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关键词:环境现场监测 质量管理工作 重点 难点
我们知道,现场采样作为环境监测相关活动的起点,其实施的成功与否对监测活动具有重要的影响。然而,绝大多数现场监测均是远离实验室进行,因此,利用一般的质控方法比较难以实行有效的监控工作,所以,如何科学而又有效地对现场监测工作进行质量控制,是环境监测实验室需要面临的一大难题。下面我们就结合实际经验,就环境现场监测中的质量管理工作的重点以及难点进行科学地分析与探讨。
1 环境现场监测中质量管理工作的重点
1.1 环境现场监测的工作人员 我们知道,监测员是环境现场监测的操作者,是监测工作正常进行的基本保障,因此,对环境现场监测的工作人员提出一定的要求是进行环境现场监测中质量管理工作的重点。对于环境现场监测的工作人员来说,需要经过专业的培训和考核,获取相关的理论考核以及操作考核方面的上岗证书之后,才能够进行独立作业。
1.2 环境现场监测的相关仪器设备 对于所使用的仪器设备来说,必须进行定期地检定与校准,并且确保在设备所具有的合格期间内进行使用,这是仪器设备使用时最基本的要求。然而,在实际的使用过程中,环境现场监测所使用的仪器设备的维修率通常要比实验室中所使用的设备高出很多,这主要是由于进行现场监测的环境不同,并且条件限制也很多,为了提高仪器设备的使用率,需要仪器的保管人员、进行环境现场监测人员之间互相监督,仪器的保管人员对于仪器设备的日常维护负责,环境现场监测人员在利用完仪器之后进行科学校准,进而确保仪器在实际的使用过程中得到正确的操作。
1.3 环境现场监测的主要目的
1.3.1 监督监测。监督监测工作作为所有的监测部门需要例行的监测工作,其工作量不仅繁多,而且内容也比较广泛,对于这项工作来说,我们不需要事先制定太详细的方案,只需要在规定的时间内统一制定相关的监测工作方案以及监测计划的任务书即可,在方案的制定中需要对质量控制提出相关的要求,环境现场监测人员只要按照各项的要求以及相关的标准实施就可以了。
1.3.2 委托监测。在委托监测过程中,主要的工作是进行环评监测,剩下的则是一些咨询类型的监测工作,对于这项工作来说,环境监测实验站在接受相关委托的时候,需要要求有关的委托单位向其提供比较详细的质量控制方法以及监测方案,并且在实际的环境现场监测过程中,需要委托方进行一定程度的配合,环境监测实验站按照委托方针对监测的点位、监测的频次以及采样的方法等的具体要求,完成环境现场监测工作。
1.3.3 验收监测。在进行验收监测工作之前,环境监测实验站需要对现场进行勘查,然后再依据现场的相关情况以及环评批复的具体内容对监测方案进行详细地编写。
1.3.4 事故性监测。对于事故性监测工作来说,需要有关的监测部门能够在尽可能短的时间内提供监测结果,此时,环境现场监测人员可以省略掉某些质量控制程序,抓紧时间,确保监测数据的准确性以及时效性。
2 环境现场监测中质量管理工作的难点
2.1 采样方法 在进行环境现场监测时,我们通常是依据监测项目的具体要求来挑选实验室监测方法的,一般情况下,我们会优先选择国家标准方法以及行业推荐方法,然而,在进行实际的采样时,我们还会遇到某些无法用标准与规范进行解决的问题,例如对于高浓度的废气样品来说,其采集过程会经常由于采样的时间、吸收液所具有的吸收效率等原因而无法确保样品准确性,此时,就需要我们在进行采样之前充分地掌握生产工艺,了解废气在产生的过程中需要的浓度范围,进而再依据实际的情况来确定吸收液的浓度、数量、采样的时间以及采样的频次等。
2.2 采样记录 对环境现场监测进行采样记录作为复现采样的一个非常重要的途径,需要引起环境现场监测人员的重视。通常,采样记录越具体、越详细,其对于分析人员的帮助也就会越大。我们对于不同类型的样品采集,需要设计不同的采样表格,进而保证准确、全面而又详细地记录下采样的状况,对于那些比较重要或者比较复杂的情况,还需要环境现场监测人员对采样情况进行随时随地地拍摄,并将其作为附件上交。
2.3 样品的保存和管理 为了确保样品从采集到测定这一段时间内不发生变异,或者将变化控制在尽可能小的程度,我们在对样品进行保存与运输的时候,需要严格地遵守相关的规定,并且针对不同情况的样品实施不同的保护措施。因此,选择合适的样品保存与管理的方法对于环境现场监测人员来说也是一个难点。
3 结语
通过上面的叙述我们了解到,在环境现场监测工作中,因为环境的样品具有比较强的时间性以及空间性,因此,如果想要正确地了解与评估环境的质量状况,就需要确保采集的样品真实而又具有代表性,这就需要我们科学地了解环境现场监测中质量管理工作的重点和难点。
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1.1电厂热控仪表简介
电厂热控仪表是发电厂自动化系统中的重要组成部分,也是电厂正常、安全、有序运行的基础。它是由闪光报警仪、压力表、地表计、管路仪表、流量计算仪等仪器设备组成,主要对温度、流量、压力、液位等四组参数进行实时监控和测量,从而实现协调各机组之间工作、保障设备安全的功能。
1.2电厂热控仪表的特点
我们知道,传统的电厂热控仪表主要是通过对温度、流量、压力、液位等四组参数进行测量,从而实现实时监控。通过改变进出口阀门来调节流量,通过调节功率来控制水温,液位的控制则需要通过监控和检修来控制。而随着科学技术的发展,尤其是计算机技术的应用,热控仪表也逐步走向了自动化,有效地提高了电厂安全监控工作的效率。然而,考虑到热控仪表自身的特点,为了进一步保障热控仪表的有效运行,还需要保障热控仪表的密封性、通风性,并且做好振动和腐蚀造成损坏的预防措施。
2电厂热控仪表故障的特性
由于电厂较为复杂的环境,如潮湿、腐蚀性物质较多等,加上仪表对于密封性要求较高,因而热控仪表发生故障的概率较大,也是电厂需要重点管理和维护的对象。统计结果表明,造成仪表故障的原因主要分为客观因素和人为因素两个方面,其中客观因素又包括环境因素和仪表自身质量的问题,占故障发生比率的65%以上,是导致仪表发生故障的主要原因。而环境因素又是客观因素中的主体,又可以进一步区分为密封故障、腐蚀故障、振动故障和非人为故障等方面,其中,密封故障和非人为损坏引起的故障是导致仪表发生故障的主要原因,占环境因素的70%。因此,我们需要对导致仪表的故障进行合理的区分,从而有针对性进行预防和处理,才能取得更好的效果。
3电厂热控仪表故障原因分析
3.1电厂热控仪表故障的客观因素
