生活垃圾焚燒電廠電氣自動(dòng)化系統(tǒng)

摘要：本文以某市生活垃圾焚燒電廠電氣自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)工程為例，針對(duì)城市生活垃圾焚燒電廠電氣自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)工作展開(kāi)分析，探究電廠電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的組成部分，以期為相關(guān)工作人員提供參考。

關(guān)鍵詞：城市；生活垃圾焚燒電廠；電氣自動(dòng)化系統(tǒng)

引言：城市生活垃圾焚燒電廠以電氣系統(tǒng)為主要運(yùn)行動(dòng)力，將垃圾焚燒過(guò)程中產(chǎn)生的熱能有效轉(zhuǎn)化為電能，利用垃圾焚燒的方式進(jìn)行發(fā)電，符合城市環(huán)保部門(mén)相關(guān)規(guī)定，加快實(shí)現(xiàn)垃圾焚燒電廠電氣系統(tǒng)一體化建設(shè)目標(biāo)。

一、關(guān)于電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的概述

電廠電氣自動(dòng)化指生活垃圾焚燒電廠將設(shè)備監(jiān)控、檢測(cè)、運(yùn)行、維護(hù)等方面進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，逐步形成現(xiàn)代化電氣自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行模式。當(dāng)前，我國(guó)大部分垃圾焚燒電廠以集散式控制系統(tǒng)為主，靈活應(yīng)用現(xiàn)代化電子監(jiān)控與設(shè)備檢測(cè)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電廠電氣設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控，保證電廠相關(guān)設(shè)備的正常、穩(wěn)定運(yùn)行。生活垃圾焚燒電廠中電氣自動(dòng)化系統(tǒng)主要由三部分組成，一是間隔層，即采用分層間隔的形式，在開(kāi)關(guān)處設(shè)置電流保護(hù)裝置，一旦某一設(shè)備發(fā)生故障，降低該設(shè)備與其他電氣設(shè)備的關(guān)聯(lián)性，保證電氣設(shè)備運(yùn)行的獨(dú)立性；二是通訊層，利用現(xiàn)代移動(dòng)通訊技術(shù)手段，通過(guò)信息交換系統(tǒng)和通訊裝置，實(shí)現(xiàn)電氣系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行期間的信息數(shù)據(jù)傳輸；三是控制層，主要包括繼電保護(hù)系統(tǒng)、設(shè)備監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以及遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，利用基站向系統(tǒng)內(nèi)部發(fā)出控制信息，自動(dòng)調(diào)節(jié)電氣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)電氣系統(tǒng)的自動(dòng)化運(yùn)行。

二、生活垃圾焚燒電廠電氣自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)分析

（一）系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.主接線設(shè)計(jì)

生活垃圾焚燒電廠采用電氣自動(dòng)化系統(tǒng)開(kāi)展相關(guān)工作，通過(guò)對(duì)廠內(nèi)電氣設(shè)備及運(yùn)行線路的監(jiān)測(cè)與測(cè)量，實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，提高系統(tǒng)運(yùn)行效率和質(zhì)量。該垃圾分類焚燒電廠主要以電氣設(shè)備為主，根據(jù)本市垃圾焚燒數(shù)量，預(yù)計(jì)安裝2臺(tái)垃圾焚燒設(shè)備，配備1臺(tái)汽輪發(fā)電機(jī)，結(jié)合發(fā)電機(jī)的出口電壓情況，對(duì)電氣設(shè)備線路進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)[1]。

2.開(kāi)關(guān)口設(shè)計(jì)

為實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣系統(tǒng)的有效控制，技術(shù)人員在系統(tǒng)建設(shè)期間，要利用專業(yè)知識(shí)對(duì)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)開(kāi)關(guān)口進(jìn)行設(shè)計(jì)，由網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控室出發(fā)，進(jìn)入監(jiān)控模擬器內(nèi)部，與RTU產(chǎn)生連接，利用集中控制接口開(kāi)關(guān)，向控制室傳輸信號(hào)，在額定電壓55V的電壓環(huán)境下，采用標(biāo)準(zhǔn)6kV開(kāi)關(guān)，期間，技術(shù)人員要對(duì)開(kāi)關(guān)反應(yīng)速度進(jìn)行測(cè)試，增設(shè)繼電保護(hù)裝置，利用遙控系統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)開(kāi)關(guān)口進(jìn)行控制。

（二）配置及功能

1.軟、硬件配置

電氣自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)期間，技術(shù)人員利用不同軟件系統(tǒng)及硬件設(shè)施對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行優(yōu)化配置，其中軟件配置主要設(shè)置目標(biāo)為控制系統(tǒng)開(kāi)關(guān)接口，利用電子系統(tǒng)平臺(tái)軟件、SCADA軟件以及相應(yīng)的管理軟件，包括電腦運(yùn)行主系統(tǒng)和服務(wù)系統(tǒng)，對(duì)電氣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，形成自動(dòng)化設(shè)備管理工作模式。硬件配置是電氣自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)的核心內(nèi)容，利用主站系統(tǒng)對(duì)工作基站進(jìn)行集中控制，設(shè)置工程師站，配備前置設(shè)備，根據(jù)相應(yīng)的工作指令條件，完成定時(shí)自動(dòng)切換工作，充分發(fā)揮SCADA的控制作用。除此之外，技術(shù)人員要將工作臺(tái)設(shè)置在集中控制室內(nèi)部，通過(guò)BTG盤(pán)對(duì)系統(tǒng)硬盤(pán)進(jìn)行擴(kuò)容，同時(shí)要利用RTU對(duì)電氣設(shè)備及相關(guān)信息進(jìn)行采集和整理，通過(guò)電子設(shè)備進(jìn)行信息傳輸，逐步推動(dòng)電氣系統(tǒng)建設(shè)的自動(dòng)化進(jìn)程。

