摘要：本文系統(tǒng)地介紹火力發(fā)電廠電氣二次系統(tǒng)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，供工程設(shè)計(jì)和技術(shù)改造參考使用。 1 引言 火力發(fā)電廠是技術(shù)高度密集型企業(yè)，在這里，大量的高新技術(shù)得以應(yīng)用，高新技術(shù)為現(xiàn)代發(fā)電技術(shù)提供了強(qiáng)大的技術(shù)支持?；鹆Πl(fā)電廠電氣控制系統(tǒng)在短短的五十年中經(jīng)歷了從簡單分散控制系統(tǒng)到微機(jī)控制的全過程。為此，電規(guī)總院開展了2000年示范電廠設(shè)計(jì)模式的研究，責(zé)成六大院進(jìn)行了2000年示范電廠的設(shè)計(jì)研究工作，為降低工程造價(jià)，提高電廠的管理水平及自動化水平打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本文結(jié)合內(nèi)蒙西部電網(wǎng)的發(fā)展情況，分析現(xiàn)階段我國火力發(fā)電廠電氣控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀，針對2000年示范電廠的設(shè)計(jì)模式，研究我國火力發(fā)電廠電氣控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。 2 控制、信號和測量系統(tǒng) 2．1 單元控制室和主控制室 火力發(fā)電廠的控制方式按控制地點(diǎn)可分為主控制室和單元控制室兩類，后者還包括含網(wǎng)絡(luò)控制的單元控制室以及設(shè)置獨(dú)立單元控制室和網(wǎng)絡(luò)控制室兩種類型。一般而言，單機(jī)容量為1OOMW以下的發(fā)電廠，宜采用主控制室，而單機(jī)容量為200MW及以上的機(jī)組，宜采用單元控制室。內(nèi)蒙西部電網(wǎng)已建電廠中，豐鎮(zhèn)電廠6x200MW機(jī)組，達(dá)拉特電廠4x330MW機(jī)組均采用了每臺機(jī)設(shè)置一單元控制室，并單獨(dú)設(shè)置網(wǎng)絡(luò)控制室的方案。而在建中的呼和浩特電廠2x200MW機(jī)組及內(nèi)蒙古國華準(zhǔn)格爾發(fā)電廠二期擴(kuò)建2x330MW機(jī)組均采用了兩臺機(jī)設(shè)置一單元控制室，不設(shè)網(wǎng)絡(luò)控制室，將網(wǎng)絡(luò)控制納入單元控制室的方案。 采用單機(jī)一控和兩機(jī)一控從電氣專業(yè)來說各有優(yōu)缺點(diǎn)。采用單機(jī)一控具有安裝、運(yùn)行、操作、監(jiān)視、測量、調(diào)試和保護(hù)單元性強(qiáng)，故障處理無干擾，控制室寬敞，運(yùn)行條件好的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)存在兩臺機(jī)公用設(shè)備兩地控制，兩地運(yùn)行，維護(hù)管理分散，聯(lián)系不方便且運(yùn)行人員多的缺點(diǎn)。采用兩機(jī)一控具有操作、監(jiān)視、測量、調(diào)試和保護(hù)單元性強(qiáng)，兩臺機(jī)公用設(shè)備可相對集中布置，不存在兩地控制問題，使接線簡單，操作方便，同時(shí)控制室布置較緊湊，全廠值班人員少，運(yùn)行維護(hù)管理集中等優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)在于當(dāng)一臺機(jī)組安裝、調(diào)試、維護(hù)和故障處理時(shí)，對另一臺機(jī)組有干擾。通過對單機(jī)一控和兩機(jī)一控方案的比較，兩機(jī)一控方案明顯優(yōu)于單機(jī)一控方案，而在條件允許的情況下，取消網(wǎng)絡(luò)控制室，將網(wǎng)絡(luò)部分的控制納入單元控制室，則對減小控制室面積，減少運(yùn)行值班人員，降低工程造價(jià)有著很大的現(xiàn)實(shí)意義。 2．