電廠電氣自動化控制系統(tǒng)可靠性探析

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摘要：近些年，國家電力行業(yè)的發(fā)展速度較快，為了更好地滿足實(shí)際供電需求，電氣自動化控制系統(tǒng)如何被廣泛運(yùn)用，成為了備受矚目的焦點(diǎn)。電廠在電氣自動化控制系統(tǒng)的發(fā)展中，應(yīng)重視可靠性這一基本要求。依照當(dāng)前實(shí)際研究結(jié)果分析，電廠電氣自動化控制系統(tǒng)的可靠性普遍較低，將直接影響到控制系統(tǒng)作用和功能的發(fā)揮。需探索電廠電氣自動化控制系統(tǒng)可靠性策略，通過概述相關(guān)的測試方法，判斷實(shí)際的影響因素，提出科學(xué)化建議。

關(guān)鍵詞：電廠電氣；自動化控制系統(tǒng)；可靠性；策略

1前言

當(dāng)前我國電廠的電氣自動化控制系統(tǒng)應(yīng)用廣泛，但是在電氣自動化控制系統(tǒng)運(yùn)行中還存在較多問題，這對于電廠的生產(chǎn)效率和水平提升造成了嚴(yán)重影響。因此我國電廠發(fā)展中的一項(xiàng)重要工作是提高電氣自動化控制系統(tǒng)的可靠水平，才能使電廠電氣系統(tǒng)的作用得到充分發(fā)揮[1]。本文將對電氣自動化控制系統(tǒng)可靠性測試方法進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上探討影響電氣自動化控制系統(tǒng)可靠性的因素，最終研究提升電廠電氣自動化控制系統(tǒng)可靠性的途徑，以期為我國電廠提升電氣自動化控制系統(tǒng)可靠性提供理論依據(jù)。

2電廠電氣自動化控制系統(tǒng)的可靠性測試

2.1實(shí)驗(yàn)室測試法

在電氣自動化控制系統(tǒng)可靠性的測試中，最為常用的方法之一就是實(shí)驗(yàn)室測試法。這種方法在實(shí)際運(yùn)用時(shí)，可以分析大批量的生產(chǎn)產(chǎn)品。在創(chuàng)設(shè)出特定的可控產(chǎn)品工作環(huán)境后，模擬基本的使用條件。在模擬環(huán)境下，落實(shí)相關(guān)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行反復(fù)操作時(shí)，記錄相關(guān)的產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)，最終將統(tǒng)計(jì)所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行可靠性分析。實(shí)驗(yàn)室中的電氣自動化控制系統(tǒng)可靠性測試具有可靠性，因此，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度十分理想，但是此類可靠性測試需要投入一定的成本，客觀限制條件較多。

2.2生產(chǎn)廠內(nèi)測試法

生產(chǎn)廠內(nèi)測試方法主要是運(yùn)用在出廠前產(chǎn)品故障檢測和分析中。電控設(shè)備體現(xiàn)出十分特殊的構(gòu)造，也存在著明顯的復(fù)雜性，故障現(xiàn)象與故障原因的隨機(jī)性和突發(fā)性愈發(fā)明顯。如果合理運(yùn)用該類測試法，可以及時(shí)地分析出電氣自動化系統(tǒng)是否可靠。出廠前的產(chǎn)品試驗(yàn)是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，主要目的是分析產(chǎn)品本身可能存在的問題，依照實(shí)際的檢測結(jié)果，對產(chǎn)品逐步優(yōu)化，保質(zhì)保量向市場投入產(chǎn)品。此類試驗(yàn)?zāi)軌蛟谧畲蟪潭壬洗_保自動化系統(tǒng)的可靠性，但是需要耗費(fèi)較長的時(shí)間，因此，無法能運(yùn)用到生產(chǎn)量較大的工廠中。

2.3現(xiàn)場數(shù)據(jù)測試法

現(xiàn)場數(shù)據(jù)的測試中，可以判斷設(shè)備可靠性與否，檢測人員能夠及時(shí)地將相關(guān)結(jié)果加以記錄，根據(jù)基本的測試情況做出合理的分析，獲取理想的可靠性指標(biāo)。現(xiàn)場數(shù)據(jù)測試與實(shí)驗(yàn)室測試的形式相同，相關(guān)的可靠性指標(biāo)基本是依靠著數(shù)據(jù)數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析，并判斷其基本情況[2]。對比實(shí)驗(yàn)室測試法，該類測試方法運(yùn)用到的測試設(shè)備有限，無需投入較多的資源，測試活動也能在設(shè)備運(yùn)行的過程中順利開展，這在一定程度上降低了測試成本。但是此類測試方法在實(shí)際運(yùn)用時(shí)也有不利因素，比如外界因素的干擾比較明顯，使得測試的結(jié)果無從保障，無法獲取高于實(shí)驗(yàn)室測試結(jié)果的準(zhǔn)確度。

