电气控制自动化的实现与应用

电气控制自动化的实现与应用摘要：在工业化进程发展的道路上，中国一直高歌前进，随着科技的进步，电气控制自动化控制系统在大型工厂，制造业公司中所占比重越来越大，日常生活中也越来越普及。笔者今天就电气控制自动化系统的技术特点，功能，如何实现和普及，以及应用等几个方面向大家介绍电气控制自动化系统的实现和应用，让大家对其有更深刻的了解。关键词：自动化；实现；应用随着科技发展的今天，许多行业都在进行这一次次的改革和创新，电气自动化行业也紧跟着时代的潮流，进行着一次次创新革命，相比于传统电气控制系统，电气自动化控制系统有着许多无法替代的优势，可以在我国工业企业生产生活中占据巨大的地位，提高企业的自动化进程，降低企业成本，因此电气自动化控制系统的实现和应用对我国工业化进程有着巨大的影响。1电气控制自动化系统功能需求根据单元机组的运行和电气控制的特点，应将发电机一变压器组和厂用电源等电气系统的控制都纳入DCS监控。其基本功能为：发变组出口220kV/500kV断路器、隔离开关的控制及操作；发变组保护、厂高变保护、励磁变压器保护控制；发电机励磁系统：包括启励、灭磁操作，控制方式切换，增磁、减磁操作，PSS（电力系统稳定器）的投退；220kV/500kV开关自动同期并网及手动同期并网等等。同时，这些功能不可能在DCS中完全实现，而且还会造成成本攀升的问题，因此，可以完整的保留下来。但是在这一问题上，必需要保证它们与DCS间接口是以硬接线来实现控制的，与此同时，还要通过通讯的方式来实现传输的自动装置信息，而且，成形的系统还要保证可以利用DCS来展开事故的追忆工作。2电气控制自动化系统实现2.1关于在汽机电液调节系统中的实现在我国现有的工业企业中，先进的自动化电液调节系统已经逐渐取代了我国传统的液压控制系统，成为我国汽机控制中最重要的组成部部分。当前，设备、电气元件和电液转换器的可靠性得到了很大的提升，在与高压抗燃油伺服机构的配合使用，可以大大提升对电功率、转速等的控制水平。当以盘车为起点对汽轮的发电机组进行实时控制时，必须经过7个环节才能完全实现正常发电，这7个环节依次为：冲转、暖机、升速、阀切换、并网、带初负荷、加负荷，最后便能使汽轮发电机组正常发电了。2.2关于在机、炉协调系统中的实现电厂的生产离不开锅炉和汽轮机设备的支持，这两种设备的控制方式与锅炉蓄存能量的利用息息相关。在电厂的实际生产过程中常常将协调控制系统作为电厂的主要控制系统。将协调控制系统应用到汽轮机和锅炉设备中可以保持设备在输入和输出之间的能量及其质量达到均衡的状态。因此电气控制自动化系统在机，炉协调系统中的实现主要是为了提高工业企业的生产效率，降低企业生产成本，同时减少企业人力资源，提高企业经济效率。2.3关于计算机处理系统中的实现计算机处理系统，顾名思义，就是说在计算机支持的基础上开发出的处理系统，一般来说，现有的自动化控制系，离不开计算机的处理，而如果计算机处理不当则会损失大量人力物力，因此自动化控制系统在计算机处理系统中的实现非常重要。计算机处理系统应当分为输入、输出和处理三部分。电厂系统中采用数据采集和计算机处理系统主要是为了实现参数的输入输出、参数的实时显示、性能的合理计算、异常情况的紧急报警等作用，采用数据采集和计算机处理系统可以利用对数据系统的操作来实现对电气部分的控制。3电气自动化控制系统的应用3.1在机、炉协调系统的应用协调控制系统作为火电站主控系统意义重大。其主要任务是控制机组的各项输入和输出之间的能量平衡以及质量平衡。