大有作为的供热综合自动化技术
日期:2016-11-28

      自动化技术与电气工程是供热(热力)的基础,但在实际操作应用领域,受各种内外部条件限制,在很多地区供热工程项目建设中,仍然存在着一些技术设计上的问题,严重的可能出现安全事故。本文结合博大开拓热力公司发展实际,就如何进一步强化对供热系统的监测、控制,以及更高效地提升对供热建设技术的自动化力度,从本公司未来发展方向、技术应用等层面进行重点研究,提出一些能够改善电力供热系统运行效用的技术规范。

两大技术 ——

供热自动化技术与电气化

      无论是工业大棚、工厂生产场所还是普通的小区住户,我公司提供供热的最终目的,就是要将“热”提供到人们所在房屋内,为人们的生活和工作提供更加舒适的生存环境,提供人们日常所需的热量。我公司在一些供热项目规划建设领域,考虑到综合运行效果等因素,通常都是将供热功能中电气化工程及其自动化技术所需要的一些相关技术与建筑本身充分结合起来。比如,一般性建筑(包括低层的小区住宅等)都是采用一种低压供电的方式,而对于高层建筑(包括商业大楼、写字楼等),一般都是采用高压用电的形式。 

      关于在供热综合自动化技术中涉及到的电气化工程技术,在这里将其重点归纳为两项技术。    


      首先是电力系统和电力负荷。为了能够更好保证小区每一家住户供电的可靠性、安全性、持续性,以及操作成本上的经济性,通常情况下都是将小区内所有用户,以及覆盖到的电力网络、发电厂,全部整合在一起,建立一个相对综合性的电力网络,形成供热综合自动化集中管理与控制系统。该系统可以最大化的保证服务区域内供热系统稳定持续运行。

      当然,建立供热综合管控系统平台工程量非常大,同时还要充分考虑到电力网络下的电压等级。以该住宅小区为例,如果电力公司对其输出的电压越高,那么也就代表着它输送出来的容量越大,更意味着输送的距离不断缩短,在这种情况下,对于部分高电压的相关要求,比如绝缘设备水平等,必须做到一个新的标准规范。所以,就无形之中增加了电力公司供电的成本。

      第二点是低压设备和低压配电系统相关技术。住宅小区居民用户,一般配备的都是低压配电网络系统,该系统主要是由两部分来组成,分别是配电装置、配电线路。此外,在住宅小区居民用户供热工程建设过程中,低电压系统的设置及配电方式有三种,即放射式、链式、树干式。以我公司为例,低电压的电气设备通常都配备自动空气开关与接触器。

三大问题 ——

我们必须翻越的大山

      由于自动化技术和工程化技术在整个电力网络系统的嵌入,为人们的生活和工作提供了极大的便利,但也时常出现一些难以解决的问题,这些问题如果得不到有效的解决,不仅会增加用户的烦恼,也有可能造成一些重大经济损失。在供热综合自动化技术应用下,电气工程中的安全问题主要包含三种:

      第一是电气绝缘。电气绝缘这一问题是电气工程中安全隐患最早的一项。对此,我公司出于对住宅建筑用户电气设备正常运行以及人们生活财产安全的考虑,首先要解决的问题就是保证配电的线路与用户所使用的电气设备高度吻合,确保其绝缘性效果优良。关于这一点,我们可以依据着最新的电气设备绝缘性评判标准来进行,比如,耐压的测量、电流泄漏的?;?、绝缘电阻等。保证了电气设备绝缘性,电气设备的持续性、稳定性、安全性状态就会大大增强。

      第二是安全距离。安全距离应该是人们认识最普及的一种安全用电规范, 同样, 在供热综合自动化工程系统领域, 用电安全距离非常关键, 因为它关乎到人们人身安全, 我公司也正是考虑到这一点, 在供热建设中, 遵循人本指导设计思想。这里提到的安全距离, 具体一点就是指物体或者人等在和带电物体之间接触时不会有危险发生的距离, 将其称作用电安全距离。不仅是带电体和人之间, 在带电体和带电体之间, 人体与地面之间, 也需要保持相应的距离, 从根源上杜绝用电安全隐患的发生。

      第三是安全载流量。所谓“安全载流量”,具体一点就是指能够允许持续稳定通过导体的电流量,这里就涉及到了对导体电流量的一些安全标准,对于导体而言,如果散热不及时,极有可能因过热导致绝缘性能被破坏,过于严重的情况下,可能会出现漏电现象,最终引发火灾等安全事故。因此,在供热工程规划设计环节,以及用户实际操作过程中,均需要严格按照国家最新颁布的安全标准规范来进行,去选择与之相对应的安全设备和导体截面。

