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[摘要]随着科学技术的快速,电气自动化控制系统以计算机为基础,具有控制灵活、方便集成等特点,广泛应用于电力系统中。本文结合我国电气自动化控制系统,对电气自动化控制系统组成、系统功能、设计要点以及发展趋势进行了简要的探究和阐述。
[关键词]电气自动化控制系统设计要点系统功能系统组成
中图分类号:TV547.5 文献标识码:TV 文章编号:1009―914X(2013)31―0036―01
和传统热机设备相比,电气自动化系统具有控制信息采集量低、快速、准确、操作频率低等特点优势;在装置上,具有速度快、动作快、可靠性要求高、抗干扰性能强等特点。热力系统控制信息处理量相对较大,在复杂的系统工程中,主要以过程控制为主;ECS电气控制系统通过顺序控制和系统采集,对系统进行联锁保护。在电气自动化控制系统设计思想中,不仅要充分发挥各环节优势,在充分利用系统特点的同时,让其不断符合生产实际要求,促进我国电力系统行业快速稳步发展;在进一步探索的过程中,使用更加高新的技术不断促进我国电力系统发展,创造出属于自身的控制系统。
一、电气自动化控制系统组成以及功能
(一)电气自动化控制系统组成
目前,我国电气自动化控制系统基本回路主要由:电源供电、保护、信号、手动与自动以及制动停车回路、闭锁及自锁同路回路组成。电源供电回路,为供电回路提供对应的电源,进行工作;保护回路,在电力系统中主要由失压线圈、熔断器、稳压性组件、整流组件以及热继电器等相关保护组件组成,从而对电气设备、线路进行短路、失压以及过载保护;信号回路,通过将电信号及时转换成直观形式,从而正确反映线路、显示设备工作状态的信息回路。对于手动与自动控制回路,在电力系统中,虽然大多数仍然使用自动控制环节,但是在电气自动化控制系统调试、安装以及紧急性故障处理时,手动环节仍然是重要的内容;在通常情况下,通过正确使用组合开关、转换开关等方式,从而保障电气自动化控制系统顺利实现手动、自动转换。
在制动停车性回路中,对于一个完整的电力系统,不仅有制动过程,还有启动过程;例如:倒拉反转、能耗、再生发电以及电源反接制动等,都是在特定措施中,让电动机停车的控制。
在闭锁及自锁同路中,自闭环节为了保障未来设备可靠、安全,在电力设备两台或者两台以上的组件、电气装置中,一台能够顺利通电,另一台始终处于不能启动的保护环节中;自锁环节,主要是指按钮启动松开后,相关设备努力保持工作的环节。
(二)电气综合自动化系统功能
在电力系统中,根据电气控制以及单元性组件运行特点,必须将厂用电源、发电机、变压器组件等相关电气系统设计控制归入ECS监控系统中。它的主要功能是:通过500KV或者220KV的发变组断路器出口,对相关操作或者开关进行控制性隔离;从而进行厂高变、发变组以及励磁变压器等一系列的保护工作;在发电机励磁电气系统中,通过对灭磁、启励进行操作,切换电气系统控制方式,在减磁、增磁操作中,进行电力系统稳定器投退;在550KV或者220KV自动同期开关并网进行手动式启动中,通过6KV的高压厂用电源对电气自动化控制系统进行操作、监视,以及电压快切性装置手动性启动、投退以及监视;通过正确使用380V低压性厂用电源,对A投装低压备装置进行对应的操作、电源监视以及控制,从而实现两台备变压器、高压肩操作、控制,保安电源以及柴油性发电机组操作控制,对LPS系统以及直流电压系统进行监视。