电厂热控仪表故障的客观因素指的是仪表本身的问题和一些环境因素等,也是热控仪表出现故障的主要来源。其中,仪表本身的问题主要是由于购买过程没有对仪表质量加以严格的控制造成的质量问题,从而在使用过程中引发故障。环境因素包括密封故障、非人为破坏、振动故障、腐蚀引起故障等,是最常见的热控仪表故障原因。
3.2电厂热控仪表故障的人为因素
人为因素也是引起电厂热控仪表故障的主要原因之一,包括人为的损坏、维护不当、设计安装不当等。人为损坏一方面包括维修人员在安装或维修过程中由于某些原因引起的故障,另一方面还有可能是由于不法分子偷盗导致的仪表损坏。维护不当指的是维修人员在维护过程中由于没有按照规程操作或者操作不熟练、不负责导致的故障。而设计安装不当则是由于安装维修人员在仪表安装时没有充分考虑各种可能的因素,导致安装不合理所引起的仪器工作问题,同样需要引起高度重视。
4电厂热控仪表故障预防措施
4.1客观因素的预防措施
针对密封故障,如果要避免电缆进口处密封差导致的密封故障,首先要根据电缆的实际情况选择匹配的接头,并且在安装时要注意拧紧接头,必要的时候还可以采用硅胶或者聚乙烯等材料在接口处加固密封效果。考虑到仪表潮湿的工作环境,还需要对其进行定期的通风干燥处理。而针对由于煤块等特殊情况引起的非人为破坏,则需要维修人员认真负责的对仪表进行定期的检修,发现故障要及时排除。针对由于周围仪器振动引起的仪表振动故障,可以通过在安装时配套使用可以起到缓冲减震效果的橡皮圈或者弹簧垫,从而减少由于仪器振动造成的损坏,与此同时,还需要增加检修频率,及时排除故障隐患。考虑到电厂特殊的工作环境,腐蚀故障也是仪表常见的故障之一,因此使用不锈钢等耐腐蚀材料是预防腐蚀故障、保障仪表正常运行最有效的措施。
4.2人为因素的预防措施
针对由于维修人员在安装、维修过程中的一些原因造成的人为损坏,需要加强对维修人员的职业素养和操作技能培训,从而减少工作中不必要的失误引起的损坏;针对由于不法分子偷盗导致的仪表损坏,则需要加强对热控仪表的监控管理,必要时采用安装摄像头等方法来做好防范工作,预防偷盗事件的发生。针对由于维修人员缺乏责任感或者技术不熟练导致的维护不当,首先应当对维修人员进行必要的专业技能培训和职业道德培训,提高他们的工作技能,端正他们的工作态度,并且要强调作业指导书的规范意义,要求他们按照作业指导书的规范指示进行操作。而针对涉及安装不当引起的仪表故障,则需要安装维修人员根据具体情况,提前进行合理的规划设计,然后再开展安装工作,从而降低这方面因素引起的故障。
5结语
【关键词】火力发电厂;热工保护;误动
随着电力事业的不断发展,各种高新技术也呈现出日新月异的发展现状,使得各种发电设备日益自动化和智能化,提高系统的安全性和可靠性变得更加重要。对于火电厂的热工DCS控制系统来说,分析其误动拒动的原因,在热工保护系统在技术和管理制度上采取可靠的措施,加强对其故障的检测和防范能力,有利于提高整个机组的安全性和经济性。
一、热工DCS系统的内涵和研究价值
DCS是分布式控制系统的简称,在我国的自控行业中又被称为集散控制系统,它主要包括现场控制站、人机接口、通讯网络,以及现场的仪表阀门系统这四个部分。其中,人机接口主要是指计算机与人之间所建立的存在一定联系、负责信息输出和接入的接口,根据生产厂家的不同,DCS的配置也不一样,同时,只有在供电的情况下,所有的人机接口才能正常运行。现场控制站简而言之就是机柜,它是构成DCS的重要的组成部分,在整个生产中,所有的控制方案都是依靠这个现场控制站来完成。DCS的通讯网络主要包括光纤、交换机、通信模块等,许多的DCS厂家在设计时,大部分的系统都是随着整个单元一起供电,只有交换机内的网络单元需要单独供电。最后,对于DCS现场仪表以及阀门系统来说,它们构成了DCS系统的供电最基本的部分,离开了这些基本的部件,DCS系统就无从谈起。将DCS的控制系统应用到火电厂的热工保护系统中,具有以下价值。
由于火力发电厂需要消耗大量的能源,在锅炉、汽机的控制方面,需要很多种的设备,这就要求电厂使用DCS控制系统,利用其回路反馈机制、混合控制功能,尽量降低生产过程中的能量损耗,最大限度地提高机组的运行效率。此外,DCS控制系统还具有实时监测、事故追踪、连锁保护的功能,一旦火力发电厂中设备出现故障,DCS控制系统将会在第一时间进行数据的分析和处理,供检修人员进行判断和处理。最后,由于火力发电厂的就地控制回路比较繁琐,相关的热力设备也比较多,各个单元制机组之间的联系也比较密切,但是由于不同设备的指令下发要求不同,这就要求发电机组运用DCS控制系统,对不同的运行状态进行分别控制,进而实现各个设备协调工作的功能。此外,DCS控制系统具有多方面的功能,比如它具有数据采集控制功能、顺序控制功能、炉膛安全监视功能等。
热工保护系统是火力发电厂中一个重要的组成部分,对于提高机组的安全性具有重要意义,但是在机组的运行过程中,常常会发生保护误动或者拒动的现象。保护误动主要是由于保护系统自身故障引起的,使得主辅设备停运;保护拒动的产生,主要是在主辅设备发生故障时,需要保护系统的运行和工作时,但是保护系统由于自身的故障而停止工作,进而造成了事故的扩大,产生了保护拒动。分析火电厂热工DCS保护误动的原因,找出相关的防范对策,对于提高火力发电厂的经济效益具有重要意义。
二、热工DCS保护误动的原因
1.DCS软硬件故障
DCS软硬件故障是造成热工保护误动的一大原因,这主要是因为,随着DCS控制系统的不断发展,相关部门为了确保机组的安全性、可靠性,在热工保护系统中加入了诸如CCS、DEH等控制站,使得两个控制器在同时发生故障时能够进行停机保护,这也就引起了DCS软硬件保护误动情况的发生,其主要的情况包括以下几种,信号处理卡损坏、输出模板有误、设定值模板出现故障、以及网络通讯不畅等。
此外,在DCS系统中,对运行设备启停的检测,一般是通过DCS本身的查询电压来实现的,但是为了防止电路对DCS造成损害,在大多数的DCS控制系统中,每个端子板上都设置有相应的保险丝,在短路或者强电倒送时,保险丝就会自动熔断,进而达到保护整个电路的目的。但是由于保险丝的容量一般都比较小,常常会发生熔断的现象,导致系统无法检测到设备的真实情况,这就引发了热工保护的误动现象。
2.热工元件故障
热工元件是热工保护中,进行信号采集的重要组成部分,热工元件能否安全可靠地运行,直接关系到热工保护的安全性和可靠性。但是,由于温度、压力、流量以及阀门位置灯原因,常常会造成误发信号,使得主辅机产生保护误动的现象。有的火力发电厂中,因热工元件故障引起的热工保护误动甚至占到了所有故障发生率的一半以上,通过调查分析发现,主要的原因是由于元件的质量不高、部分元件老化引起的。因此,要加强对热工元件的选购和设计,尽量避免单点参与机组保护的模式,进最大可能降低机组保护误动的风险。