3電廠電氣自動化控制系統(tǒng)可靠性的影響因素

電廠電氣自動化控制系統(tǒng)可靠性的影響因素較多，應(yīng)該綜合各個(gè)方面進(jìn)行分析，只有明確了相關(guān)影響因素，才能為電氣自動化控制系統(tǒng)的可靠性提供保障，才能更好地落實(shí)好后續(xù)的相關(guān)工作，維持電廠的正常運(yùn)行。自動化控制系統(tǒng)示意圖和流程圖如圖1和圖2所示。

3.1元器件本身質(zhì)量問題

電廠電氣自動化控制系統(tǒng)的元器件通常來自多個(gè)廠家，其中不乏部分廠家為了獲取最大的利益，選擇出售低價(jià)的元器件，直接降低了電廠電氣自動化系統(tǒng)的可靠性，甚至?xí)裣轮T多的安全隱患，大大縮減自動化系統(tǒng)的實(shí)際使用壽命，給電廠的發(fā)展造成阻礙。對于這一影響因素，應(yīng)該結(jié)合實(shí)際的情況做出科學(xué)化的考量，使用適當(dāng)?shù)氖侄?，讓元器件符合設(shè)備運(yùn)行要求，以保證電廠發(fā)展的穩(wěn)定性。

3.2人為因素的影響

電廠電氣自動化控制系統(tǒng)需要以多種技術(shù)和知識加以支持，由此讓其保持在相對穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)下，如電路、編程和計(jì)算機(jī)等，都是相對重要的內(nèi)容，需要相關(guān)的工作人員高度重視自動化控制系統(tǒng)的優(yōu)化與完善，通過適宜的方式強(qiáng)化自身的專業(yè)水平。但是在實(shí)際工作中，自動化控制系統(tǒng)的基本利用價(jià)值并不理想，許多操作人員的專業(yè)水平不高，對于相關(guān)技術(shù)和知識的掌握程度不夠理想，使得自動化控制系統(tǒng)的可靠性大大降低[3]。

3.3氣候因素的影響

在電廠發(fā)展的進(jìn)程中，氣候條件的干擾無從避免，只能采取合理的手段，適當(dāng)降低對相關(guān)系統(tǒng)的影響程度。自動化控制系統(tǒng)中涉及較多元器件，但是很多的元器件均受到氣候因素的影響，尤其是溫度和濕度等變化相對明顯的時(shí)候，便會直接地降低電氣自動化控制系統(tǒng)的可靠性，進(jìn)而產(chǎn)生設(shè)備損壞和動作不靈敏等問題。尤其是在強(qiáng)烈氣候變化趨勢下，電氣自動化控制系統(tǒng)難以正常工作。電廠電氣自動化控制系統(tǒng)規(guī)劃表如表1所示。

3.4機(jī)械條件的影響

機(jī)械條件可以對自動化控制系統(tǒng)的可靠性產(chǎn)生不利影響，若是在設(shè)備運(yùn)行中受到了很多因素的干擾，勢必會出現(xiàn)元器件松動和脫落的問題，從而降低了系統(tǒng)整體的運(yùn)用價(jià)值，比如外力的沖擊作用和振動等。在這樣的干擾下，元器件的參數(shù)設(shè)置與電氣性能也就發(fā)生明顯的變化，從而使結(jié)構(gòu)件損壞和金屬件疲勞。

3.5電磁波的影響

在各種電器得以廣泛應(yīng)用的過程中，很多電磁波得以出現(xiàn)。電磁波創(chuàng)設(shè)出了相對復(fù)雜的電磁空間，其中很多元素的存在都能影響到系統(tǒng)的可靠性。在復(fù)雜電磁環(huán)境之下，電氣設(shè)備備受干擾，加之部分操作人員并未詳細(xì)地了解排除干擾的方法，導(dǎo)致出現(xiàn)錯(cuò)誤指令，進(jìn)而影響到設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行[4]。

4電廠電氣自動化控制系統(tǒng)可靠性的具體策略

4.1實(shí)現(xiàn)較為科學(xué)的設(shè)計(jì)

電氣自動化控制系統(tǒng)的科學(xué)性和合理性在一定程度上均能影響到可靠性，因此，逐步優(yōu)化相應(yīng)的設(shè)計(jì)方案和組裝對策，能夠?qū)⑵淇煽啃苑€(wěn)步地提升，還可以更好地規(guī)范電氣自動化控制系統(tǒng)運(yùn)行模式。相關(guān)的技術(shù)人員應(yīng)該積極地重視產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形式和可靠系數(shù)的合理研究，關(guān)注基本運(yùn)行條件和技術(shù)可行性等，認(rèn)真分析控制系統(tǒng)的實(shí)際參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，為設(shè)備整體性能的強(qiáng)化創(chuàng)造良好條件。技術(shù)人員還要對相應(yīng)的使用方式和維護(hù)方法等展開細(xì)致的分析，做好科學(xué)化的研究，借助降低維修率的基本手段，使系統(tǒng)本身的可靠性得以明顯強(qiáng)化。