2 控制方式 發(fā)電廠的控制方式有強(qiáng)電一對一控制，弱電選線控制及微機(jī)監(jiān)控三種方式?？刂苹芈分苯雨P(guān)系到斷路器的跳合閘，對可靠性要求較高。目前，大部分?jǐn)嗦菲鞯牟賱訖C(jī)構(gòu)只有強(qiáng)電參數(shù)，如用弱電控制需要通過強(qiáng)弱電轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)來實(shí)現(xiàn)，接線復(fù)雜，可靠性很低，因此，火力發(fā)電廠中為保證操作的可靠性，不采用弱電控制。強(qiáng)電控制具有接線簡單清晰，運(yùn)行方便，調(diào)試方便，安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，因此，大中型火力發(fā)電廠中均采用強(qiáng)電控制方式。隨著時(shí)代的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，微機(jī)綜合自動化技術(shù)也已成熟，并在變電所中廣泛應(yīng)用，同時(shí)取得了豐富的工程經(jīng)驗(yàn)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。發(fā)電廠采用微機(jī)監(jiān)控方式，將電氣控制進(jìn)入DCS系統(tǒng)，可極大的提高機(jī)組的自動化水平，為實(shí)現(xiàn)爐機(jī)電單元統(tǒng)一值班創(chuàng)造良好的條件。同時(shí)，也符合2000年示范電廠電氣自動化設(shè)計(jì)的原則和目標(biāo)。火力發(fā)電廠電氣系統(tǒng)采用微機(jī)監(jiān)控是時(shí)代的要求，也是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果。 內(nèi)蒙西部電網(wǎng)中，豐鎮(zhèn)電廠6x200MW機(jī)組，達(dá)拉特電廠4x300MW機(jī)組均采用了強(qiáng)電一對一控制方式，而在建中的呼和浩特電廠2x200MW機(jī)組及內(nèi)蒙古國華準(zhǔn)格爾發(fā)電廠二期擴(kuò)建2x330MW機(jī)組則分別采用了強(qiáng)電一對一控制和微機(jī)監(jiān)控方式，而后者則是完全按照2000年示范電廠的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)的。 2．3 信號和測量系統(tǒng) 發(fā)電廠的中央信號系統(tǒng)是全廠信號的核心，現(xiàn)行工程設(shè)計(jì)中，有傳統(tǒng)的采用沖擊繼電器及光字牌組成的能重復(fù)動作，可手動、自動復(fù)歸的中央信號系統(tǒng)，也有采用微機(jī)閃光報(bào)警器組成的中央信號系統(tǒng)。由沖擊繼電器組成中央信號裝置，在過去的工程設(shè)計(jì)中廣為應(yīng)用，但隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，其存在的缺點(diǎn)也逐漸暴露出來，如報(bào)警信號單一，不能記憶瞬時(shí)信號，可靠性差，光字牌燈泡壽命短，功耗大，發(fā)熱嚴(yán)重，回路復(fù)雜，維護(hù)工作量大，在大中型火力發(fā)電廠中與熱控專業(yè)選型不同，外型不美觀等，現(xiàn)行工程設(shè)計(jì)中，已逐漸將其淘汰。而微機(jī)型閃光報(bào)警器具有信號瞬時(shí)保持，光字牌閃光，信號回路設(shè)計(jì)不須考慮重復(fù)動作問題，信號數(shù)量從原理上講可不受限制，接線簡單，技術(shù)含量高，外型美觀，功能齊全的特點(diǎn)，在現(xiàn)行工程設(shè)計(jì)中廣為采用。 當(dāng)火力發(fā)電廠電氣部分采用微機(jī)監(jiān)控后，則可將中央信號進(jìn)入DCS系統(tǒng)，由計(jì)算機(jī)完成中央信號的任務(wù)，既減少了中央信號系統(tǒng)相應(yīng)的設(shè)備，也使系統(tǒng)簡潔明了，功能進(jìn)一步加強(qiáng)，技術(shù)性能上處于先進(jìn)地位，是最完善，性能最好的方案。 