生活垃圾焚燒電廠電氣自動化系統(tǒng)

摘要：本文以某市生活垃圾焚燒電廠電氣自動化系統(tǒng)建設(shè)工程為例，針對城市生活垃圾焚燒電廠電氣自動化系統(tǒng)建設(shè)工作展開分析，探究電廠電氣自動化系統(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)為主要運行動力，將垃圾焚燒過程中產(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)保部門相關(guān)規(guī)定，加快實現(xiàn)垃圾焚燒電廠電氣系統(tǒng)一體化建設(shè)目標(biāo)。

一、關(guān)于電氣自動化系統(tǒng)的概述

電廠電氣自動化指生活垃圾焚燒電廠將設(shè)備監(jiān)控、檢測、運行、維護(hù)等方面進(jìn)行有機結(jié)合，逐步形成現(xiàn)代化電氣自動化系統(tǒng)運行模式。當(dāng)前，我國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)備檢測技術(shù)，實現(xiàn)對電廠電氣設(shè)備的實時監(jiān)控，保證電廠相關(guān)設(shè)備的正常、穩(wěn)定運行。生活垃圾焚燒電廠中電氣自動化系統(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)備運行的獨立性；二是通訊層，利用現(xiàn)代移動通訊技術(shù)手段，通過信息交換系統(tǒng)和通訊裝置，實現(xiàn)電氣系統(tǒng)設(shè)備運行期間的信息數(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，自動調(diào)節(jié)電氣設(shè)備運行狀態(tài)，實現(xiàn)電氣系統(tǒng)的自動化運行。

二、生活垃圾焚燒電廠電氣自動化系統(tǒng)建設(shè)分析

（一）系統(tǒng)設(shè)計

1.主接線設(shè)計

生活垃圾焚燒電廠采用電氣自動化系統(tǒng)開展相關(guān)工作，通過對廠內(nèi)電氣設(shè)備及運行線路的監(jiān)測與測量，實現(xiàn)對電氣系統(tǒng)運行狀態(tài)的實時監(jiān)控，提高系統(tǒng)運行效率和質(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)計安裝2臺垃圾焚燒設(shè)備，配備1臺汽輪發(fā)電機，結(jié)合發(fā)電機的出口電壓情況，對電氣設(shè)備線路進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計[1]。

2.開關(guān)口設(shè)計

為實現(xiàn)對電氣系統(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)知識對電氣自動化系統(tǒng)開關(guān)口進(jìn)行設(shè)計，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關(guān)，向控制室傳輸信號，在額定電壓55V的電壓環(huán)境下，采用標(biāo)準(zhǔn)6kV開關(guān)，期間，技術(shù)人員要對開關(guān)反應(yīng)速度進(jìn)行測試，增設(shè)繼電保護(hù)裝置，利用遙控系統(tǒng)對系統(tǒng)開關(guān)口進(jìn)行控制。

（二）配置及功能

1.軟、硬件配置

電氣自動化系統(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)開關(guān)接口，利用電子系統(tǒng)平臺軟件、SCADA軟件以及相應(yīng)的管理軟件，包括電腦運行主系統(tǒng)和服務(wù)系統(tǒng)，對電氣設(shè)備運行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，形成自動化設(shè)備管理工作模式。硬件配置是電氣自動化系統(tǒng)建設(shè)的核心內(nèi)容，利用主站系統(tǒng)對工作基站進(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，完成定時自動切換工作，充分發(fā)揮SCADA的控制作用。除此之外，技術(shù)人員要將工作臺設(shè)置在集中控制室內(nèi)部，通過BTG盤對系統(tǒng)硬盤進(jìn)行擴容，同時要利用RTU對電氣設(shè)備及相關(guān)信息進(jìn)行采集和整理，通過電子設(shè)備進(jìn)行信息傳輸，逐步推動電氣系統(tǒng)建設(shè)的自動化進(jìn)程。

2.主、分站功能

電氣自動化系統(tǒng)運行離不開主站和分站，主站在應(yīng)用期間，通過網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，形成集成化開放式設(shè)備運行環(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，主站具備強大的通訊功能，以前置器為核心開展工作，在電氣設(shè)備運行過程中，前置器拓寬運行通道，對不同通道內(nèi)部數(shù)據(jù)通信速度等問題進(jìn)行控制，利用前置器的監(jiān)控和報警功能，實現(xiàn)對RTU開關(guān)口的在線控制，實現(xiàn)主通道與其他通道之間的自動轉(zhuǎn)換，同時，系統(tǒng)內(nèi)部包括調(diào)度器，利用遙控裝置，完成對相關(guān)信息數(shù)據(jù)的收集，并通過遙控終端進(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，通過人機會話的方式，對移動設(shè)備運行軌跡進(jìn)行集中顯示和監(jiān)控，在應(yīng)用過程中，能夠?qū)崿F(xiàn)對電氣自動化系統(tǒng)功能的拓展和延伸，通過事故模擬仿真功能，開展系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計實驗，進(jìn)一步提升系統(tǒng)運行的速度和質(zhì)量，保證設(shè)備運行數(shù)據(jù)信息的真實性和準(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)，實現(xiàn)對主站設(shè)備運行信息的實時傳輸，優(yōu)化分站系統(tǒng)運行空間，進(jìn)一步提升通信控制系統(tǒng)運行效果。

（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)和測量裝置，完成對廠內(nèi)汽輪發(fā)電機、變壓器及相應(yīng)配電裝置的有效監(jiān)控，期間，相關(guān)人員要注意對系統(tǒng)監(jiān)控范圍的管理和劃分，利用監(jiān)控系統(tǒng)對UPS和直流電流系統(tǒng)進(jìn)行密切監(jiān)視，必要時將進(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，利用公用測控裝置和通信接口裝置，實現(xiàn)系統(tǒng)運行的遠(yuǎn)程調(diào)度，技術(shù)人員采用GPS對接裝置，對相關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行實時定位，利用集中轉(zhuǎn)換器，完成對設(shè)備運行信息的轉(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)

電氣自動化系統(tǒng)正常運行，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)人員加強對電壓及電流的控制與管理，通過增設(shè)繼電保護(hù)裝置的方式，完成對系統(tǒng)線路及汽輪發(fā)電機等設(shè)備的繼電保護(hù)。該垃圾焚燒電廠系統(tǒng)在低壓環(huán)境中運行，相關(guān)技術(shù)人員采用低壓變壓器、10kV線路對電流回路進(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，要與高低壓開關(guān)柜形成配套裝置，針對短距離信號具備一定的傳輸能力，滿足電廠電氣設(shè)備運行的基本條件和技術(shù)要求。

3.自動化裝置

自動化裝置是電氣系統(tǒng)中的重要裝置，主要包括發(fā)電機組、自動準(zhǔn)同期裝置、自動報警系統(tǒng)以及故障錄波系統(tǒng)，在電氣設(shè)備運行期間，通過發(fā)電機組提供電力動力，利用自動準(zhǔn)同期裝置對汽輪發(fā)電機進(jìn)行調(diào)試，保證發(fā)電機同步運行，同時能夠有效監(jiān)控電氣設(shè)備運行狀態(tài)，對設(shè)備故障情況進(jìn)行及時預(yù)警，保證垃圾焚燒電廠的安全性。

結(jié)束語：綜上所述，城市垃圾焚燒電廠在進(jìn)行電氣自動化系統(tǒng)建設(shè)過程中，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)實際情況增設(shè)自動化裝置，提高電氣設(shè)備自動化程度，保證電廠相關(guān)工作在安全、穩(wěn)定的環(huán)境下有序開展。