3.电缆接线故障
市场经济的不断发展,许多火力发电厂的工作环境有了很大的改观,在一定程度上提高了工作效率,激发了员工的工作积极性。但是,由于电厂自身的特殊性,常常因为自身高温、潮湿、粉尘的作用,造成大部分的电缆老化,降低了电缆的绝缘性,很大可能造成短路的现象,进而导致保护误动的现象。比如汽轮机保护系统中,有的信号电缆必须经过机头的高温区域,这就造成了电缆的绝缘性降低,存在很大的安全隐患,其中在部分省份中,已经出现过汽机保护信号电缆绝缘性降低,导致热工保护误动的现象。比如:惠州热电#1机组4月7日,#12电泵勺管由65%突降至0,由于锅炉汽包水位低触发锅炉MFT动作,机组跳闸。检查原因为勺管接线盒信号线接地所致。我国的众多火力发电厂应该引起高度的重视,在管理和检修中,列出处于高温、潮湿等恶劣环境中的电缆,然后在每次的检修工作中,加强对这部分电缆的电阻测量,检测其绝缘性,如果发现存在电阻值误差比较大的情况,应该及时更换电缆,降低热工保护误动的概率。
4.设备电源故障
随着火电厂热控系统自动化程度的不断提高,火电厂在热工保护中加入了DCS控制系统,部分过程控制站还采取了电源故障停机保护,但是近年来,由于热控设备电源故障引起的热工保护误动也有逐年上升的趋势。这主要是因为热控设备电源系统设计不合理,或者是电源接插件的解除不良引起的,电源故障,造成系统停机的现象。还有一些设备电源故障如电磁阀的线圈电源接地短路,导致热工保护系统误动。
此外,DCS系统的电源均是由冗余配置构成的,电源一般不容易出现故障,但是当电源模件使用时间过长时,就会造成电源模件的老化,使得输出电压不能维持正常的运转活动,进而引起机组保护误动。
5.人为因素
人为因素也是引起火力发电厂热工DCS保护误动的重要原因,人为因素的发生,绝大部分是由于工作人员在进行日常工作和维护时,看错端子排接线、使用万用表时不规范、没有严格执行两票三制的制度等,比如在某一发电厂中,曾经发生过投汽机真空低保护时,导致汽机保护误动作,对其进行调查和分析之后发现,该工作人员在没有得知测量信号是否存在的情况下,直接将该保护投入,没有按照严格的保护和规定程序执行,进而导致了汽机低真空保护的误动情况。
就地误碰主要设备也是造成人为因素的一个主要方面,误碰设备或者紧急事故按钮,将会导致一系列的主要设备停运,进而引发一系列的联锁保护现象,最终引发跳机事故的发生。为了避免此种现象,要对现象重要设备事故按钮,加装保护盒子,在进行现场巡逻检查时,着重检查这些保护盒子,同时还要确保在真正的紧急情况下,能够轻易地打开保护盒子,以便进行热工保护的一系列操作。
三、防止热工DCS保护误动的防止措施
1.改善DCS电源切换问题
DCS系统是由独立的两路冗余电源进行供电,但是在实际的操作过程中,两条冗余电路的电源切换方式,很可能导致设备电源的故障,这也是在生产活动中容易被忽略的地方。一般来说,电源切换电路是由两个继电器组成的,每个继电器都承担了一半的负荷,但是如果其中的一条电路出现电压波动现象,那么将会出现电源环流的现象,有可能导致整个DCS系统失电情况的发生。对于电源切换问题,可以通过以下切换电路进行,具体的原理图如下所示。
图1 DCS电源供电系统图
DCS电源供电切换的原理主要是,将第一路的电源作为主要的负载电源,然后将第二路电源作为辅助供电电源,只要主供电电源存在,那么整个系统将以主供电电源为主,这样的方案可以使得电源切换回路比较安全可靠。另外一路的负载切换回路原理也跟这个相同,仅仅将第一路和第二路的位置调换下即可。此外,如果在一定的条件下,可以由UPS为两路电源供电,这样可以提高整体电压的稳定性,减少波动情况的发生。
2.增强DCS系统的抗干扰能力
增强DCS系统的抗干扰能力,能够最大限度地保障整个系统的稳定运行,本文从电缆的抗干扰性、信号的防干扰、以及系统接地等几个方面,进行着重的分析和研究,能够有效地提高火力发电厂的系统抗干扰能力。首先,对于DCS系统来说,应该选择正确的接地地点,不断完善接地系统,提高系统接地的方式。在进行接地时,一般选用截面大于20mm2的通道线,接地的电阻应该小于2欧姆,同时,接地极要尽量埋在距离建筑物15m的地方,控制DCS系统接地点与强设备的距离,最起码要保证在10米以上,这样才能最大限度地增强DCS系统的抗干扰能力。
其次,在选择信号电缆时,要尽量选择带有屏蔽电力的电缆,能够有效降低因动力线而产生的电磁干扰,还能够减少后期的维修资金,实现资金的节约和资金的最优化配置。还要根据不同的信号选择不同类型的电缆,坚决杜绝使用同一电缆的不同导线,对电源和信号进行同时传输,也要避免信号线和动力电缆的平行铺设,最大限度地减少电磁干扰的可能。最后,信号电缆在接入DCS系统之前,应该在信号两级之间,添加相应的滤波器,实现信号线与地间的并接,尽量减少差模干扰。
3.改善热控就地设备的工作环境条件
根据火力发电厂热工DCS保护产生误动的原因可以看出,热控就地设备的工作环境,对于提高整个系统的安全性、可靠性也具有很重要的意义。因此,火力发电厂要加强对热控就地设备的工作环境条件的重视,从以下几个方面出发,比如让就地设备尽量远离热源、干扰和辐射,就地设备的接线盒要尽量设计的密封、防潮,同时还要加强防腐蚀的能力。此外,诸如一些变送器、过程开关等就地设备,要尽量将其安装在仪表柜中,在必要的时候,可以采取防冻伴热的措施,最大限度地降低外界环境对DCS控制系统的影响,延长热控设备的使用寿命,同时,也提高了系统的工作可靠性。
4.完善冗余设计、优化系统设备
由于热控设备覆盖了热力设备和热力系统的整个过程,涵盖了所有的数据参数,任何一个环节出现故障时,都会使得热工保护系统发出跳机的信号,进而给火力发电厂造成一定的经济损失,因而,不断完善完善冗余设计、优化系统设备,对于提高保护系统的可靠性具有重要意义。
首先,对于DCS控制站的电源和DPU的冗余设计已经很常见,对于一些重要的热工信号,可以采用冗余设置,进行有效的监控和判定,在很重要的测量通道中,要设置不同的卡件,来分散未知的危险,同时也可以提高系统的可靠性。对于涉及重要保护、自动的测点,要采用三取而逻辑进行判断,避免使用单测点作为保护信号。对于重要的温度、压力等量模拟量要增加速率坏质量判断剔除功能,提高信号的准确性。
5.加强技术培训、提高热控人员工作素质
