李善文 嚴(yán)一凡 甘祎揚

摘? 要：隨著電氣設(shè)備向著智能化、模塊化方向發(fā)展，新型電氣設(shè)備也不斷被研發(fā)出來，電氣自動控制系統(tǒng)變得愈加復(fù)雜，在進行控制系統(tǒng)設(shè)計時需要充分考慮到電控設(shè)備的可靠性。本文對可靠性影響因素進行分析，并提出了提高電氣自動化控制設(shè)備可靠性的有效途徑。

關(guān)鍵詞：電氣自動化控制系統(tǒng);電力設(shè)備;可靠性

電氣自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用使得電力系統(tǒng)運行變得更為準(zhǔn)確、可靠，對保證正常的電力供應(yīng)發(fā)揮著重要作用?？煽啃允请姎庠O(shè)備的重要指標(biāo)，如果電氣自動化控制設(shè)備存在安全隱患，會給操作人員生命安全造成威脅，還會企業(yè)承受更大的經(jīng)濟損失。應(yīng)該從安全角度出發(fā)，選擇具有高質(zhì)量、高可靠性的電氣元件，做好電氣設(shè)備的質(zhì)量檢測，配置應(yīng)急電氣設(shè)備，定期更新到達使用壽命的電氣設(shè)備

1電氣智能化控制設(shè)備可靠性

可靠性，也就是在特定的環(huán)境和時間條件下，完成某項功能的能力。電氣自動化控制設(shè)備可靠性，實質(zhì)是保證電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運行，避免對用戶電氣設(shè)備造成損害，盡量減少停電時間，保證運行維護人員的生命安全。電氣自動化控制系統(tǒng)在實際運行過程中，電氣設(shè)備的故障出現(xiàn)存在著隨機性，可靠性具有安全性、充裕度兩個方面。電氣控制的充裕度要求有著充足的輸電、發(fā)電容人量，可以使電氣自動設(shè)備在每個工況下都可以保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。而安全性要求電氣控制系統(tǒng)中出現(xiàn)故障情況下，保證電力系統(tǒng)的安全運行，不會由于故障引起聯(lián)動反應(yīng)。可靠性是對電氣控制設(shè)備進行評估的重要指標(biāo)，對電氣控制系統(tǒng)的運維管理進行指導(dǎo)，如何作好電氣自控設(shè)備監(jiān)督具有重要意義。

2電氣自動控制設(shè)備可靠性影響因素分析

2.1供電電源

保證電氣自控設(shè)備穩(wěn)定運行的重要條件要求供電電源有著很好的可靠性，很多電氣自動系統(tǒng)中都采取冗余供電方式，如果某個供電回路存在故障，通過智能轉(zhuǎn)換開關(guān)將備用電源投入使用。供電電源的可靠性可保證對電力系統(tǒng)持續(xù)供電，電氣設(shè)備可正常運行，對提高電氣自控系統(tǒng)的可靠性起到保障作用。

2.2長距離傳輸問題

電氣自控系統(tǒng)在實際施工過程中，會根據(jù)實際需要來延長供電線路距離。長距離傳輸會引發(fā)各種問題，存在著線損變大、低壓供電等現(xiàn)象，控制設(shè)備會由于電壓不穩(wěn)而損壞;還存在電磁干擾問題，對自控系統(tǒng)的可靠性帶來不利影響;如果存在供電電纜線徑過小、控制設(shè)備非正常條件關(guān)機、饋電設(shè)備陳舊等問題，會給自控系統(tǒng)運行帶來不穩(wěn)定因素。

2.3負荷容量

電氣自控系統(tǒng)具備的負荷容量大于原設(shè)計控制能力，會導(dǎo)致主變壓器持續(xù)運行在超載條件下，會對供電系統(tǒng)的可靠性造成影響，供電質(zhì)量也得不到保證，供電電纜、電氣設(shè)備會加速老化，還會產(chǎn)生損壞等問題，會使電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性不斷降低。過負荷運行會加大電氣設(shè)備的振動頻率，使得自控系統(tǒng)電氣設(shè)備穩(wěn)定性下降，會存在停電的可能性。為保證電氣自控系統(tǒng)達到可靠性的要求，需要對自控系統(tǒng)運行參數(shù)進行實時監(jiān)測，不斷完善監(jiān)控系統(tǒng)的功能，解決與自動系統(tǒng)不匹配的問題，可以及時解決自控系統(tǒng)運行故障，避免造成更大的安全事故。

3提高電氣自動化控制設(shè)備可靠性的有效途徑

3.1電源系統(tǒng)

電源系統(tǒng)具備持續(xù)供電的能力，可以保證電氣自控系統(tǒng)持續(xù)運行，在一臺供電電源出現(xiàn)故障時，及時將另外一臺投入運行，恢復(fù)自控系統(tǒng)的正常供電。及時恢復(fù)供電需要設(shè)置好電源轉(zhuǎn)換的時間，為提高電源系統(tǒng)可靠性可從如下幾方面考慮：1）在電氣自控設(shè)備運行條件下，通過主電源進行供電，如果存在供電故障，需有及時切換到備用電源，具體的時間需要從生產(chǎn)和電氣設(shè)備安全性來確定。對于供電可靠性高的電氣自控系統(tǒng)可以將UPS裝置作為備用，不再存在切換時間的問題。2）設(shè)置選擇性保護系統(tǒng)，對電氣自控系統(tǒng)進行過載、短路保護，按照運行電流來確定斷路器，再根據(jù)保護級別來確定保護時間。