內(nèi)蒙西部電網(wǎng)已建電廠中，豐鎮(zhèn)電廠6x200MW機(jī)組均采用了沖擊繼電器構(gòu)成中央信號系統(tǒng)，達(dá)拉特電廠4x330MW機(jī)組均采用了微機(jī)型閃光報(bào)警器。在建中的呼和浩特電廠2x200MW機(jī)組也采用微機(jī)型閃光報(bào)警器，而在建中的內(nèi)蒙古國華準(zhǔn)格爾發(fā)電廠二期擴(kuò)建 2x330MW機(jī)組由于采用了微機(jī)監(jiān)控方式，按 2000年示范電廠設(shè)計(jì)，將中央信號系統(tǒng)取消，進(jìn)入DCS系統(tǒng)，是最先進(jìn)的方法。 常規(guī)火力發(fā)電廠中，對于電氣測量而言，按規(guī)程規(guī)定設(shè)置常規(guī)的測量表計(jì)，采用槽型表或方型表，安裝于控制屏臺上，而電度表則采用常規(guī)電度表。比較先進(jìn)的電廠中則選用數(shù)顯儀表，裝設(shè)智能型電度表，設(shè)置電費(fèi)計(jì)量系統(tǒng)。 內(nèi)蒙西部電網(wǎng)中，豐鎮(zhèn)電廠6x200MW機(jī)組均采用常規(guī)測量表計(jì)，達(dá)拉特電廠4×330MW機(jī)組采用常規(guī)測量表計(jì)，但電度表改用脈沖型。在建中的呼和浩特電廠則選用數(shù)顯儀表和智能型電度表。而按2000年示范電廠設(shè)計(jì)的內(nèi)蒙古國華準(zhǔn)格爾發(fā)電廠二期擴(kuò)建 2x330MW機(jī)組由于采用了微機(jī)監(jiān)控方式，取消了常規(guī)的測量儀表，將測量進(jìn)入DCS系統(tǒng)，既節(jié)省了控制屏及相關(guān)電纜，也便于運(yùn)行維護(hù)。 3 2000年示范電廠自動化設(shè)計(jì)原則和目標(biāo) 鑒于我國火力發(fā)電廠本身存在的問題及與國際先進(jìn)水平之間的差距，1997年8月，電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院提出了《關(guān)于加快兩個(gè)根本性轉(zhuǎn)變，改革設(shè)計(jì)思路和方法，建設(shè)2000年燃煤示范電廠的建議》，《建議》分析了當(dāng)前設(shè)計(jì)的燃煤電廠與國際先進(jìn)水平的七條差距，造成差距的五個(gè)原因，提出了十項(xiàng)改進(jìn)目標(biāo)，八條具體設(shè)想以及五項(xiàng)實(shí)施建議。對于電氣控制系統(tǒng)而言，存在的主要問題是： （1）單元機(jī)組中鍋爐、汽機(jī)和發(fā)電機(jī)＼變壓器組，廠用電等的控制水平不協(xié)調(diào)，多數(shù)電廠沒有實(shí)現(xiàn)單元機(jī)組統(tǒng)一值班，輔助車間和輔助系統(tǒng)自動化水平不高，值班人員偏多。 （2）單元機(jī)組控制室大，控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)沒有跟上世界最新技術(shù)發(fā)展，電纜及其工程量愈來愈大。 （3）機(jī)組自動化功能水平與國際先進(jìn)水平尚有差距。 （4）單元機(jī)組控制中心進(jìn)一步智能化，自動化、控制室小型化，發(fā)變組和廠用電的順序控制進(jìn)入分散控制系統(tǒng)（DCS），使電氣控制與鍋爐、汽機(jī)等熱工控制的方式和水平相協(xié)調(diào)，為實(shí)現(xiàn)爐機(jī)電單元統(tǒng)一值班創(chuàng)造良好的條件。爐、機(jī)、電實(shí)現(xiàn)全CRT監(jiān)控，取消后備監(jiān)控設(shè)備（包括傳統(tǒng)控制盤），網(wǎng)絡(luò)控制計(jì)算機(jī)化，同樣實(shí)現(xiàn)全 CRT監(jiān)控，納入第一單元控制室，取消網(wǎng)絡(luò)控制室，兩臺單元機(jī)組的控制室面積由目前規(guī)定的350—400m2縮小到150m2以下。 （5）單元機(jī)組監(jiān)控系統(tǒng)全面按功能分散和物理分散的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)，電子設(shè)備間分散布置，設(shè)置小集控室，取消電纜夾層，既節(jié)省大量昂貴的控制電纜和計(jì)算機(jī)電纜，初步估計(jì)可以節(jié)省30％～40％電纜。由于電纜敷設(shè)工程量減少，有利于壓縮工期，同時(shí)有利于防火和電廠安全運(yùn)行。 （6）提高全廠綜合自動化水平，實(shí)現(xiàn)全廠監(jiān)控和管理信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化。水泵房，水處理，輸煤和除灰（渣）等輔助車間和輔助系統(tǒng)，以及遠(yuǎn)動和網(wǎng)絡(luò)控制應(yīng)統(tǒng)一設(shè)計(jì)原則，統(tǒng)一監(jiān)控設(shè)備選型，統(tǒng)一設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，并提高自動化水平，實(shí)現(xiàn)全CRT監(jiān)控，不設(shè)后備，提高這些系統(tǒng)運(yùn)行安全性和經(jīng)濟(jì)性，減少值班人員。 2000年示范電廠關(guān)于電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則和目標(biāo)，是今后工程設(shè)計(jì)的方向和原則，新建工程應(yīng)按此標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，大中型火力發(fā)電廠的改造也應(yīng)遵循這一思路進(jìn)行。 4 廠用電動機(jī)控制 火力發(fā)電廠中，除主廠房內(nèi)的汽機(jī)、鍋爐電動機(jī)外，還有大量的輔助系統(tǒng)，比較集中的系統(tǒng)包括輸煤系統(tǒng)，除灰系統(tǒng)，化學(xué)水系統(tǒng)，水工系統(tǒng)等。 對于汽機(jī)、鍋爐電動機(jī)，以往工程設(shè)計(jì)中均采用強(qiáng)電一對一控制方式。內(nèi)蒙西部電網(wǎng)中豐鎮(zhèn)電廠6x200MW機(jī)組及達(dá)拉特電廠1、2號 2x330MW機(jī)組均采用強(qiáng)電集中控制方式。從達(dá)拉特電廠1、2號機(jī)組設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試、運(yùn)行情況看，對于汽機(jī)、鍋爐電動機(jī)當(dāng)采用強(qiáng)電控制時(shí)，電動機(jī)的連鎖采用繼電器組成邏輯回路，其聯(lián)鎖回路繁雜，可靠性較低，在達(dá)拉特電廠3、4號2x330MW機(jī)組工程中，將引、送風(fēng)機(jī)、一次風(fēng)機(jī)等鍋爐電動機(jī)進(jìn)入熱工DCS系統(tǒng)，使接線簡化，收到了好的效果（但離汽機(jī)、鍋爐電動機(jī)全部進(jìn)入DCS系統(tǒng)尚有一定的距離。在建中的呼和浩特電廠2x200MW機(jī)組則將汽機(jī)、鍋爐電動機(jī)全部進(jìn)入熱工DCS系統(tǒng)，而在建中的內(nèi)蒙古國華準(zhǔn)格爾發(fā)電廠擴(kuò)建2x330MW機(jī)組則將電氣系統(tǒng)，包括發(fā)變組、高、低壓廠用工作、公用、備用電源、汽機(jī)、鍋爐電動機(jī)全部進(jìn)入熱工DCS系統(tǒng)，是最完善，最現(xiàn)代化的設(shè)計(jì)方案，也是今后大、中型火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)應(yīng)走的道路。 輸煤系統(tǒng)控制方式可分為就地手動控制，集中控制和程序控制三種方式，內(nèi)蒙西部電網(wǎng)已建大、中型火力發(fā)電廠中均采用了集中控制方式，而在小機(jī)組中也有采用就地控制的方式。實(shí)踐證明，采用人工就地操作和監(jiān)控，不僅崗位人員多，勞動強(qiáng)度大，職業(yè)病發(fā)病率高，而且由于各崗位聯(lián)系不緊湊，致使設(shè)備很難達(dá)到合理運(yùn)行和安全運(yùn)行。