在加强上述几个方面的重视之后,还要加强对热控人员的技术培训,不断提高热控人员的工作能力和工作素质。这是由于在对火力发电厂的热工DCS保护误动原因进行分析时,人为因素所造成的误动拒动因素占很大比例,因而,在制定相关的对策时,要加强对热控人员的技术培训和约束管理,敦促相关的热控人员严格执行DCS逻辑保护投退等相关制度。及时做好机组的设备维护管理,在工作中做到有条不紊,谨慎细致,充分保障整个设备处于良好的工作状态。此外,热控人员也要不断提高自己的工作意识,承担起应该担负的责任,在进行工作培训时,积极学习先进的维修知识,不断积累自身的经验,利用机组停机检修机会,对设备进行彻底的检修,严格执行DCS逻辑传动、试验,充分保障整个系统的安全有效进行,保证机组安全、稳定长周期运行。
四、总结
火力发电厂的热工DCS系统对于整个火力发电厂来说,对生存和发展的关键,本文通过对热工DCS系统的内涵和研究价值的了解,从DCS软硬件故障、热工元件故障、电缆接线故障、设备电源故障、人为因素等五个方面,对热工DCS保护误动的原因进行了详细的分析,进而从改善DCS电源切换问题、增强DCS系统的抗干扰能力、改善热控就地设备的工作环境条件、完善冗余设计、优化系统设备等几个方面,对火电厂热工DCS系统提出了一系列的改进措施,以期能够促进其更好的发展。
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【关键词】水力发电厂;电气设备;系统改造;技术分析
引言:人们环保意识的增强,以及对生活质量和水平的提高,对水电发力技术的安全和有效性也提出了更高的要求。随着水力发电厂数目的逐渐增多,涉及范围也逐渐扩大,规模不断扩张,想要更好的促进水力发电的发展,就要创新系统技术,并结合现阶段的事实情况,为电气设备的改造提供有效的参考。
一.进行计算机的实时监控
1.实施电力系统技术的远控功能
传统的水力发电厂的检测方式大多是以人工为主,包括对场内或者机组泄露的检查,都是进行人工作业,这样就产生了一定的安全隐患,也增加了人员的施工压力。所以,为了降低人员施工的危险系数,就得改变技术落后的现象,进而为更好的进行系统遥控贡献力量。在电厂实施高效的监控系统,同时使用其他设备加以辅助,运用MB+网络现场总线的方式,让远程的系统放进通信设备、画面辅助设备和监控据数据库等,及实现了远程监控的功能,也降低了人员的施工危险,减轻了人员的施工压力和负担,这样既可以实现了计算机远控功能,又大大减轻了员工的工作负担,提升水力发电厂的整体水平和质量。
2.更新电力设备的数据库
数据库也存在着一些亟待解决的问题,比如测点概念和名称的错乱、接点的属性不准确等等,这些错误和障碍不仅影响了技术人员工作的进行,也有可能误导他们结果不准确,反而继续错误,最终导致事故的发生。只有改变了现有的状态,及时弥补漏洞和不足,才能更好的促进数据库的正常管理,所以要对机组和数据库细致的进行分析和判断,进而保证测点的正常运行,系统的安全转却的进行。
二.更改安全自动装置的设置
1.改变发电厂的系统技术
第一,接入部分的联络开关和进线开关并进行联锁回路。由于传统技术的落后,所以传统的联锁回路设置并没有接入控制回路中,也存在着一些无法避免的安全隐患。在负荷侧中,可以将连线开关的联锁点更好的接入分闸回路里,进而保证电源的安全稳定运行。
第二,控制发电厂内的变压器和控温器的电源。发电厂里用的变压器和温控器的电源大多都是来自于动力电源。在系统的正常运行中,如果温控器不能正常的工作,就无法对变压器的温度进行准确的检测,也会给人员的正常工作带来不必要的麻烦和困扰。所以要保证设备更好的运行和供电,就需要保证变压器和温控器的电源稳定。
第三,更改发电厂的低压开关的脱扣器。在以前落后设备的使用过程中,发电厂系统配置没有得到优化,低压开关所载的负荷没有达到预期的设定标准,所以也就达不到特定的工作条件和环境,开关脱扣器的保护和监测功能就不能得以正常的运行。为了保证发电厂的有序进行,设备的高效运转,发挥真正的作用,为工厂带来社会效益和经济效益,进而使得脱扣器的辅助工作有效的进行。
2.改进主变风的冷控制回路装置
想要做到保证水力发电的顺利进行,就要从两方面入手,第一是信号的回收;第二就是双电源的切换回路。所谓的信号的回收就是指传统的系统,将主变风机以接线的方式不发送到监控的接收器上,而是发送至机组的保护柜上,这种设计不仅影响了工作人员的正常检测,也使得信号不稳定。所以,就要及时的改进工作中存在的问题,把主变风的冷控制柜的冷却器信号送到监控设备中,让发电工作更加顺利地展开。另一方面,改变双电源的切换回路。在进行双电源的切换工作时,为确保切换工作的正常运行,就需要切换回路继电器的开闭点,并对其中的接触线圈发挥响应的作用和影响。
三.完善机组的排水控制系统
1.更新自动化元件
在传统的系统设计理念下,大多是以磁翻板式的液体信号器或者是浮球式液位信号器作为信号的传输和接收装置。要保证工作的安全稳定,就要时刻注意更新机组顶盖的排水控制系统的自动化元件。但是,由于水电厂的排水量大,任务重,人员有限的种种因素限制,时常就会有顶盖漏水甚至存储大量泥沙的现象,工作环境也会在很大程度上影响电气设备的正常工作,潮湿的工作环境会使得一些元件发生故障,进而会带来无法预知的安全问题。
2.改进电源和信号的回路
传统的系统设计是由顶盖的控制系统AC220V提供电源的,但是,如果电源在这种重要的情境下,由于外在的因素影响而不能正常的供给,就会导致顶盖泵不能正常运行,进而最终影响系统的整体运行。所以,就必须把控制电源和顶盖泵的动力电源分开控制,这样才能更好的保证电源系统的安全使用。可以让机组的交直流直接控制电源盘,使其成为控制电源的重要来源。另外,改造自动化的元件就会使得信号的不稳定,通信受阻,所以就要完善自动化的元件,保证信号的正常输出,也可以通过监控设备及时了解到信息,更加便捷的进行远程监测。
四优化排水系统的装置
1.预防发电厂漏水现象的发生
水力发电的时候,时常会有漏水的现象发生,虽然我国已经颁布了相关的法律法规,但是最重要的就是防止水力发电厂的排水设备出现漏水漏电的现象,加大监控和检查的力度。最好多加设一些液位式信号器加以预防,进而更加全面的保证发电厂的排水系统。
2.改进坝内的排水系统
在原设计中,坝内渗漏排水系统只有一套,即液位变送器。为了提高系统的可靠性,应该在改造中再加装一套开关量控制的缆式浮球开关液位信号器,使坝内渗漏排水有两套系统。
五.改进继电保护和监控系统屏体的接地装置
在进行监控装置和机组线路等设置时,不仅要保证电气设备系统的稳定,还要使得设备的正常启动。所及就要创新技术,运用“反措”的手段,即:保护屏的一端接地,最好啊是采用截面大于等于4mm的铜线(多股)与地面的线路连接,接着在接地网的一端用铜排和主操作室的接地网连接,同时注意:接地铜排的截面要大于等于100mm。在改进的过程中,依据现有的资源和要求工作,进而保证二次盘柜的接地装置的可靠。