在电力系统中,由于电气自动安全装置以及发变组等主保护系统,在DCS中,由于电气设备已经相当成熟,在功能实现上有很大难度,需要增加很大的投资费用,因此一般采用保留的方式。使用硬接线进行电气设备控制,根据通讯系统自动装置的便利性,对装置信息进行传输,一旦事故发生时,通过DCS追踪就可以获得事故原因。
二、电气自动化控制系统设计要点以及发展
(一)电气自动化控制系统设计要点
1.集中性监控
在电气自动化控制系统中,集中监控具有维护方便的特点,将系统各个功能集中到统一的处理器中进行相应的处理,在电气系统设计容易、控制站防护要求不高的同时,由于处理器任务繁重,对电气系统处理速度造成了很大的影响。在电气设备整体监控的过程中,由于监控对象大量增加,从而造成电缆数量不断增加、主机冗余持续下降,在引入干扰的同时,长距离电缆对电气自动化控制系统可靠性造成了很大的影响。由于刀闸隔离的辅助线在电气自动化控制系统中不可能一直到位,在设备无法正常操作的过程中,断路器联锁以及刀闸隔离的辅助线通常采用硬接线进行操作。这种接线在操作中,不仅查线很不方便,在复杂的二次性接线中,对工作维护量造成了很大的影响,甚至出现由于传动和查线、接线复杂,造成的误操作。
2.远程监控
在电气自动化控制系统中,远程监控具有:灵活组态、可靠性强、节约材料节省大量电缆以及安装费用等优点,由于CAN总线、Lon works总线等各种现场总线通讯速度不高,电气电厂通讯量相对较大;因此,这种方式不适合于全厂型电气自动化系统搭建,一般只应用于小型电气系统监控中(如图一、所示)。
图一监控网络配置图
3.现场总线监控
随着科学技术迅速发展,现场总线、以太网等计算机技术广泛应用于变电站综合性自动化系统中,在不断累积运行经验的同时,我国智能化电气设备得到了良好的发展,从而为网络控制系统广泛应用于电气系统以及发电厂打下了良好的基础。在现场监控方式中,由于设计更具有针对性,在不同的间隔方式中,具有不同的功能,从而进行间隔设计。使用这种间隔方式不仅拥有远程监控的全部优点,在大量减省隔离设备、加卡件、丰巨端子、变送器模拟量的同时,进行智能设备就地安装,在监控系统通信线路连接过程中,节约控制电缆、系统投资以及维护安装的工作量,进而从根本上减小系统成本。
其次,由于各个装置功能比较独立,通过网络进行连接,在网络组态方便灵活的过程中,对整个系统可靠性具有重要作用。由于任何装置的故障都会影响元件灵活性,甚至出现系统崩溃;因此,在实际工作中,必须加大现场总线性监控力度。
(二)电气自动化控制系统发展
随着IEC61131以及OPC技术发展,在未来电气技术使用中,计算机逐渐发挥着Hr的替代作用。目前,IEC61131已经成为国际化公认的标准,逐渐被各个大型控制系统厂商使用。另外,随着电气自动化技术(如图二、所示)不断发展,服务器体系、Pc客户机结构、Internet技术、以太网在不断发展中,对电气自动化造成了很大的影响,在IT平台以及自动化市场的驱动下,电子商务进程加快,在这个过程中,为多媒体技术、Internet技术应用前景创造了良好的机遇。在企业管理中,很多单位利用浏览器特点,不断存取人事、财务相关管理数据,从而在生产过程中,进行动态性监控,方便第一时间生产信息的全面性和准确性。在虚拟技术的应用中,根据设备维护界面、人机系统的影响,从而正确审视通讯水平、软件结构等动态环境管理,促进软件不断升级增强。
图二电气自动化技术
参考文献
[1] 刘风华.浅析电气自动化控制系统设计及应用[J].科技风,2011,(19):75-75.
[2] 秦剑.电气自动化控制系统设计[J].科技传播,2011,(19):52.
[3] 王森,马翠红,王环等.浅析电气自动化控制系统设计[J].中国科技博览,2011,(12):278-278.
