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水电厂电气自动化控制设备可靠性分析许锦宇

发表时间：2020/6/30 来源：《电力设备》2020年第5期作者：许锦宇

[导读] 摘要：水力发电是我国电力资源生产利用的重要形式，不断提升水电厂电气自动化控制设备，利用信息化技术提升相应设备运行能力，通过更加有效的系统控制和监控水电厂整个生产流程，在提升水电厂工作可靠性，降低运行成本，确保电能质量，提升劳动生产效率等方面大有裨益。当前，水电厂电气自动化控制设备的可靠性受到了人们普遍的关注。

        （松花江水力发电有限公司吉林丰满发电厂吉林吉林 132108）
        摘要：水力发电是我国电力资源生产利用的重要形式，不断提升水电厂电气自动化控制设备，利用信息化技术提升相应设备运行能力，通过更加有效的系统控制和监控水电厂整个生产流程，在提升水电厂工作可靠性，降低运行成本，确保电能质量，提升劳动生产效率等方面大有裨益。当前，水电厂电气自动化控制设备的可靠性受到了人们普遍的关注。本文主要分析了提高水电厂电气自动化控制设备可靠性的几点措施。
        关键字：水电厂；自动化；可靠性；措施
        随着我国经济的快速发展，带动相关科技领域进步，在我国水电厂电气工程中逐步实现了自动化控制。但水电厂在运行环境上，相对较为特殊，这使得水电厂运行设备的故障发生较为普遍，同时对于设备整体运转可靠性也造成了较大影响。笔者结合实际工作经验，从水电厂电气自动控制设备可靠性的积极意义分析入手，探讨了加强水电厂电气自动化控制设备可靠性的相关措施，以期为促进水电厂的长足发展尽上绵薄之力。
        1提高水电厂电气自动控制设备可靠性的积极意义
        1.1可以保证自动化控制设备的产品质量
        通常而言，提高了自动化控制设备的可靠性就意味着提升了设备的质量。在水电厂电气自动化控制设备的质量控制中，一般最看重的三个指标分别是设备的安全性、可靠性和经济性。三者相互影响，相互制约。要想使电气自动化控制设备的质量得到保证，就必须对设备运行的可靠性提出较高要求，一般来说，设备的可靠性越高，则产品的质量就越能够得到保障。因此，无论是对于设备的生产厂家还是水电厂，都希望能尽可能地提高电气自动化控制设备的可靠性。
        1.2可以取得良好的社会经济效益
        在电气设备的制造、使用过程中，其初衷都是为了取得更好的经济效益。随着我国经济社会的持续高速发展，我国的水利工程也在高速发展中，因此较大数量的水电厂得以进行建设，大量水电厂也需要购置大量的电气自动化控制设备，在大量自动化控制设备的使用过程中，要想取得良好的经济效益，就必须要提高电气自动化控制设备的可靠性。只有使设备的可靠性得到了较大幅度的提高，避免机组非计划停运，降低因弃水造成的发电量损失，降低运行、维护成本，减少运行维护人员数量，才能够在十分激烈的市场竞争中得以脱颖而出，取得较大的市场竞争优势，进而得到良好的社会经济效益。
        2水电厂电气自动化控制设备可靠性的发展现状
        2.1设备问题
        水电厂选择应用的电气自动化控制设备，具有较强的针对性。但长期运行后，设备内部的运转也会产生问题，由此所衍生的可靠性影响因素较多。例如，控制设备的内部当中，各个元件在运行时，受到的冲击力、磨损程度均超过了承受的范围，导致电气自动化控制设备的运行能力表现为持续下降的情况。如果该问题不能得到良好的解决，将促使电气自动化控制设备的性能持续下降，再加上设备之间的联接作用，对其他的正常设备，产生极大的不利影响。除此之外，电气自动化设备在运行过程中，其产生的电磁波是比较严重的问题。电磁波对各类设备均有一定的影响，如果不能采取有效的手段来规避，将针对设备，甚至是水电厂整体的运行，均产生严重的影响。
        2.2环境问题
        水电厂电气自动化控制设备，是电气运行的主要设备，对工厂整体的协调性，具有很大的影响。但从现有的工作来看，多数水电厂的电气自动化控制设备在可靠性方面，并不是特别让人满意。电气自动化控制设备所处的环境并不理想。很多设备往往处于温度不稳定、湿度过高、空气污染严重的区域，这就导致设备的正常功能无法实现，对设备本身的破坏是持续性的，最终造成电气自动化无法有效的运转。在环境不理想的情况下，很多电气自动化控制设备的运行都存在一定的安全隐患，这对设备、对操作人员而言，都是必须要解决的问题。
        3加强水电厂电气自动化控制设备可靠性的措施
        3.1提高电气自动化控制设备可靠性设计水平
        加强电气自动化控制的可靠性，首要应从源头做起，从设计阶段着手，提高可靠性设计水平。