對于大、中型火力發(fā)電廠輸煤系統(tǒng)，當(dāng)采用集中控制時(shí)，由繼電器構(gòu)成邏輯聯(lián)鎖回路，二次控制聯(lián)鎖回路繁雜，控制元件眾多，且耗費(fèi)大量的控制電纜，其自動化水平較低。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，實(shí)現(xiàn)輸煤系統(tǒng)自動化已是火力發(fā)電廠現(xiàn)代化文明生產(chǎn)的迫切需要。近年來，隨著微處理機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，輸煤程序控制也得到了極大的發(fā)展，其技術(shù)也已成熟，并且在國內(nèi)大中型火力發(fā)電廠中推廣應(yīng)用，并積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)也符合2000年示范電廠的設(shè)計(jì)思路。鑒于此，內(nèi)蒙西部電網(wǎng)在建工程中，呼和浩特電廠2x200MW機(jī)組及內(nèi)蒙古國華準(zhǔn)格爾發(fā)電廠二期擴(kuò)建2x330MW機(jī)組輸煤系統(tǒng)均采用了程序控制。 同樣，除灰系統(tǒng)和化學(xué)水系統(tǒng)也應(yīng)盡可能的采用程序控制，以提高全廠的自動化水平。 今后工程設(shè)計(jì)中，應(yīng)按照2000年示范電廠的設(shè)計(jì)原則和目標(biāo)，致力于提高綜合自動化水平。對于輔助系統(tǒng)的控制而言，應(yīng)實(shí)現(xiàn)全廠監(jiān)控和信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化，同時(shí)應(yīng)統(tǒng)一設(shè)計(jì)原則，統(tǒng)一監(jiān)控設(shè)備，并盡力使選型統(tǒng)一。 5 元件繼電保護(hù) 隨著時(shí)代的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，元件繼電保護(hù)裝置的發(fā)展經(jīng)歷了從電磁型、整流型、晶體管型、集成電路型到微機(jī)型的發(fā)展歷程。內(nèi)蒙西部電網(wǎng)已建電廠中，50MW以下機(jī)組均采用了電磁型繼電保護(hù)裝置，50MW機(jī)組采用了整流型繼電保護(hù)裝置，IOOMW機(jī)組均采用了晶體管型繼電保護(hù)裝置，已建200MW機(jī)組均采用了晶體管型繼電保護(hù)裝置，330MW機(jī)組采用了集成電路型繼電保護(hù)裝置，基本上可滿足安全運(yùn)行的要求。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，微機(jī)繼電保護(hù)裝置的發(fā)展也進(jìn)入新時(shí)期，微機(jī)型變壓器保護(hù)裝置在變電所中已經(jīng)大面積推廣應(yīng)用，微機(jī)型線路保護(hù)裝置已完全代替了其它類型的保護(hù)裝置。而近幾年投產(chǎn)的大中型火力發(fā)電機(jī)組也有步驟的選用了微機(jī)型元件保護(hù)裝置。鑒于此，在建中的呼和浩特電廠2x200MW機(jī)組及內(nèi)蒙古國華準(zhǔn)格爾發(fā)電廠二期擴(kuò)建2x330MW機(jī)組均選用了微機(jī)型元件繼電保護(hù)裝置。 電磁型保護(hù)繼電器原理接線簡單，維護(hù)方便，容易掌握，有豐富的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，在80年代設(shè)計(jì)的中小容量機(jī)組中廣泛應(yīng)用，但有些保護(hù)裝置由于在原理判據(jù)，靈敏系數(shù)等方面不滿足大容量機(jī)組保護(hù)的要求，因此在大中型火力發(fā)電機(jī)組中電磁型產(chǎn)品應(yīng)用較少。