[4] 韦斯林.关于电气自动化控制系统设计的分析[J].城市建设理论研究(电子版),2012,(17).
[5] 对电气自动化控制系统设计的探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2012,(32).
[关键词]电气自动化控制系统设计要点系统功能系统组成
中图分类号:TV547.5 文献标识码:TV 文章编号:1009―914X(2013)31―0036―01
和传统热机设备相比,电气自动化系统具有控制信息采集量低、快速、准确、操作频率低等特点优势;在装置上,具有速度快、动作快、可靠性要求高、抗干扰性能强等特点。热力系统控制信息处理量相对较大,在复杂的系统工程中,主要以过程控制为主;ECS电气控制系统通过顺序控制和系统采集,对系统进行联锁保护。在电气自动化控制系统设计思想中,不仅要充分发挥各环节优势,在充分利用系统特点的同时,让其不断符合生产实际要求,促进我国电力系统行业快速稳步发展;在进一步探索的过程中,使用更加高新的技术不断促进我国电力系统发展,创造出属于自身的控制系统。
一、电气自动化控制系统组成以及功能
(一)电气自动化控制系统组成
目前,我国电气自动化控制系统基本回路主要由:电源供电、保护、信号、手动与自动以及制动停车回路、闭锁及自锁同路回路组成。电源供电回路,为供电回路提供对应的电源,进行工作;保护回路,在电力系统中主要由失压线圈、熔断器、稳压性组件、整流组件以及热继电器等相关保护组件组成,从而对电气设备、线路进行短路、失压以及过载保护;信号回路,通过将电信号及时转换成直观形式,从而正确反映线路、显示设备工作状态的信息回路。对于手动与自动控制回路,在电力系统中,虽然大多数仍然使用自动控制环节,但是在电气自动化控制系统调试、安装以及紧急性故障处理时,手动环节仍然是重要的内容;在通常情况下,通过正确使用组合开关、转换开关等方式,从而保障电气自动化控制系统顺利实现手动、自动转换。
在制动停车性回路中,对于一个完整的电力系统,不仅有制动过程,还有启动过程;例如:倒拉反转、能耗、再生发电以及电源反接制动等,都是在特定措施中,让电动机停车的控制。
在闭锁及自锁同路中,自闭环节为了保障未来设备可靠、安全,在电力设备两台或者两台以上的组件、电气装置中,一台能够顺利通电,另一台始终处于不能启动的保护环节中;自锁环节,主要是指按钮启动松开后,相关设备努力保持工作的环节。
(二)电气综合自动化系统功能
在电力系统中,根据电气控制以及单元性组件运行特点,必须将厂用电源、发电机、变压器组件等相关电气系统设计控制归入ECS监控系统中。它的主要功能是:通过500KV或者220KV的发变组断路器出口,对相关操作或者开关进行控制性隔离;从而进行厂高变、发变组以及励磁变压器等一系列的保护工作;在发电机励磁电气系统中,通过对灭磁、启励进行操作,切换电气系统控制方式,在减磁、增磁操作中,进行电力系统稳定器投退;在550KV或者220KV自动同期开关并网进行手动式启动中,通过6KV的高压厂用电源对电气自动化控制系统进行操作、监视,以及电压快切性装置手动性启动、投退以及监视;通过正确使用380V低压性厂用电源,对A投装低压备装置进行对应的操作、电源监视以及控制,从而实现两台备变压器、高压肩操作、控制,保安电源以及柴油性发电机组操作控制,对LPS系统以及直流电压系统进行监视。
在电力系统中,由于电气自动安全装置以及发变组等主保护系统,在DCS中,由于电气设备已经相当成熟,在功能实现上有很大难度,需要增加很大的投资费用,因此一般采用保留的方式。使用硬接线进行电气设备控制,根据通讯系统自动装置的便利性,对装置信息进行传输,一旦事故发生时,通过DCS追踪就可以获得事故原因。