并且不断对运行过程中的内、外干扰行进消除，以满足电网对于机组负荷的需求，使得机组稳定运行。主要功能为：接受电网的负荷调度，参与调峰和调频，实现锅炉汽机的能量输入和输出平衡控制锅炉内部各子系统（燃料、送风、引风、给水等）控制动作的协调，机组出力与辅机设备实际能力的协调等等。3.2在汽机电液调节系统的应用国内早期的汽机控制采用液压控制系统，20世纪80年代，由于电气元件、控制设备和电液转换器的可靠性提高，并采用高压抗燃油伺服机构，电调系统越来越多地为汽机配套，实现了转速、调节级后压力、电功率的三个回路控制，以及阀门管理、接应力启动的功能、控制汽轮发电机组从盘车开始，冲转、暖机、升速、阀切换、并网、带初负荷、加负荷，直至正常运行，参加电网一次调频和接受电网调度改变负荷，在保证机组安全的基础上，达到在运行状态变动中尽可能延长机组寿命和在稳态运行。参加电网的一次调频及接受电网的调度来改变负荷。不但保证机组安全，并且达到了在运行状态变化中，尽量延长机组寿命，以及稳态运行过程中尽量提高机组的经济性。3.3在汽机旁路控制系统的应用汽机旁路为高、低压两级串联旁路系统。高压旁路被控对象为减压阀、喷水隔离阀、喷水调节阀；低压旁路为减压阀、一级喷水调节阀、二级喷水阀。所有阀门由单速电动执行器驱动。旁路控制系统有启动、溢流和安全三个主要功能（即三用阀功能），此外还有回收工质、暖管、清洗、减少汽阀和叶片侵蚀等功能。旁路阀门的执行器则可根据系统对动作时力矩和速度的要求选择电动或电液执行器，控制系统在传统上由旁路系统供货商成套，现在也有电厂采用单回路控制器或DSC来实现汽机旁路控制系统的功能。同时，旁路系统可在启动工况提升汽温、汽压。机组在锅炉点火至汽机冲转前，投入高、低压旁路系统（也称高旁、低旁）可加快蒸汽升温升压速度，缩短机组启动时间。并附有稳定蒸汽压力，以及在事故工况下的保护功能。可适应机组冷、热态等各种条件下的启动要求；负荷变化过程的压力调节；保护过热、减少安全阀动作、回收工质等。并设有溢流功能。还可适应汽轮机甩负荷维持空负荷运行，汽轮机跳闸实现停机不停炉。3.4在汽机监视保护表中的应用汽机需在机组的启动、运行及停机过程里使用保护仪表来监视机械工作状况，避免发生事故。自20世纪80年代起，我国生产的汽轮发电机组的单机容量增加，必须开发相应机械参数的监视保护仪表。其中包括转速、轴向位移、轴承盖振动、轴振动、偏心度、鉴相、相对膨胀、汽缸热膨胀等整套的装置。从而使得机组连锁保护系统有准确的保护监视信号。因此在汽机监视保护表中，电气自动化控制系统中，虚拟现实技术和视频处理技术的应用，将对未来的自动化产品，如人机界面和设备维护系统的设计产生直接的影响，相对应的软件结构、通讯能力及易于使用和统一的组态环境变得重要了，软件的重要性在不断提高，这种趋势正从单一的设备转向集成的系统。结束语在电气自动化越来越普及的今天，随着科技的不断进步，电气自动化控制系统的也会越来越完善，走进千家万户，因此我们现在要加深对电气自动化控制的了解。在工业化进程中，电气自动化控制系统有着比传统控制系统无法比拟的优势存在，在很大程度上可以提高我国工业化的进程，使我国工业企业的效率大大提高，大大降低企业生产成本，因此可以快速适应中国经济建设的需求，为我国经济增长做出更大的贡献。参考文献[1]张军，李楠.浅谈电气控制系统（RCS）的应用和发展[J].自动化博览，2004（21），34-45.[2]王成飞.变频器技术现状及未来发展与需求分析[J].中国新技术新产品，2010（16），23-28.