结语:科学技术的创新,会带动更多的企业发展,在发展的同时还要注意完善相关制度,更新电气设备,进而提升电气系统的升级,促进电气设备系统的发展。保证水力发电的安全稳定进行,也提高水力发电厂的综合实力。
参考文献
[1]王智立 自动化系统在水利发电厂的应用[J].科技致富向导 2011(20)
1对决策层的要求
凡属重要活动,人的行为总是受到最高层领导提出的要求所支配。影响核电厂安全的最高领导是立法层和管理部门,他们为国家奠定了安全文化的基础。上述精神也同样适用于任何一个单位,决策层推行的政策创造了工作环境,支配着每一个人的行为。
(1)公布安全政策
凡从事与核电厂安全有关活动的单位
都要发表安全政策声明,把其所承担的责任广而告之,让人人明白。该声明就是全体工作人员的行动指南,并宣告该单位的工作目标和管理人员在核电厂方面的公开承诺。
(2)建立管理体制
安全政策的实施首先要求在安全事务方面有明确的责任制。在对核电厂安全有重要影响的一些大单位内部要设立独立的核安全活动监察机构。
(3)提供人力物力资源
确保安全所需要的充足的人力物力。
(4)自我完善
作为一项政策,各单位应对与核电厂安全有关部门的工作进行定期审查。
2对管理层的要求
每个人的工作态度深受他们各自工作环境的影响。个人安全文化建设的关键是在实践中形成有益于安全的工作环境和养成重视安全的工作态度,管理人员的责任就是根据本单位的安全政策和目标开展这样的安全实践活动。
(1)明确责任分工
建立安全文化的途径在很大程度上与建立一个有效的管理组织机构的要求是相一致的。唯一的、清楚的权限使每一个人的职责分明。核电厂应对每一个人的职责清晰无误地予以书面规定,并保证没有重复、遗漏或含糊不清的情况。每个人的职责分工应经过上一级的审查批准。管理者应使每一个人不仅了解自己的职责,而且了解他周围同事及他们部门的职责和接口关系。电厂营运单位对电厂安全承担着法律责任。电厂别要强调厂长和运行部门的责任。营运单位有义务查明为核电厂提供技术支持的单位已切实履行了他们的责任。
(2)安全工作的安排和管理
管理者应确保与核安全有关的工作能严格按要求完成。营运单位应建立起完整的法规、制度及程序体系,并通过合适的控制和检查来保证其执行的有效性。营运单位也有义务督促协作单位对安全和质量给予同样的重视。
(3)人员资格审查和培训
管理者应确保他们的下属能充分胜任自己所承担的工作。这需要严格的选拔任命和不断地培训来实现。对电厂运行中的关键岗位,还应考虑生理和心理等方面的因素。
管理者不仅要对每一个工作人员灌输技术技能和培训他们严格遵守程序的工作习惯,而且还应该对他们进行更广泛的培训,促使每个人了解他们工作的重要意义和由于错误理解和缺乏谨慎而导致失误会造成的后果。反之,他们可能会对出现的核安全问题视而不见,或者由于缺乏风险意识而可能采取错误的行动。
(4)奖励和惩罚
管理者应鼓励那些在核安全方面有突出表现的人员,并给予一定的物质奖励,而不应使奖励制度只鼓励危及安全的高产者。对于出现的差错,应更多地从中吸取经验教训而不时一味地指责。管理者应鼓励每个人去发现自己工作中不足之处,并积极予以改进。然而,对于重复出现的问题或严重的失误,管理者要负责采取纪律措施,否则会危及安全。但具体处罚应不使人员想隐瞒错误为宜。
(5)监察、审查和对比
管理者在贯彻质保措施外,还要负责实施一整套的监督措施,例如对培训计划、人事任命程序、工作方法、文件管理和质保系统等定期审查。上述审查应根据具体工作具体安排。电厂内安全管理体系的有效性检查,最好能邀请专家予以评价和建议改进措施。电厂内应有专门负责收集和研究有关部门经验、研究成果、技术开发、运行数据及对安全有重大意义的事件,以便从中获益。
(6)承诺
确保职工按已经确立的原则行事并从中获益,同时,管理者应以身作则,保证职工对追求高标准的工作成绩有持续的积极性。
3个人的响应
正如前面所说,建立安全文化是各层次每一个人的职责,在工作中具有良好的安全文化意识者应同时具备以下素养:
Ø探索的工作态度
要求个人在开始任何一项安全有关工作尤其是新工作前,能慎重地思考工作中安全相关的所有问题,以便对工作中的意外有充分的认识。
Ø严谨的工作方法
要求每个人都能严谨地按程序办事,谨慎地对待工作中的所有意外,从而防患于未然。
Ø互相交流的工作习惯
需要上下级和个人相互之间能正确而充分地交流并传递信息,以便正确地理解工作、掌握情况、寻求帮助和互相学习。
Ø主人翁精神
关键词:新型转运点技术;3-DEM;火力发电厂;输煤系统
引言
在传统的运煤系统设计中,因输送过程中物料引起的煤灰扬尘现象十分严重,造成工作环境污染,引起职业病,转运槽堵煤使输煤系统不能正常工作等问题,造成严重的经济损失和环境污染。而新型转运点技术3-DEM(三维物料分散集流解决办法)提出的一套可以完善解决输煤系统中存在的问题。应用新技术来保证在输煤过程中物料能顺畅转运,减少环境污染,降低噪音,改善工作环境等。本文就湖南华电常德电厂一期工程2×660MW机组的的运煤系统采用的3-DEM介绍该方法在实际中的应用。
1.3-DEM技术要点
1.1导料槽及无动力抑尘除尘系统
该系统中的导料槽采用具有无动力抑尘功能的双密封迷宫式结构,由可扩容的导料槽弓形顶板、无动力风机阻尼除尘器 、PU阻风帘等部分组成,配置双重防溢裙板、挡煤皮和夹持器系统,对胶带胶面具有良好的保护作用。导料槽内侧采用耐磨板,设计为上下可调节并安装聚氨酯防溢裙摆实现双层密封。两侧设计可升降调节的衬板,托板采用可双面使用的矩形托板结构,导料槽下支撑采用托辊和托板相结合的支撑方式设计为升降结构,采用滚动摩擦和滑动摩擦相结合的方式将胶带夹在中间以保证导料槽的密封性,确保没有粉尘外泄,同时还考虑到了操作的便利性和易维护性等问题。
无动力除尘系统为密集布置的多棱胶条悬挂构成,安装在落料点前端。由于多棱胶条具有很大的吸附表面积及静电吸附力从而起到吸附粉尘作用,多级幕帘可以逐渐消耗风能降低风速,当导料槽出口风速降低到2.5米/秒以下,5微米以上的粉尘自然落到胶带的表面,从根本上解决粉尘问题。导料槽内加装无动力惯性除尘系统,采取抑尘并降低诱导风理念进行设计的。如果诱导风被有效抑制,则粉尘就失去了扩散的动能,进而有效的解决粉尘污染环境的问题。通过取消封闭式中间阻风帘,采用疏密开槽的中间阻风帘,PU阻风帘单侧增加孔洞,交错安装;合理排布抑尘单元放置方式,采用蛇形通道,使得诱导风走S型轨迹,即可有效的缓解诱导风的风速,抑制粉尘扩散,在保证降低导料槽诱导风风速的同时吸附粉尘。最后搭配无动力除尘导料槽采用水雾除尘系统,有效地降低转运站的粉尘浓度,改善了转运站的工作环境。