整流型和晶體管型保護(hù)裝置在靈敏系數(shù)，快速性，選擇性等方面都很優(yōu)越，并具有體積小，功率消耗小，防震性能好的優(yōu)點(diǎn)，是80年代中期到90年代初期大中型火力發(fā)電機(jī)組的主要保護(hù)裝置。而集成電路型保護(hù)裝置做為向微機(jī)型保護(hù)裝置過渡的產(chǎn)品，沒有來得及大面積推廣應(yīng)用即被性能更優(yōu)越的微機(jī)型保護(hù)裝置所取代。微處理機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，幾乎滲透到元件保護(hù)的每一個(gè)腳落，從微機(jī)型電動機(jī)、電容器、線路、變壓器綜合保護(hù)裝置到大中型火力發(fā)電廠、變電所元件繼電保護(hù)裝置，其優(yōu)良的性能，先進(jìn)的技術(shù)，方便快捷的數(shù)據(jù)處理手段，為專業(yè)技術(shù)人員所青睞，其大面積推廣應(yīng)用，并最終取代其它各類繼電保護(hù)裝置也是情理之中的事情。 今后工程設(shè)計(jì)中，對于新建大中型火力發(fā)電廠應(yīng)采用微機(jī)型繼電保護(hù)裝置，而對于改建中的中、小容量機(jī)組則應(yīng)根據(jù)工程的具體情況，建設(shè)方的意見及投資情況，綜合分析比較后，采用合適的保護(hù)裝置，但選用電磁型、整流型、晶體管型繼電保護(hù)裝置時(shí)，要考慮生產(chǎn)廠家是否生產(chǎn)及備品備件的供應(yīng)情況。 6 直流操作電源系統(tǒng) 火力發(fā)電廠中，為了供給控制、信號、保護(hù)、自動裝置、事故照明、直流油泵和不停電電源裝置用電，要求設(shè)置可靠的直流電源。 由蓄電池組成的直流系統(tǒng)包括三類，即固定型防酸隔爆式蓄電池、閥控式鉛酸蓄電池和堿性隔鎳電池。普通鉛酸蓄電池在現(xiàn)行工程設(shè)計(jì)中大量選用，積累了豐富的生產(chǎn)制造、安裝維護(hù)、運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)，但在實(shí)際應(yīng)用中也存在許多缺陷，如：電池體積偏大，占據(jù)較大的蓄電池室，運(yùn)行中有酸霧逸出污染環(huán)境，需設(shè)置調(diào)酸室和調(diào)酸加液設(shè)備，運(yùn)行維護(hù)復(fù)雜繁瑣。堿性隔鎳蓄電池包括中倍率和高倍率二種類型。堿性隔鎳蓄電池具有安裝維護(hù)簡單，運(yùn)行可靠等優(yōu)點(diǎn)，但也存在由于制造工藝水平提高較慢，爬堿、滲漏等問題沒有得到有效解決，且需要定期補(bǔ)液，同時(shí)，其價(jià)格大大高于普通鉛酸蓄電池，因此，國內(nèi)大中型火力發(fā)電廠中很少采用，只是在遠(yuǎn)離主廠房需要直流電源的附屬車間或輔助系統(tǒng)，選用10～20AH的高倍率堿性電池。 閥控式鉛酸蓄電池在近幾年來得到了迅猛發(fā)展。由于其在使用過程中可以保持閥控式密封，不需加酸、加水維護(hù)，無酸霧逸出，不污染環(huán)境，不腐蝕設(shè)備，電池可立放、臥放或積木式安裝，不需考慮防酸問題，當(dāng)容量較小時(shí)，甚至可以直接裝屏布置于控制室。由于閥控式蓄電池優(yōu)良的性能，雖然其起步較晚，但在大、中型火力發(fā)電廠及變電所中均有使用，而郵電通信工程中則全部選用閥控式鉛酸蓄電池。閥控式鉛酸蓄電池是替代固定型鉛酸蓄電池和隔鎳電池的理想產(chǎn)品。 內(nèi)蒙西部電網(wǎng)中，豐鎮(zhèn)電廠、達(dá)拉特電廠均采用了主廠房直流系統(tǒng)，選用固定式鉛酸蓄電池，而附屬車間選用隔鎳電池的方案。而在建中的呼和浩特電廠則選用了閥控式鉛酸蓄電池。 對于鉛酸蓄電池，現(xiàn)行工程設(shè)計(jì)中選用的蓄電池充電設(shè)備一般有三種方式，即硅整流充電裝置，微機(jī)型充電裝置和高頻開關(guān)電源，前二者的區(qū)別僅在于控制器是選用普通型還是選用微機(jī)型，都屬于相控電源，而后者則屬于開關(guān)電源。硅整流充電裝置和微機(jī)型充電裝置在現(xiàn)行工程設(shè)計(jì)中伴隨固定型鉛酸蓄電池廣為應(yīng)用，而高頻開關(guān)電源的發(fā)展則與閥控式蓄電池同步。