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1、电厂电气自动化方案设计探析 摘要：基于网络通信和交流采样的电厂电气自动化系统和传统的电厂电气监控相比有着节省成本、提高管理水平的优势。本文分析了电厂电气自动化方案设计关键词：电厂电气；自动化系统；设计中图分类号：S972.7+4文献标识码：A文章编号：一、电厂电气自动化系统的应用功能1、自动抄表功能。利用测控装置本身的计量功能或转接电度表的脉冲信号，在主站进行电量的在线统计生成报表，可实现专用的厂用电抄表系统的所有功能。2、发电机运行状态监视，实时显示可视化发电机运行状态图，为发电机运行提供指导。3、电气设备管理，包括保护和自动装置的台帐、档案、维修记录等。4、定值管理，定值的远方修
2、改及在线自动效核。未来电气主站系统还可以扩展为可视化电厂继电保护整定计算与定值管理系统。5、故障信息管理。6、故障诊断及电动机状态检修。通过电动机启动时的波形可以分析鼠笼断条等故障。二、电厂电气自动化系统的特点7电厂电气自动化系统在布置方式和数量上,厂用电设备分散安装于各配电室和电动机控制中心,元件数量众多,运行管理信息量大,检修维护工作复杂。与热工系统相比较,电气设备操作频率低,有的系统或设备运行正常时,几个月或更长时间才操作一次;电气设备保护自动装置要求可靠性高,动作速度快,比如保护动作速度要求在40ms以内完成。在电气设备本身构造上,其具有连锁逻辑较简单、操作机构复杂的特点。在控
3、制方式上,厂用电系统的主要设备监控需要接入DCS系统,但在两台机组共用一台起备变的情况时,由于一台机组的检修不能影响另一台机组的正常运行,因此需要考虑两台机组DCS电气控制的模式,确保对其控制权的惟一性。总结以上特点,在构建ECS时,其系统结构、与DCS的联网方式是确保系统高可靠性的关键。既要实现正常起停和运行操作外,又要实现实时显示异常运行和事故状态下的各种数据和状态,并提供相应的操作指导和应急处理措施,保证电气系统在最安全合理的工况下工作。三、发电厂电气自动化系统关键技术分析7首先是间隔层终端测控保护单元。厂用电系统保护主要有线路、厂用变、电动机综合保护测控装置等，实现微机化保护、
4、实时数据采集、远方及就地控制以及记录故障数据等功能。其次是网络通信设计，通信网络是ECS系统的关键组成部分，目前常采用电缆现场总线网络方式和光纤通信方式。通信管理层采用双冗余的设计思想，按照通信管理机双机热备用或双通道备用原则配置，当数据通信网络中出现问题时，系统能自动切换至冗余装置或通道，以提高系统可靠性。再次是监控主站系统设计，监控主站安置在站级监控层，实现厂用电电气系统监控和管理，主站配置的设备和规模需要根据发电机机组容量和运行管理要求进行设计。最后是DCS与ECS的协调控制系统设计，在系统设计阶段需要规划好DCS和ECS系统功能区分。DCS实现电动机连锁逻辑控制操作，ECS实现
5、继电保护、故障录波和事故追忆等功能的管理。四、电厂电器自动化系统方案的设计随着微机保护的发展，电气综合保护测控装置可以实现基于交流采样的保护、测量、录波、控制和通信，这些新型的微机保护测控可以非常方便地采用现场总线、工业以太网等技术组成网络，电厂的电气监控也发展为以交流采样、数字通信为主要特点的综合自动化系统ECS。ECS与电厂内其他生产和管理系统（MIS、SIS、DCS、NCS等）一起实现电厂的全面信息化。电厂电气自动化系统方案随着微机保护的发展,电气综合保护测控装置可以实现基于交流采样的保护、测量、录波、控制和通信,这些新型的微机保护测控可以非常方便地采用现场总线、工业以太网等技术
6、组成网络,7电厂的电气监控也发展为以交流采样、数字通信为主要特点的综合自动化系统ECS。ECS与电厂内其他生产和管理系统一起实现电厂的全面信息化。1、按照工艺流程组网的单台机组ECS系统典型方案图一为按照工艺流程组网的单台机组ECS系统的典型方案。通信控制层主控单元CSN-031E的分配采用与DCS系统分配DPU的原则相同，按照工艺流程分配，把与热工生产流程密切相关的6KV和380V电动机等负荷的保护测控装置分在同一组接入主控单元，主控单元与DPU一一对应；进线、低压变压器等与生产流程关联不大的保护测控设备单独联网；发变组、高备变的保护测控设备、快切屏、同期屏、励磁调节控制屏等也接入这
7、些主控单元。主控单元不仅完成数据处理而且还可将某个工流程中与电气相关的逻辑运算由DCS的DPU下放到主控单元，一些需要和DCS系统交换的重要信息通过主控单元和DPU交换，并且是双向数据交换，不重要的对速度要求低的信息通过站控层的转发工作站来实现交换。按照工艺流程组网方案的特点：与DCS工艺流程控制密切关联，主控单元可以与DCS的DPU一对一通信，实时性和可靠性得到了提高，DCS对电气设备的控制可以通过通信实现，从而可以取消所用硬接线。缺点是系统