1.2流线型抑尘防堵落煤管搭配柔性震动系统
流线型的落煤管在设计上要求能保证物料的汇集输送,结合落差的大小设置诱导风抑制系统和缓解物料冲击系统,落煤管采用无衬板设计,降低衬板脱落给设备带来的风险。落煤管中间结合落差大小设计抑制诱导风的集流阻尼装置,改用柔性震动来替代传统的刚性震动,采用落煤管与弹簧悬挂的柔性连接,在振动时通过弹簧的纤维功能实现共振来提高震动落煤效率。对高落差转运点配置降低物料对胶带冲击的弹簧感应式集流阻尼装置以降低物料在落煤管中落下时产生的冲击现象,减少扬尘现象。高落差流线型落煤管中设计的弹簧感应缓冲集流阻尼装置可以对高速下落的煤流运行起到缓冲导流作用,使物料在流线型管内沿着管壁由规律性流动,减缓煤流对落煤管以及皮带的冲击;同时缓冲集流阻尼装置还可有效切断诱导风,对抑制粉尘的产生亦有效果。柔性震动装置通过PLC控制,煤流传感器实现自动控制,振打系统设计为自动和手动状态切换,并可以实现振打装置工作、停止、允许程控、故障等信号给输煤程控系统,并能接受输煤程控系统的启动、停止指令可实现与相关胶带机的联动功能。以针对不同的煤料实现差异化措施防止积煤现象发生,杜绝堵煤问题。
1.3皮带跑偏治理
火力发电厂的输煤系统一旦发生输送带跑偏故障,轻则会导致物料的外撒,重者将会导致输煤系统无法正常运转。通常跑偏故障是由输送机加料方向设计不合理、螺旋拉紧装置两侧拉紧力不一致、上下托辊安装的中心线和胶带中心线不一致等造成的。
传统设计是将落煤管中心和胶带的中心交叉,在落差较小的情况下,物料通过落煤管下部必然会对挡料槽产生冲刷和撞击力,会引起偏载、漏料、撒料等问题。而3-DEM技术通过改变落煤管的结构类型,通过下料口与皮带中心内侧偏离,集料设计使下料能对准皮带中心,避免引起偏载跑偏。当胶带机输送物料时,保证物料在下落时物料中心对准胶带的中心,从根本上解决胶带偏载跑偏。
另外,物料在转向滚筒上会逐渐积累,使滚筒的大小发生变化,胶带会向直径大的方向跑偏,物料的堆积对胶带的影响也很严重。排渣滚筒可以保证在转向滚筒上不发生物料堆积现象,使物料从滚筒的两端除去可以有效的保护胶带,减小胶带的跑偏。
为了解决皮带跑偏问题,还可以设计追踪纠偏调心托辊。此为独特的双滚筒结构。轴承和轴配合使得轴可以相对于筒体进行水平摆动;两侧或是一侧有轴承,轴承内径大于中心轴的外径,就可以发生相对水平摆动。当发生皮带跑偏时,跑偏的一边物料堆积严重摩擦力加大,在摩擦力的作用下,摩擦力大的一段会向运行方向产生水平摆动使皮带回到中间,解决跑偏问题。
2.结语
3-DEM技术在湖南华电常德电厂一期工程2×660MW机组的的运煤系统设计中可以有效的解决输煤系统中存在的扬尘、堵煤、皮带跑偏等问题。可以有效的改善现场工作环境,提高运煤效率。完成时皮带最大跑偏量不超过带宽5%,在实际工作中转运站导料槽出口的粉尘浓度与转运站室内的粉尘浓度不高于6mg/m3,煤炭含水量在15%以下时不发生堵料现象。
参考文献:
[1]张传利,王爱敏,王伟.3-DEM转运点技术的改造[J].煤矿安全,2011,(6).
【关键词】高压变频器;火电厂;吸风机
火电厂既是电能生产者,又是电能消费者,特别是拖动发电厂机、炉辅助设备如给水泵、射水泵、送风机、吸风机、排粉机等机械设备的电动机耗电量达到了厂用电的80%左右。在厂网分开,发电企业市场化程度加剧的背景下,必须通过高压变频器在火力发电厂风机、水泵类辅机的应用来实现变频调速节能改造,以提高火电厂的整体经济、社会效益。
1.工程概况
某火电厂两台125MW火力发电调峰型机组日常运行时大约为满负荷的80%,通过人工挡板调节来实现机组辅机设备吸风机的出力调节。机组满负荷运行时,由于引风机冗余功率较大,吸风机入口挡板开度约为60%。而机组调峰时,吸风机入口挡板开度约为40%,可见能力损失高,工作效率低。另外,采用挡风板进行风量控制引起的阻力损耗也造成厂用电率高,对机组的经济运行产生了不利影响。因此,为了适应厂网分开、竟价上网的电力体制,实现节能降耗大体趋势,需将高压变频器调速装置应用于吸风机。
2.高压变频器应用要求
基于吸风机的工作特点,变频调速系统在应用时需要满足以下主要要求:第一,要求变频器工作可靠性高,能保证长期运行无故障。第二,要求变频器有旁路运行功能,一旦出现故障,保证电动机能切换到工频状态持续运行。第三,调速范围大,工作效率高,具有逻辑控制能力,可以自动按照吸风周期升降速。第四,设有共振点跳转装置,能使电机避开共振点运行,让风机不喘震。
3.高压变频器应用技术分析
为了达到电气节能和工艺优化的目的,高压变频器应用过程中主要采取以下技术措施。
3.1 电力电缆选型要点及敷设要求
变频器通过电缆将频率改变后的电量输送到电动机,因为各相电缆对地之间均存在电容,运行过程中电缆各相的对地电容电流是不相等的。尤其当变频器与电动机之间连接的电缆较长,且电压、电流分量中存在高次谐波电流时,发生单相接地短路时,电缆的故障相电容电流所点燃的电弧熄灭时间过长,使该段电缆发热,从而造成非故障相绝缘破坏。在变频调速改造工程中,考虑到电缆结构上的三相对称性和屏蔽作用,可考虑适当增加电缆截面,敷设长度尽可能不超过限定值(100m),如果原有的电源电缆为非屏蔽或截面的载流量裕度小于2,应更换符合要求的电力电缆。考虑到电源电缆输送的电压、电流的高次谐波分量产生的磁场易干扰其他信号,现场敷设施工时尽量避免电源电缆与控制电缆和信号电缆同时敷设。
3.2 高压变频器工作环境及改进
由于高压变频器的逆变部分采用高压IGBT等功率器件,其开、关频率大于100Hz,易形成高次谐波电流,在工作时将产生一定的热量。目前高压变频器其效率一般都可达到96%~98%,4%的功率损耗主要以热量形式散失在运行环境当中。虽然在变频器柜的顶部均配有排风扇,但只是将柜内的热量排放到室内,造成室内的环境温度不断升高,如果不能及时有效的解决变频器室的工作环境温度问题,将直接危及变频器本体的运行安全;最终因为温度过高,导致变频器过热保护动作跳闸。为提高设备的可靠性,保证变频器具有良好的运行环境,通过优化散热与通风方案,进行合理的设计与计算,实现设备散热的高效。根据现场来说我们主要采用风道开放式冷却和空调密闭冷却这两种方式。即给变频调速装置提供一个独立的空间,室内必须安装备用空调设施,控制室内环境温度在变频器所要求的范围内,同时设有通风门窗,必要时采用专门风道进行强制通风和冷却。
3.3 高压供电系统出口断路器的控制