高頻開關(guān)電源是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，其與傳統(tǒng)相控電源比較，具有很大的優(yōu)越性，表現(xiàn)為： （1）可靠性高，因采用整流模塊并聯(lián)供電， N+1備份模式，其中一個(gè)模塊損壞，其余?？烊阅苷９ぷ?，而相控電源是主從備份模式。 （2）重量輕，體積小，維護(hù)方便。 （3）效率高，功率因數(shù)高，開關(guān)電源功率轉(zhuǎn)換效率為65％一95％，而相控電源只有20— 30％。 （4）穩(wěn)壓精度高，輸出紋波系數(shù)小，有利于控制及保護(hù)設(shè)備的可靠運(yùn)行，也可提高蓄電池壽命。 鑒于高頻開關(guān)電源的優(yōu)良性能，呼和浩特電廠2X200MW機(jī)組選用了高頻開關(guān)電源做為充電裝置。 7 自動裝置 為保證電力系統(tǒng)可靠，經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，減輕運(yùn)行人員的勞動強(qiáng)度，發(fā)電廠裝設(shè)各種自動裝置，如備用電源自動投入裝置，自動重合閘裝置，自動準(zhǔn)同期裝置，發(fā)電機(jī)自動調(diào)整勵磁裝置等。 現(xiàn)行工程設(shè)計(jì)中，自動重合閘裝置及發(fā)電機(jī)自動調(diào)整勵磁裝置均采用微機(jī)型，而對于自動準(zhǔn)同期裝置，以往工程設(shè)計(jì)中，一般均采用 ZZQ-3A、ZZQ-3B、ZZQ—5型集成電路型裝置，可滿足大、中型火力發(fā)電廠安全運(yùn)行的要求，近年來也開始有微機(jī)型自動準(zhǔn)同期裝置問世，微機(jī)型自動準(zhǔn)同期裝置是技術(shù)發(fā)展的必然趨勢，今后工程設(shè)計(jì)中應(yīng)有目的，有步驟的加以使用。 發(fā)電廠備用電源自動投入裝置有電磁型、集成電路型和微機(jī)型三種類型，以往工程設(shè)計(jì)中均有采用。 隨著機(jī)組容量的增大，對廠用電切換時(shí)間，切換過程中設(shè)備受到?jīng)_擊，鍋爐系統(tǒng)工況的穩(wěn)定等問題越來越受到關(guān)注。內(nèi)蒙西部電網(wǎng)中，豐鎮(zhèn)電廠6x200MW機(jī)組及達(dá)拉特電廠1、2號 2x330MW機(jī)組，由于采用少油開關(guān)，不具備采用快速切換的條件，均采用傳統(tǒng)的慢速切換方式，即廠用母線上的一個(gè)電源被切除后才投入另—個(gè)電源。這種切換方式，廠用電源切換時(shí)間較長，廠用電源切換過程中對鍋爐運(yùn)行工況的穩(wěn)定運(yùn)行和對廠用電動機(jī)沖擊較大，難以滿足大機(jī)組廠用電源安全，可靠切換的要求，為此，豐鎮(zhèn)電廠及達(dá)拉特電廠1、2號機(jī)在調(diào)試及運(yùn)行中，都進(jìn)行了—定程度的改進(jìn)，但效果不很理想。針對廠用電源切換中存在的問題，在達(dá)拉特電廠3、4號2x330MW機(jī)組工程設(shè)計(jì)中， 6kV開關(guān)選用真空斷路器，同時(shí)，廠用電源切換選用了快速切換裝置，較好地解決了慢速切換帶來的問題。鑒于廠用電源快速切換裝置在達(dá)拉特電廠3、4號機(jī)組的成功應(yīng)用，達(dá)拉特電廠隨即對1、2號機(jī)組廠用電源切換系統(tǒng)進(jìn)行了改造，更換6kV真空斷路器，裝設(shè)廠用電源快速切換裝置，成功地解決了以往工程中廠用電源切換存在的問題，滿足了大、中型火力發(fā)電廠安全穩(wěn)定運(yùn)行的要求，今后工程設(shè)計(jì)和改造中要努力創(chuàng)造條件，推廣應(yīng)用廠用電源快速切換裝置。 綜上所述，本文針對大、中型火力發(fā)電廠電氣二次系統(tǒng)的現(xiàn)狀及存在問題，結(jié)合2000年示范電廠的設(shè)計(jì)模式，進(jìn)行了詳細(xì)的討論，提出了新建及改建大、中型火力發(fā)電廠電氣二次系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路，供工程設(shè)計(jì)、改造中參考使用。