四大系统 ——

北京博大开拓热力公司的初步探索

      我公司在供热项目建设中,通过换热站装置的智能控制单元的应用,并且依托现代工业信息化技术,搭建了一种基于Web同步控制技术的企业局域网络管控平台,来实现对所服务覆盖区域内所有用户的安全供热。

      该部分关于供热综合自动化及工程化应用构成的内容探讨,结合着本公司实际生产调度与能源管理现状,系统构成如下。

      第一是供热管道网络的监控系统。该系统的设计运用了GSM短信、无线电台等通讯方式,引入的目的就是为了实现对供热范围内各换热站点的一种集中管控,同时还可以对供热品质加以分析。通过引入现代通讯技术,在这种情况下,整个供热工程系统的应用,不仅施工方便、性价比高,而且设置起来非常灵活,时效性、精准度非常高,有助于及时发现可能出现的故障点,其所反馈回来的监测下的数据信息,可以有效指导工作管理人员及

时发现并处理故障问题,比如我们比较常见的热网堵塞、泄漏等,通过现代通讯技术的嵌入,促使着管理部门能够合理地调控相关阀门的闭合程度,最大限度地确保区域范围内热网为每一家住户平衡供热,基本上可以杜绝、避免冷热不均现象的发生。此外,该系统也具有较强的节能效益,多达10% - 20%。

      第二是热网能源信息的管理系统。该系统的设置,主要借助于互联网计算机信息技术,属于一种局域网络信息通讯平台。该信息管理系统,在正常运行前提下,可以对服务区域热网内对能源信息的收集、整理,对于系统管理员来说,通过该信息平台,可以更及时、更全面去了解热网的实际运行情况。

      第三是供热系统源头的自动控制系统设置。所谓“供热系统源头”,简单一点讲就是指为热网提供热能的动力源,也就是行业内俗称的锅炉房。

      最后是供热系统操作培训系统。随着自动化技术与电气化工程技术的广泛应用,人们过多地将精力放在工程技术应用层面,也忽略了人的作用,这也是常常出现故障的原因之一。本人坚持认为, 在供热综合自动化及工程化应用领域, 最为核心的还应当是人的操作,包括对整个供热系统的操作、管理等,这些都离不开人,因此,我公司尤其重视对供热人才的管理培训,建立模拟操作培训系统非常有必要。此外,通过建立供热综合自动化技术及其工程化应用联合体系,可以充分借助互联网络平台,全新的实现对系统管理人员的指标考核,且高效、经济效果好。

几点建议 ——

融合新技术 实现新发展

      结合工作实际,简要提出几点建议。

      第一, 在原有系统设计的基础上,需要进一步强化电气安全控制,为供电用户提供更加安全、稳定、可行的热网服务系统。关于这一点,安全性和可靠性是前提,需要相关技术施工人员在供热建设前期就做好准备。在构建配电线路,以及设置电气设备等相关环节,需要考虑到的应当是对住宅用户电力设备正常运行的一种技术保障,比如前面提到的选择性能好的绝缘导体设备等。

      第二,借助于互联网技术,积极构建自动化变电站,以此来最大限度的满足供热系统电力需求。比如在北京市的冬天,对于供热系统的要求是非常高的,正是由于需求量过大,很有可能影响到变电站的稳定性,关于这一点,通过电气工程相关技术与自动化技术的嵌入,很好的代替了传统的人工操作管理控制机制,同时也方便了系统管理工作人员的操作性,强化了对变电站的监测与调控。在供热综合自动化管控系统下,可以对变电站进行全方位、全天候的监控,系统管理员通过自动化监控平台所获取收集到的数据信息,依据相应的数据模型来提取最有价值的信息记录,予以数据分析处理,从而大大减少降低了变电站出现事故的几率,增强了供热网络的稳定性能。

      第三,借助于信息化技术与电子元件的自动化,逐步覆盖与实现电网调度控制的自动化。以本公司为例,先后引进了一些技术含量高的电力设备,并且还专门配备了大屏显示器等相关硬件设备,这些硬件设备对于整个系统运行机制、效果职能的发挥起到载体作用。

编辑:穆一

(本文节选自《自动化应用》期刊,原题为《供热综合自动化技术的工程化应用分析》,作者系博大开拓热力有限公司荣慧分公司经理,内容有删减,标题有改动。)

 

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