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在产品设计阶段，要根据产品的使用目标、用途、工作环境等因素选择正确的设计方向，结合各项具体要求开展结构和性能设计，根据设计方案选择满足使用要求的元器件。在进行设计时，设计人员要对设备将来的应用环境有着充分的了解和清晰的认识。要针对高低温环境、干湿环境和复杂气候等进行专项设计，以提高设备对恶劣环境的应对能力。这样不仅提高了设备的质量水平，降低了设备投入使用后的维修保养需求，对于实现更大的经济利润也很有帮助。
        3.2选择适当的设备元器件
        电气自动化控制设备的元器件的选择，应根据设备实际的运用环境，按照技术条件、技术性能以及元件的质量高低等级要求进行选择。而受温度等的影响，元器件的可靠性关系设备的整体安全性，应选择元器件散热效果好的类型。因这种类型的元件非常适合电子设备功率较大的情况，其散热性能较好，所以能够保障不会因温度过高而出现故障。同样，选择电子元器件还要考虑到湿度的影响，尤其是在低温高湿的特殊环境下，过大的空气湿度会使得设备的元器件、印刷电路板等部分出现凝露，从而影响电气性能。
        3.3加强电气自动化控制设备质量控制
        在为电气自动化控制系统选择设备时，一定要充分考虑使用条件，选择的设备不仅要适应使用环境，在满足使用需要的同时保障设备间彼此能相互协调，充分发挥应有效能。从维修角度考虑，处于使用状态的设备元器件要能够与备用元器件实现完美替换，一旦设备发生故障，能够在最短的时间内更换故障部件，从而将故障的不利影响限制在最小范围内。此外，要加强设备及元器件采购管理，采购设备时，不仅要核对供应商提供的产品性能资料是否符合需要，还要对产品供应商的资质进行认真全面地考察。
        3.4加强测试提升可靠性
        3.4.1实验室检测
        在电气自动化控制设备可靠性检测方法中，实验室检测是最为基础的检测方法，在实验室中，能够对变换工作、环境条件进行变换，并且能够模拟出电气自动化控制设备运行的环境，在特定的环境中，对电气自动化控制设备进行检测，能够得出一个比较稳定的检测指标，并且能够得到一个比较可靠的检测参数。一般而言，实验室检测方法比较具有可靠性，所得到的参数均具有比较高的品质，但是，由于受到诸多客观因素的影响，该类方法需要投入大量的试验品，相应的投入成本比较高。
        3.4.2保证实验测试
        保证实验测试的方法是在产品出厂前对产品进行无故障的实验电控设备的检测，如果发生故障，且故障的发生具有随机性、突发性，因此，电控设备的失效率在检测中会呈现出时间的变化性、多样性、复杂性。此外，在产品出厂之前对产品进行检测，能够实现对产品早期失效情况的考核，再根据检测结果中对产品进行改善，从而降低失效率。虽然该类方法能够保证产品的可靠性，但是其检测的时间比较久，对生产量比较大的工厂而言不适合，往往比较适合产量比较小的工厂。
        3.4.3现场检测
        现场检测主要是指对设备直接进行可靠性的检测，对检测的结果数据进行记录，根据记录的数据得出电气自动化控制设备的可靠性指标。通常情况下，这种检测的方法是当前最为普遍的检测方法，其优点是能够在真实的环境中进行检测，能够将产品真实的可靠性指标进行反映与表现。
        4结束语
        总的来说，影响水电厂电气自动化控制设备可靠性的因素较多，一定要重点、全方位深入分析其运行环境、内部元器件等方面的内容，最大程度上保证满足电气自动化控制设备的运行标准，确保控制设备的安全性和可靠性，推动水电行业的进一步发展。
        参考文献：
        [1]电气自动化控制设备可靠性分析[J].周添荣.建材与装饰.2018(07)
        [2]电气自动化控制设备的可靠性研究[J].刘强.中国高新技术企业.2016(12)
        [3]关于电气自动化控制设备的可靠性分析[J].赵纪垒.江西建材.2018(17)
        [4]电气自动化控制设备的可靠性分析[J].李鑫.无线互联科技.2020(05)
        [5]电气自动化控制设备的可靠性分析[J].孟晋.通信电源技术.2018(12)