4.2落實(shí)細(xì)致的精簡組裝

自動化控制系統(tǒng)中涵蓋著較多的組件，且市場中的組件型號與種類繁多，需要系統(tǒng)匹配技術(shù)人員展示出自身的專業(yè)度。正規(guī)供應(yīng)商的零部件品質(zhì)相對理想，在精細(xì)化的組裝之后能夠保證系統(tǒng)本身的可靠性。但是電廠為了讓系統(tǒng)的性能和質(zhì)量提升至新的高度，還需進(jìn)行多方對比，在實(shí)際組裝的時(shí)候不可隨意確定設(shè)備精度水平。應(yīng)該注意的是，電廠電氣自動化控制系統(tǒng)中的設(shè)備并非越復(fù)雜越好，還應(yīng)該實(shí)現(xiàn)科學(xué)的精簡組裝，由此才能保證系統(tǒng)可靠性的提高。技術(shù)人員需要嚴(yán)格地把控裝配原件質(zhì)量，明確其對于相關(guān)系統(tǒng)損耗的影響，排除各項(xiàng)干擾性因素[5]。

4.3確保系統(tǒng)設(shè)備選擇更精準(zhǔn)

對于設(shè)備的選擇，應(yīng)該講究科學(xué)性和合理性，這是保證自動化控制系統(tǒng)可靠性的前提條件。只有讓相應(yīng)的設(shè)備選擇符合預(yù)期，才能給后期系統(tǒng)應(yīng)用創(chuàng)造良好條件，也才能為進(jìn)一步維護(hù)和管理打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。電廠中的管理人員應(yīng)該提高選擇能力，保證選擇的型號和質(zhì)量滿足自動化控制系統(tǒng)的需求。同時(shí)，還需運(yùn)用空閑時(shí)間深入研究，積極地掌握專業(yè)的知識，確保對多種類別的電氣自動化設(shè)備合理鑒別，推動系統(tǒng)設(shè)備選擇工作的穩(wěn)步開展。

4.4提升后期維護(hù)和管理力度

電氣自動化控制系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，后期的維護(hù)和管理意義重大，這是強(qiáng)化電氣自動化控制系統(tǒng)可靠性的關(guān)鍵舉措。電廠技術(shù)人員需要制定出科學(xué)合理的檢修與維護(hù)計(jì)劃，落實(shí)好全面細(xì)致的檢測，促使電氣自動化控制系統(tǒng)設(shè)備元件的維護(hù)，監(jiān)測高負(fù)荷工作狀態(tài)下電氣自動化控制系統(tǒng)的設(shè)備情況，更換有明顯問題的設(shè)備，以免產(chǎn)生更多的問題。

4.5系統(tǒng)設(shè)備的散熱應(yīng)到位

自動化控制系統(tǒng)的可靠性還受溫度因素的影響，若是未能及時(shí)地控制高溫，將會影響到系統(tǒng)運(yùn)行，進(jìn)而造成難以預(yù)料的損失。電廠需要采取適當(dāng)?shù)姆绞剑岆姎庾詣踊刂葡到y(tǒng)的散熱更加到位，為穩(wěn)定運(yùn)行創(chuàng)造出良好的條件。一般來說，若是晶體管功率明顯小于100MW，則無需設(shè)置對應(yīng)的散熱器。但是半導(dǎo)體的分立器件功率較大時(shí)，則需要將其合理設(shè)置，使其處于散熱器之上。系統(tǒng)內(nèi)部的散熱器也應(yīng)該做好清潔處理，保證粗糙度符合標(biāo)準(zhǔn)，確保其顏色達(dá)標(biāo)，實(shí)現(xiàn)輻射換熱；若是半導(dǎo)體分立器件本身就存在著熱敏感特性，則需要將其適當(dāng)?shù)匕惭b在遠(yuǎn)離耗散功率大的相應(yīng)區(qū)域中[6]。

5結(jié)語

經(jīng)過上述的分析，可以清楚地了解到電廠電氣自動化控制系統(tǒng)運(yùn)行中影響可靠性的相關(guān)因素。電廠為了更好地滿足實(shí)際運(yùn)行需要，同時(shí)維護(hù)好電氣自動化控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，需要對影響可靠性的相關(guān)因素加以分析，在這個(gè)基礎(chǔ)上及時(shí)地制定出有力措施，確保電氣自動化控制系統(tǒng)的可靠性更加理想。

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作者:周金星 陳武增 徐江 單位:中電國際新能源海南有限公司 山西啟光發(fā)電有限公司 國電投姚孟發(fā)電有限公司