燃气电厂电气控制系统设计要点探析

张君炜

江苏华电戚墅堰发电有限公司 江苏常州 213000

1 燃气电厂电气控制系统构成与特点

1.1 电气控制系统的组成部分

硬件结构：

（1）重要的控制系统是燃机—汽机控制系统，目前，分散控制得到了广泛的应用，通过硬接线和通信的方式将各个设备进行连接，将有关的信息和参数进行传递，来实现燃气机组的控制。

（2）网络结构。目前，网络得到了快速的发展，使得燃气电厂变得自动化，因为网络的发达，就实现了对系统的实时监控。自控室在第一时间内接受到有关信息的一部分，另外的一部分是厂级监控信息，厂级监控的主要作用是对监控到的信息进行处理和存储。实时监控系统的核心选用了DCS（集散控制系统）系统，这个系统能够进行远程控制，数据中心、实时监控系统等对这个系统进行控制，以确保燃气电厂的正常运作，完成燃气电厂的生产[1]。

1.2 燃气电厂电气控制系统特点

首先，要使得控制系统正常有效的运作，就要求这个控制系统在设计的过程中不要出现误差，时间的计算以毫米为单位。其次，在设计系统程序的过程中，用来搜集的信息量比较小，这就使系统操作的次数不多，并且有关的设备比较少，使得系统操作起来比较方便，这个系统有很好的稳定性，它的功能也很强。

2 燃气电厂电气控制系统的设计

2.1 燃气电厂厂用电源系统

要使电厂能够正常运行，就要有电源系统。燃气电厂的电源系统主要有厂用电源、电源切换与事故保安电源，其中厂用电源的电压有两个级别，分别为6KV和380V，实现电源的双向切换时可以采用6KV的厂用电源。厂用电源系统中DCS系统为核心，这个系统会根据之前制定的指令进行操作，例如：某个设备出现故障时，DCS系统就会检测到，然后发出指令，这时工作电源就会很快的切换为备用电源，防止出现事故；电厂所需的持续高压电源由380V电源系统提供。多台机组组成了燃气电厂厂用电源系统，机组由两段保安母线、保安电源、工作电源和备用电源组成，每个机组都是由这几部分组成的，其中备用电源是保安母线重要的部件。还有就是事故保安系统，这个系统是备用系统，用来解决不时之需，如：在燃气机组出现问题，使得燃气电厂不能工作时，这时就要使用保安系统，来维持燃气电厂的正常运作[2]。在实际的燃气电厂中，这个系统使用柴油发电机组作为电机，如果电厂停电，DCS系统就会立刻发出指令，这时柴油机组会马上运作，实现备用机组向工作机组的转换，是因为柴油机组随时都能够进行工作，也能够随时停止工作，使得柴油机组一直在一种“热备用”的状态下，就能够确保电厂的正常运行，一直到查清楚停电原因并对此进行解决。此外，经常使用的电源很容易出现断电的情况，所以这种电源要采取有效的保护措施，避免这种现象的发生。

2.2 变压器—发电机组系统模块

把励磁系统、变频系统、电气模块控制和信号源利用电磁学的原理组合起来就形成了控制系统。发电机控制系统中启动系统是核心部分，DCS系统在收到指令后就会自动的控制发电机的工作，发电机的出口开关和侧开关都可以完成“准同期”，准同期是一个专有名词，使用在自动控制专业，它是指在一般情况下，把微处理芯片作为准同期装置的核心，在同步电机并入电网的过程中，可以确保这个过程的安全性和快速性[3]。断路器也是控制系统中一个重要的部件，它主要用来提示系统运行时接地刀、隔离开关的工作状态，也能够利用DCS系统自动控制近远端，断路器还有保护的功能，它在发生故障时不能合闸，一旦执行完合闸命令后就能够自动解除“指令”，就使得发电机—变压器组系统得到恢复，这个系统就能够正常工作。

2.3 厂用电源切换装置

在燃气电厂中，厂用电源切换很重要，它可以提高用电的质量。在切换装置电源时要特别的小心，因为这个电源影响着整个装置的功能，一旦出现问题，就破坏了整个装置的切换功能，这个电源的切换装置可能会对其他一些装置产生影响，为了避免这种现象的发生，在进行电源的切换装置时要尽量远离其他装置，确保不会影响到其他装置，使得厂用电源切换装置融入电气控制系统中。因此要使得这个电源切换装置达到以上的要求，就要对它的位置进行合理的选择，实验表明工作电源位置的进线开关周围是最佳的位置，这个电源在高压电源系统中，可以在这个系统中的进线开关周围安装切换装置，它能够达到很好的效果。现在用电量特别大，就这种现状来看，提高电能的质量是很有必要的。厂用电源切换装置与电气控制系统会进行信息的传输，为了确保传输信息的有效性，在这两者之间使用硬接线来连接，使得切换装置能够正常工作，进而提高电厂供电的有效性，从而达到安全供电的目的。

2.4 UPS不停电电源系统

UPS是不间断电源，它是不停电电源系统的代表，它能对设备进行稳定、不间断的供电，它是一种重要的外部设备，由电源供应，也是组成电源控制系统重要的一部分，将持续不间断的交流电供给燃气电厂电气控制系统。

3 结语

燃气电厂的生产要靠燃气电厂机组的正常工作来提供保障，所以确保电厂机组的安全运行来保障电厂机组的安全，因此，电气控制系统对燃气电厂很重要，影响着燃气电厂未来的发展。