变频调速装置所用变压器的高压侧要与高压系统中的开关柜直接相连,但开关柜的保护范围只是供电线路与变压器低压侧的短路,而变频器的故障应靠变频器自身的检侧保护系统完成。当变频器发生故障发出跳闸信号时,断路器应可靠动作跳闸。然而,当变频器出现故障(要求断路器动作跳闸)时,普通断路器高压开关柜内部恰好出现跳闸回路断线或直流控制电源消失的情况,跳闸线圈已失电,断路器拒绝动作,造成变频器内部的功率器件损坏。所以要选择具备当跳闸回路断线或控制电源消失时断路器自动跳闸功能的欠压脱扣线圈的断路器,以保护变频器的设备安全。
3.4 吸风机变频调速的改造试验
采用型号为HARSVEST-A06/130变频器以及型号为Y1000-8/1180的电动机对高压变频系统进行相关的电气试验,对比变频调速调节和挡板调节两种运行方式下的吸风机系统的电能损耗情况,监控启动时对母线和电动机的电冲击情况,谐波对母线影响以及电动机轴电压和电动机的振动情况,电压不对称度及效率等,以验证高压变频器应用的可行性和有效性。
(1)通过变频调速调节和挡板调节吸风机系统的能耗对比试验,对该变频调速改造项目进行节电量、投资回收年限等综合经济评价。试验结果表明机变频调速调节比挡板调节减少较多的综合输入功率,输入侧功率因数由原来的0.7左右调高到0.97以上,每年通过电量节约可直接带来约80万元的直接经济效益。
(2)通过变频器的输出不对称度及输出波形试验,得出该变频器输出电压不对称度符合标准要求,其输出电压和电流波形基本没有畸变。
(3)通过变频器效率试验,得出本变频装置的整体效率在机组正常运行范围内为94%~96%左右,鉴于输出功率越接近满负荷效率越高,因此本试验结果表明,该变频器可以满足其技术要求。
(4)通过变频调速系统的谐波试验得出发电机吸风机在使用变频器调速装置时,6kV母线的电压总谐波畸变率从2.03%降低到1.14%,小于国家标准规定的限值4%。另外,电压波动与闪变、三相电压不平衡度基本没有因变频器的使用而产生变化,都符合相关国家标准。
(5)通过变频调速启动试验得出变频调速启动比较平滑,对电网和电动机都没有冲击。
(6)通过变频器对电动机轴电压、振动和温升的影响试验得出电动机的轴电压未因使用变频器而发生明显变化,电动机的振动明显减小,电动机的温升比未投运变频器时略有降低。
4.结语
通过高压变频器应用后各种试验分析,可以看出不仅保证整个系统的正常、稳定运行,还达到了节能降损目的,直接带来经济效益,符合火电厂市场经济时展要求,有一定实际应用价值。
参考文献
[关键词]高职专业教学 虚实融合 教学模式
[作者简介]姚旭明(1963- ),男,广西扶绥人,广西电力职业技术学院电力工程系主任,副教授,研究方向为电力系统继电保护与自动化;傅辉明(1953- ),男,河北迁江人,广西电力职业技术学院电力工程系,副教授,研究方向为电厂及变电站仿真模拟;李盛林(1967- ),男,广西平果人,广西电力职业技术学院电力工程系,副教授,研究方向为输配电线路施工运行与维护。(广西 南宁 530007)
[课题项目]本文系2011年广西高等学校特色专业及课程一体化建设项目“发电厂及电力系统”的研究成果之一。(项目编号:GXTSZY121)
[中图分类号]G712 [文献标识码]A [文章编号]1004-3985(2014)03-0119-02
高等职业教育肩负着培养面向生产、建设、管理和服务一线高端技能型人才的使命,要培养学生的实践能力和职业能力。高职发电厂及电力系统专业是材料与能源大类电力技术类专业,培养面向电力行业企业安装、生产和管理岗位的高端技能型人才。通过对电力行业企业调研表明,电气安装、生产和管理岗位要求从业者应具备按行业规范进行电气设备的安装、操作、维护、检修、试验和技术管理的实践能力,并具备分析和解决电气技术问题的能力,具备安全意识、团队意识和规范意识。电力职业院校经过多年的改革和探索,加大了实践教学的比重,但往往受制于电气教学设备的高投入,实训工位有限或难以再现电力企业的工作环境,学生的职业能力和职业素养还不能适应快速发展的电力行业企业的要求,需要电力高职教育工作者予以破解。
一、发电厂及电力系统专业人才培养面临的问题
发电厂及电力系统专业服务面向的电力行业,是一个集高技术、高危险、高投入于一体的产业,发电、输电、配电和调度逐渐实现智能化、网络化与综合自动化,高压、超高压、特高压等级齐全,电气设备材料新、技术新、工艺新、价格昂贵。电力高职院校发电厂及电力系统专业在推行工作项目导向、任务驱动的教学探索,构建行业职业能力实践教学环境时往往遇到资金投入大、实训工位少、电力运行工况难以再现等困难,教学情境和生产岗位差距大,从而影响了本专业培养电气安装、生产和管理岗位高端技能型人才的质量。
二、发电厂及电力系统专业人才培养的对策
高职发电厂及电力系统专业毕业生就业面向各类发电厂、供电局(公司)、电力工程建设公司等电力行业的企业,从事电气设备的安装、操作、维护、检修、试验和技术管理工作,就业岗位比较广。要建设一个培养电力行业建设、运行、维护和管理一线岗位高端技能型人才的课程体系和教学环境,应该以电力行业岗位群工作任务分析为基础,按照典型的职业实践的过程来设计和建设职业教学环境。经过对各类发电厂、供电局(公司)、电力工程建设公司的各类电气工作岗位进行工作任务分析,得到“发电厂及电力系统”专业的学习领域主要包含电工技术、电机运行与维护、电气设备安装检修与维护、二次设备安装测试与维护、电气运行技术、高压设备试验等,围绕这些学习领域需要进行课程开发和建设相适应的教学环境。根据学习领域课程建设的需要,结合学习领域所对应的典型职业岗位工作的特点,广西电力职业技术学院发电厂及电力系统专业团队探索和实践了“三融合”虚实一体教学模式,即探索和实践虚实融合的人才培养模式、建设“校中厂”和“厂中校”融合的实训实习基地、探索虚实融合的教学方法和教学手段,从而破解了电力行业由于兼具高技术、高危险、高投入的特点使得电力职业院校难以开展职业能力和职业素质训练的难题。
三、“三融合”虚实一体教学模式的内涵探索与实践
(一)虚实一体人才培养模式的探索与实践