2.主、分站功能

電氣自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行離不開(kāi)主站和分站，主站在應(yīng)用期間，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，形成集成化開(kāi)放式設(shè)備運(yùn)行環(huán)境，以現(xiàn)代技術(shù)為依托，充分應(yīng)用和發(fā)揮主站在通訊、顯示、遙控等系統(tǒng)功能。首先，主站具備強(qiáng)大的通訊功能，以前置器為核心開(kāi)展工作，在電氣設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，前置器拓寬運(yùn)行通道，對(duì)不同通道內(nèi)部數(shù)據(jù)通信速度等問(wèn)題進(jìn)行控制，利用前置器的監(jiān)控和報(bào)警功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)RTU開(kāi)關(guān)口的在線控制，實(shí)現(xiàn)主通道與其他通道之間的自動(dòng)轉(zhuǎn)換，同時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)部包括調(diào)度器，利用遙控裝置，完成對(duì)相關(guān)信息數(shù)據(jù)的收集，并通過(guò)遙控終端進(jìn)行信息傳輸；其次，系統(tǒng)主站具有顯示功能，技術(shù)人員在工作站內(nèi)部設(shè)置CRT，通過(guò)人機(jī)會(huì)話的方式，對(duì)移動(dòng)設(shè)備運(yùn)行軌跡進(jìn)行集中顯示和監(jiān)控，在應(yīng)用過(guò)程中，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)功能的拓展和延伸，通過(guò)事故模擬仿真功能，開(kāi)展系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步提升系統(tǒng)運(yùn)行的速度和質(zhì)量，保證設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)信息的真實(shí)性和準(zhǔn)確性；最后，分站系統(tǒng)采用分布式安裝法，利用網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)主站設(shè)備運(yùn)行信息的實(shí)時(shí)傳輸，優(yōu)化分站系統(tǒng)運(yùn)行空間，進(jìn)一步提升通信控制系統(tǒng)運(yùn)行效果。

（三）系統(tǒng)組成

1.集中控制系統(tǒng)

城市垃圾焚燒電廠電氣設(shè)備運(yùn)行期間，需要建立相應(yīng)的控制室或控制系統(tǒng)加以監(jiān)管，技術(shù)人員將自動(dòng)控制技能與調(diào)節(jié)技能應(yīng)用于集控系統(tǒng)建設(shè)環(huán)節(jié)，安裝相應(yīng)的保護(hù)和測(cè)量裝置，完成對(duì)廠內(nèi)汽輪發(fā)電機(jī)、變壓器及相應(yīng)配電裝置的有效監(jiān)控，期間，相關(guān)人員要注意對(duì)系統(tǒng)監(jiān)控范圍的管理和劃分，利用監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)UPS和直流電流系統(tǒng)進(jìn)行密切監(jiān)視，必要時(shí)將進(jìn)行關(guān)鍵信息數(shù)據(jù)傳輸工作。集中控制系統(tǒng)主要包括DCS系統(tǒng)以及網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備，利用公用測(cè)控裝置和通信接口裝置，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行的遠(yuǎn)程調(diào)度，技術(shù)人員采用GPS對(duì)接裝置，對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)定位，利用集中轉(zhuǎn)換器，完成對(duì)設(shè)備運(yùn)行信息的轉(zhuǎn)換與傳輸，保證系統(tǒng)控制工作收獲良好效果。

2.繼電保護(hù)系統(tǒng)

電氣自動(dòng)化系統(tǒng)正常運(yùn)行，與電氣設(shè)備線路電壓及流通電流有直接影響，要求系統(tǒng)建設(shè)人員加強(qiáng)對(duì)電壓及電流的控制與管理，通過(guò)增設(shè)繼電保護(hù)裝置的方式，完成對(duì)系統(tǒng)線路及汽輪發(fā)電機(jī)等設(shè)備的繼電保護(hù)。該垃圾焚燒電廠系統(tǒng)在低壓環(huán)境中運(yùn)行，相關(guān)技術(shù)人員采用低壓變壓器、10kV線路對(duì)電流回路進(jìn)行綜合保護(hù)，提高電流環(huán)境的安全性和穩(wěn)定性，繼電保護(hù)裝置在使用期間，要與高低壓開(kāi)關(guān)柜形成配套裝置，針對(duì)短距離信號(hào)具備一定的傳輸能力，滿足電廠電氣設(shè)備運(yùn)行的基本條件和技術(shù)要求。

3.自動(dòng)化裝置

自動(dòng)化裝置是電氣系統(tǒng)中的重要裝置，主要包括發(fā)電機(jī)組、自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置、自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)以及故障錄波系統(tǒng)，在電氣設(shè)備運(yùn)行期間，通過(guò)發(fā)電機(jī)組提供電力動(dòng)力，利用自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)進(jìn)行調(diào)試，保證發(fā)電機(jī)同步運(yùn)行，同時(shí)能夠有效監(jiān)控電氣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)設(shè)備故障情況進(jìn)行及時(shí)預(yù)警，保證垃圾焚燒電廠的安全性。

結(jié)束語(yǔ)：綜上所述，城市垃圾焚燒電廠在進(jìn)行電氣自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)過(guò)程中，充分利用現(xiàn)代化技術(shù)，完善集中控制系統(tǒng)和繼電保護(hù)系統(tǒng)，根據(jù)實(shí)際情況增設(shè)自動(dòng)化裝置，提高電氣設(shè)備自動(dòng)化程度，保證電廠相關(guān)工作在安全、穩(wěn)定的環(huán)境下有序開(kāi)展。