二、电气自动化控制系统设计要点以及发展
(一)电气自动化控制系统设计要点
1.集中性监控
在电气自动化控制系统中,集中监控具有维护方便的特点,将系统各个功能集中到统一的处理器中进行相应的处理,在电气系统设计容易、控制站防护要求不高的同时,由于处理器任务繁重,对电气系统处理速度造成了很大的影响。在电气设备整体监控的过程中,由于监控对象大量增加,从而造成电缆数量不断增加、主机冗余持续下降,在引入干扰的同时,长距离电缆对电气自动化控制系统可靠性造成了很大的影响。由于刀闸隔离的辅助线在电气自动化控制系统中不可能一直到位,在设备无法正常操作的过程中,断路器联锁以及刀闸隔离的辅助线通常采用硬接线进行操作。这种接线在操作中,不仅查线很不方便,在复杂的二次性接线中,对工作维护量造成了很大的影响,甚至出现由于传动和查线、接线复杂,造成的误操作。
2.远程监控
在电气自动化控制系统中,远程监控具有:灵活组态、可靠性强、节约材料节省大量电缆以及安装费用等优点,由于CAN总线、Lon works总线等各种现场总线通讯速度不高,电气电厂通讯量相对较大;因此,这种方式不适合于全厂型电气自动化系统搭建,一般只应用于小型电气系统监控中(如图一、所示)。
图一监控网络配置图
3.现场总线监控
随着科学技术迅速发展,现场总线、以太网等计算机技术广泛应用于变电站综合性自动化系统中,在不断累积运行经验的同时,我国智能化电气设备得到了良好的发展,从而为网络控制系统广泛应用于电气系统以及发电厂打下了良好的基础。在现场监控方式中,由于设计更具有针对性,在不同的间隔方式中,具有不同的功能,从而进行间隔设计。使用这种间隔方式不仅拥有远程监控的全部优点,在大量减省隔离设备、加卡件、丰巨端子、变送器模拟量的同时,进行智能设备就地安装,在监控系统通信线路连接过程中,节约控制电缆、系统投资以及维护安装的工作量,进而从根本上减小系统成本。
其次,由于各个装置功能比较独立,通过网络进行连接,在网络组态方便灵活的过程中,对整个系统可靠性具有重要作用。由于任何装置的故障都会影响元件灵活性,甚至出现系统崩溃;因此,在实际工作中,必须加大现场总线性监控力度。
(二)电气自动化控制系统发展
随着IEC61131以及OPC技术发展,在未来电气技术使用中,计算机逐渐发挥着Hr的替代作用。目前,IEC61131已经成为国际化公认的标准,逐渐被各个大型控制系统厂商使用。另外,随着电气自动化技术(如图二、所示)不断发展,服务器体系、Pc客户机结构、Internet技术、以太网在不断发展中,对电气自动化造成了很大的影响,在IT平台以及自动化市场的驱动下,电子商务进程加快,在这个过程中,为多媒体技术、Internet技术应用前景创造了良好的机遇。在企业管理中,很多单位利用浏览器特点,不断存取人事、财务相关管理数据,从而在生产过程中,进行动态性监控,方便第一时间生产信息的全面性和准确性。在虚拟技术的应用中,根据设备维护界面、人机系统的影响,从而正确审视通讯水平、软件结构等动态环境管理,促进软件不断升级增强。
图二电气自动化技术
参考文献
[1] 刘风华.浅析电气自动化控制系统设计及应用[J].科技风,2011,(19):75-75.
[2] 秦剑.电气自动化控制系统设计[J].科技传播,2011,(19):52.
[3] 王森,马翠红,王环等.浅析电气自动化控制系统设计[J].中国科技博览,2011,(12):278-278.
[4] 韦斯林.关于电气自动化控制系统设计的分析[J].城市建设理论研究(电子版),2012,(17).
[5] 对电气自动化控制系统设计的探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2012,(32).