电力企业在接受学生实习时,由于生产岗位的高危性、高技术性,企业往往只让学生参与工作任务的一部分,学生难以得到完整性的工作任务的训练,实习工位也不足。进行发电厂及电力系统专业课程体系的顶层设计时,必须根据电力企业的生产特点,采取螺旋式虚实融合的人才培养模式。即核心学习领域及其核心职业能力训练主要以校中厂――虚实结合的校内实习基地为主,辅以厂中校――校外实习基地的跟班见习和部分工作任务实习,学生具备了一定的生产技能后,最后半年到一年到准就业单位或校外实习单位顶岗实习,使校中厂的“虚”与厂中校和顶岗实习的“实”相结合,实现“单一职业能力训练―综合职业能力见习―综合职业能力顶岗实习”的螺旋式上升。校中厂――虚实结合的校内实习基地是围绕核心学习领域而开发和建设的教学环境,是发电厂或变电站的各个典型岗位,不是完整的生产性发电厂或变电站,只在校内实习基地训练会使学生只见树木、不见森林。建设厂中校――建在电力企业的校外实习基地,结合发电厂和变电站的生产周期,安排学生参与电气检修、电气运行等项目的一部分工作,学生能体验电力企业较完整的工作任务、工作规范、企业文化,实现校外实习基地的“实”与校内实习基地的“虚”之互补。通过校中厂和厂中校结合的训练,学生获得多个单一的职业能力训练;最后半年到一年,再安排学生在校外实习基地和准就业单位顶岗实习,学生就能得到综合职业能力的训练,更快地提高职业技能和职业素养。
[关键词]高频变频器;火电厂;应用
中图分类号:TM921.51 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)36-0223-01
1.工程概况
某火电厂两台125MW火力发电调峰型机组日常运行时大约为满负荷的80%,通过人工挡板调节来实现机组辅机设备吸风机的出力调节。机组满负荷运行时,由于引风机冗余功率较大,吸风机入口挡板开度约为60%。而机组调峰时,吸风机入口挡板开度约为40%,可见能力损失高,工作效率低。另外,采用挡风板进行风量控制引起的阻力损耗也造成厂用电率高,对机组的经济运行产生了不利影响。因此,为了适应厂网分开、竟价上网的电力体制,实现节能降耗大体趋势,需将高压变频器调速装置应用于吸风机。
2.高压变频器应用要求
基于吸风机的工作特点,变频调速系统在应用时需要满足以下主要要求:第一,要求变频器工作可靠性高,能保证长期运行无故障。第二,要求变频器有旁路运行功能,一旦出现故障,保证电动机能切换到工频状态持续运行。第三,调速范围大,工作效率高,具有逻辑控制能力,可以自动按照吸风周期升降速。第四,设有共振点跳转装置,能使电机避开共振点运行,让风机不喘震。
3.高压变频器应用技术分析
为了达到电气节能和工艺优化的目的,高压变频器应用过程中主要采取以下技术措施。
3.1 电力电缆选型要点及敷设要求
变频器通过电缆将频率改变后的电量输送到电动机,因为各相电缆对地之间均存在电容,运行过程中电缆各相的对地电容电流是不相等的。尤其当变频器与电动机之间连接的电缆较长,且电压、电流分量中存在高次谐波电流时,发生单相接地短路时,电缆的故障相电容电流所点燃的电弧熄灭时间过长,使该段电缆发热,从而造成非故障相绝缘破坏。在变频调速改造工程中,考虑到电缆结构上的三相对称性和屏蔽作用,可考虑适当增加电缆截面,敷设长度尽可能不超过限定值(100m),如果原有的电源电缆为非屏蔽或截面的载流量裕度小于2,应更换符合要求的电力电缆。考虑到电源电缆输送的电压、电流的高次谐波分量产生的磁场易干扰其他信号,现场敷设施工时尽量避免电源电缆与控制电缆和信号电缆同时敷设。
3.2 高压变频器工作环境及改进
由于高压变频器的逆变部分采用高压IGBT等功率器件,其开、关频率大于100Hz,易形成高次谐波电流,在工作时将产生一定的热量。目前高压变频器其效率一般都可达到96%~98%,4%的功率损耗主要以热量形式散失在运行环境当中。虽然在变频器柜的顶部均配有排风扇,但只是将柜内的热量排放到室内,造成室内的环境温度不断升高,如果不能及时有效的解决变频器室的工作环境温度问题,将直接危及变频器本体的运行安全;最终因为温度过高,导致变频器过热保护动作跳闸。为提高设备的可靠性,保证变频器具有良好的运行环境,通过优化散热与通风方案,进行合理的设计与计算,实现设备散热的高效。根据现场来说我们主要采用风道开放式冷却和空调密闭冷却这两种方式。即给变频调速装置提供一个独立的空间,室内必须安装备用空调设施,控制室内环境温度在变频器所要求的范围内,同时设有通风门窗,必要时采用专门风道进行强制通风和冷却。
3.3 高压供电系统出口断路器的控制
变频调速装置所用变压器的高压侧要与高压系统中的开关柜直接相连,但开关柜的保护范围只是供电线路与变压器低压侧的短路,而变频器的故障应靠变频器自身的检侧保护系统完成。当变频器发生故障发出跳闸信号时,断路器应可靠动作跳闸。然而,当变频器出现故障(要求断路器动作跳闸)时,普通断路器高压开关柜内部恰好出现跳闸回路断线或直流控制电源消失的情况,跳闸线圈已失电,断路器拒绝动作,造成变频器内部的功率器件损坏。所以要选择具备当跳闸回路断线或控制电源消失时断路器自动跳闸功能的欠压脱扣线圈的断路器,以保护变频器的设备安全。
3.4 吸风机变频调速的改造试验
采用型号为HARSVEST-A06/130变频器以及型号为Y1000-8/1180的电动机对高压变频系统进行相关的电气试验,对比变频调速调节和挡板调节两种运行方式下的吸风机系统的电能损耗情况,监控启动时对母线和电动机的电冲击情况,谐波对母线影响以及电动机轴电压和电动机的振动情况,电压不对称度及效率等,以验证高压变频器应用的可行性和有效性。
(1)通过变频调速调节和挡板调节吸风机系统的能耗对比试验,对该变频调速改造项目进行节电量、投资回收年限等综合经济评价。试验结果表明机变频调速调节比挡板调节减少较多的综合输入功率,输入侧功率因数由原来的0.7左右调高到0.97以上,每年通过电量节约可直接带来约80万元的直接经济效益。
(2)通过变频器的输出不对称度及输出波形试验,得出该变频器输出电压不对称度符合标准要求,其输出电压和电流波形基本没有畸变。
(3)通过变频器效率试验,得出本变频装置的整体效率在机组正常运行范围内为94%~96%左右,鉴于输出功率越接近满负荷效率越高,因此本试验结果表明,该变频器可以满足其技术要求。
(4)通过变频调速系统的谐波试验得出发电机吸风机在使用变频器调速装置时,6kV母线的电压总谐波畸变率从2.03%降低到1.14%,小于国家标准规定的限值4%。另外,电压波动与闪变、三相电压不平衡度基本没有因变频器的使用而产生变化,都符合相关国家标准。
(5)通过变频调速启动试验得出变频调速启动比较平滑,对电网和电动机都没有冲击。
(6)通过变频器对电动机轴电压、振动和温升的影响试验得出电动机的轴电压未因使用变频器而发生明显变化,电动机的振动明显减小,电动机的温升比未投运变频器时略有降低。
结束语
通过高压变频器应用后各种试验分析,可以看出不仅保证整个系统的正常、稳定运行,还达到了节能降损目的,直接带来经济效益,符合火电厂市场经济时展要求,有一定实际应用价值。
参考文献
[1] 徐凯.浅谈高压变频器在火电厂的应用[J].科学之友,2011(3).
[2] 徐睿,刘轩,崔健.高压变频技术在发电厂中的应用[J].山东电力技术,2006(1).