。從綜合角度考慮，可以將該切換裝置安裝在高壓電源系統(tǒng)中工作電源位置的進(jìn)線開關(guān)周圍。該裝置具有一定的獨(dú)立性特點(diǎn)，為了保證該裝置的正常運(yùn)行，需要利用硬接線實(shí)現(xiàn)廠用電源切換裝置與電氣控制系統(tǒng)之間的有效信息傳輸]。
4。2燃?xì)怆姀S電源系統(tǒng)控制模塊設(shè)計
就燃?xì)怆姀S的運(yùn)營特點(diǎn)而言，對電源系統(tǒng)進(jìn)行控制具有一定的必要性。在該設(shè)計要點(diǎn)中，組成部分主要包含以下幾種：4。2。1UPS不停電電源系統(tǒng)UPS不停電電源系統(tǒng)是電源控制系統(tǒng)中的重要組成部分。該系統(tǒng)中主要包含靜態(tài)開關(guān)、逆變器以及整流器。在燃?xì)怆姀S中，UPS系統(tǒng)可以不間斷為其提供交流電源。其中，逆變器的作用主要是保證電壓波形的穩(wěn)定，逆變器和整流器的作用是完成電能的提供。4。2。2直流電源系統(tǒng)在我國目前的燃?xì)怆姀S中，常見的直流電源系統(tǒng)主要包含DC220V和DC110V。就DC220V直流電源系統(tǒng)而言，該系統(tǒng)是由三組整流器和一組直流母線組成的。交流保安段負(fù)責(zé)為該系統(tǒng)中的整流器提供電源；為了保證直流母線作用的正常發(fā)揮，需要在不同的直流母線之間加設(shè)一定數(shù)量的聯(lián)絡(luò)切換開關(guān)。就DC110V系統(tǒng)而言，其中包含兩組母線、整流器以及蓄電池組。為了保證不同母線之間能夠進(jìn)行有效聯(lián)系，需要設(shè)置一定數(shù)量的網(wǎng)絡(luò)開關(guān)。直流電源系統(tǒng)的作用對象主要是事故照明等燃?xì)怆姀S中的常見負(fù)荷，該系統(tǒng)需要對這些常見負(fù)荷進(jìn)行合理的控制和保護(hù)[5]。4。2。3保安段電源系統(tǒng)機(jī)組廠用電故障會為燃?xì)怆姀S帶來一定的經(jīng)濟(jì)損失。為了保證電能的正常供應(yīng)，需要將保安段電源系統(tǒng)加入電氣控制系統(tǒng)設(shè)計要點(diǎn)中。在燃?xì)怆姀S機(jī)組的正常運(yùn)行過程中，當(dāng)發(fā)生用電故障時，保安段電源系統(tǒng)會對直流電源系統(tǒng)等進(jìn)行有效控制和保護(hù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)機(jī)組的正常運(yùn)行。除此之外，機(jī)組廠用電斷故障的發(fā)生頻率相對較高，電氣控制系統(tǒng)的應(yīng)用可以有效降低其發(fā)生概率。對此，應(yīng)用電氣控制系統(tǒng)之后，當(dāng)燃?xì)怆姀S機(jī)組廠用電再次發(fā)生斷開故障時，保安段電源系統(tǒng)通過自身功能的發(fā)揮可以實(shí)現(xiàn)柴油發(fā)電機(jī)組的快速啟動，進(jìn)而保證供電的連續(xù)性、安全性。
4。3燃?xì)怆姀S發(fā)電機(jī)和變壓器組系統(tǒng)模塊設(shè)計
該模塊包含的元件數(shù)量較多、種類較為復(fù)雜，這種特點(diǎn)為電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計帶來了一定的難度。為了保證電氣控制系統(tǒng)設(shè)計的合理性，需要運(yùn)用機(jī)島控制系統(tǒng)對發(fā)電機(jī)進(jìn)行控制。在這種控制方式中，可以在在線控制系統(tǒng)與信號源以及發(fā)電機(jī)保護(hù)系統(tǒng)等相關(guān)控制模塊之間建立有效的連接。發(fā)電機(jī)的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控主要是通過DCS系統(tǒng)完成的。
5結(jié)論
電氣控制系統(tǒng)的作用主要是對燃?xì)怆姀S機(jī)組進(jìn)行有效保護(hù)和控制。根據(jù)燃?xì)怆姀S生產(chǎn)活動的特點(diǎn)，可以將電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計要點(diǎn)集中在燃?xì)怆姀S用電源系統(tǒng)、電源切換裝置以及保安段直流電源系統(tǒng)等方面。在設(shè)計電氣控制系統(tǒng)的過程中，應(yīng)該注重所使用電氣設(shè)備的安全性、以及反應(yīng)速度的快速性等要求。
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