為更好地保證電控系統(tǒng)設(shè)備的供電持續(xù)性，可以選擇并聯(lián)供電方式，把電氣設(shè)備劃分成重要、非重要兩種類型。重要的電氣設(shè)備會影響電氣自控系統(tǒng)正常運行，比如，變壓器、PLC控制器等。非重要電氣設(shè)備不會對電控自動運行產(chǎn)生太大的影響，比如一些輔助的電氣設(shè)備。如果自動控制系統(tǒng)存在電氣故障，則按照電氣設(shè)備的重要性進行選擇保護方案。

3.2電磁干擾

如果電氣自控系統(tǒng)比較復(fù)雜、規(guī)模比較大，一些部位的電氣設(shè)備布局比較緊湊，在通電運行時會出現(xiàn)電磁干擾現(xiàn)象，主要的解決措施有：1）電氣設(shè)備間的電磁干擾，交流電源為電磁干擾的來源，會對自控系統(tǒng)穩(wěn)定性造成影響。可以在電氣設(shè)備、電網(wǎng)電源相互間安裝隔離變壓器，把高頻電源信號進行過濾處理，可以為自控系統(tǒng)提供更為純凈的電源。2）安裝RC阻容吸收裝置。電氣自控系統(tǒng)會安裝有眾多的接觸器、繼電器等電氣元件，在觸點開閉時會形成浪涌脈沖，嚴(yán)重情況下會出現(xiàn)電弧，這樣就會出現(xiàn)電磁干擾。需要在接觸器、繼電器并聯(lián)RC阻容吸收裝置，由于電容兩側(cè)電壓無法出現(xiàn)突變，這樣可以對開閉時形成的電壓浪涌進行控制，電容值與浪涌抑制性能成正比關(guān)系，電阻會對電容釋放的電流進行限制，電阻、電容組成的緩沖電容有著很好的消弧作用，對消除電磁干擾有著很好的效果。2）對干擾源、電氣設(shè)備進行電磁屏蔽，也可以很好地處理電磁干擾問題。針對空間電磁干擾，可以對控制線路進行電磁屏蔽。電氣自控系統(tǒng)線路距離較長，存在著電磁耦合等問題，控制線路可以采用雙絞屏蔽線，可以防止電磁干擾信號經(jīng)過饋線耦合后進入到電氣設(shè)備。開關(guān)量的線路可以采用光電耦合器，將電信號轉(zhuǎn)換為光信號進行處理，可以消除掉電磁耦合干擾帶來的危害。

3.3電氣設(shè)備減振

電氣設(shè)備在通電運行時會存在一定程度的振動，嚴(yán)重情況下會產(chǎn)生電氣設(shè)備共振，會對電氣儀表正常運行產(chǎn)生影響，避免對儀表造成損壞，需要對存在的電氣設(shè)備振動進行處理?？梢栽陔姎庠O(shè)備中安裝減振器，可以緩解和消除電氣設(shè)備運行產(chǎn)生的振動，把電氣設(shè)備與地面基礎(chǔ)間安裝吸振裝置，對電氣設(shè)備運行頻率進行抵消，可以達到減振的處理效果。

3.4加強電氣設(shè)備管理及維護

做好電氣自控系統(tǒng)的電氣設(shè)備維護，對保證電氣設(shè)備的利用率和可靠性是至關(guān)重要的。需要對電氣設(shè)備運行環(huán)境進行檢查，溫度、濕度、粉塵和氣壓等環(huán)境因素是否對電氣設(shè)備產(chǎn)生影響，嚴(yán)格控制室內(nèi)的運行環(huán)境，安裝除濕裝置、除塵裝置、散熱器等，使電氣設(shè)備運行在理想的工況下，避免電氣設(shè)備由于受潮、過熱等引起的故障。在戶外條件下運行的電氣設(shè)備，需要做好安全防護工作，避免受到雨雪、雷電等惡劣天氣帶來的影響。

3.5做好電氣設(shè)備的可靠性測試

電氣設(shè)備安裝調(diào)試完成后，需要開展可靠性測試工作，采用準(zhǔn)確、全面的測試手段對電氣設(shè)備可靠性進行檢查，對存在的問題提出解決措施，保證電氣設(shè)備的運行安全?？刹扇‖F(xiàn)場測試方式，對獲取到的可靠性數(shù)據(jù)進行采集、分析，可以準(zhǔn)確的得到設(shè)備的可靠性情況。

4結(jié)語

電氣自動化控制系統(tǒng)電氣設(shè)備的可靠性，會直接影響到電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行。電氣設(shè)備可靠性的影響因素比較多，需要根據(jù)不同的影響因素采取相應(yīng)的處理措施，可以進一步提高電氣設(shè)備的可靠性，還要求工作人員端正工作態(tài)度，做好電氣設(shè)備管理、維護和可靠性測試等工作，可以延長電氣設(shè)備的使用壽命，保證可靠性達到設(shè)計要求。

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