劉洋

【摘 ?要】隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展及人們生活水平的逐步越高，各行各業(yè)對(duì)電力資源的需求量也隨之增加。水力發(fā)電作為我國(guó)電力資源生產(chǎn)利用的重要形式，在社會(huì)發(fā)展過(guò)程中承擔(dān)著重要職責(zé)。水電廠的發(fā)電質(zhì)量及利用效率與電氣設(shè)備的運(yùn)行性能有直接關(guān)系，而電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性對(duì)水電廠電力系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量有著決定性影響，所以水電廠應(yīng)結(jié)合電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的性能和運(yùn)行環(huán)境，制定相應(yīng)的管理方案，以便提升設(shè)備運(yùn)行的可靠性，為提高電能生產(chǎn)效率提供支撐。

【Abstract】With the rapid development of economy and the gradual improvement of people's living standards， the demand for power resources in all walks of life is also increasing. As an important form of power resources production and utilization in China， hydropower plays an important role in the process of social development. The power generation quality and utilization efficiency of hydropower plant are directly related to the operation performance of electrical equipment， and the reliability of electrical automation control equipment has a decisive impact on the operation quality of the power system of hydropower plant. Therefore， hydropower plant should formulate corresponding management plans combined with the performance and operation environment of electrical automation control equipment， so as to improve the reliability of equipment operation， and provide support for improving the efficiency of power production.

【關(guān)鍵詞】水電廠;電氣自動(dòng)化;控制設(shè)備;可靠性

【Keywords】hydropower plant; electrical automation; control equipment; reliability

【中圖分類(lèi)號(hào)】TV736 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號(hào)】1673-1069（2020）11-0185-02

1 引言

電力資源是社會(huì)發(fā)展過(guò)程中不可或缺的重要能源，為了滿足經(jīng)濟(jì)及社會(huì)發(fā)展對(duì)電能的多樣化需求，水電廠需不斷提升電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性，從而為電力系統(tǒng)的安全有效運(yùn)行提供保障。

2 水電廠電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性研究的意義

2.1 可以保證電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的產(chǎn)品質(zhì)量

水電廠整個(gè)電力系統(tǒng)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境、溫度以及電磁波等都會(huì)影響到電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性，導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量下降或?yàn)樵O(shè)備操作人員帶來(lái)安全隱患。提高電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性就意味著提升了設(shè)備的質(zhì)量，增強(qiáng)了設(shè)備的運(yùn)行性能，能夠?yàn)殡娏ο到y(tǒng)的穩(wěn)定、長(zhǎng)效運(yùn)行創(chuàng)建一個(gè)安全的運(yùn)行環(huán)境，從某種程度上來(lái)說(shuō)也是提高了設(shè)備的質(zhì)量，使水電廠的各設(shè)備元件在日常運(yùn)行控制過(guò)程中有了強(qiáng)有力的支撐。所以提升電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的質(zhì)量，是各生產(chǎn)廠家和水電廠共同追求的目標(biāo)。

2.2 可以取得良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益

水電行業(yè)的快速發(fā)展，離不開(kāi)可靠的電氣自動(dòng)化控制設(shè)備，而設(shè)備的可靠性一直是用戶衡量電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的重要指標(biāo)，只有那些擁有更多可靠性指標(biāo)的設(shè)備，才能為企業(yè)創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)收益，贏取良好的社會(huì)效益。隨著我國(guó)水電廠興建數(shù)量和規(guī)模的持續(xù)增加，電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的需求量也隨之加大。大量的自動(dòng)化控制設(shè)備在使用過(guò)程中，要想為企業(yè)創(chuàng)造理想的收益，電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性就應(yīng)保持良好的狀態(tài)。只有設(shè)備的可靠性持續(xù)處于穩(wěn)定狀態(tài)，電力系統(tǒng)機(jī)組之間的非計(jì)劃停運(yùn)、運(yùn)行故障發(fā)生概率才會(huì)降低，整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行成本、維護(hù)成本、運(yùn)行維護(hù)人員數(shù)量才能減少，從而為水電廠贏得更大的市場(chǎng)份額，進(jìn)而取得良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

3 水電廠電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的運(yùn)行現(xiàn)狀

3.1 運(yùn)行環(huán)境造成運(yùn)行故障

水電廠運(yùn)行環(huán)境的特殊性導(dǎo)致其發(fā)生故障的概率增加，因此，水電廠各設(shè)備發(fā)生故障的現(xiàn)象非常普遍，從而對(duì)整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性有較大影響。水電廠電力系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中，各設(shè)備及其元器件之間所產(chǎn)生的電磁波會(huì)互相干擾，使得自動(dòng)化設(shè)備接收指令、信息回饋等會(huì)受到影響，從而降低了電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的自動(dòng)化性能，設(shè)備損耗也隨之增大，嚴(yán)重危害到水電廠的運(yùn)行質(zhì)量。設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中的機(jī)械故障無(wú)法避免，造成故障的原因有些是非正常機(jī)械作業(yè)，如機(jī)械沖擊震蕩對(duì)設(shè)備有很大傷害，長(zhǎng)此以往設(shè)備結(jié)構(gòu)在外力的作用下會(huì)出現(xiàn)形變、結(jié)構(gòu)細(xì)部參數(shù)發(fā)生變化等。電磁波干擾是水電廠運(yùn)行過(guò)程中不可消除的隱患，在生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)采取有效措施來(lái)避免或控制電磁干擾，保障水電廠的安全生產(chǎn)。

3.2 設(shè)備元件脫離運(yùn)行實(shí)際情況

水電廠發(fā)電是現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展過(guò)程中一種新型發(fā)電模式，在全球范圍內(nèi)擁有廣闊的應(yīng)用空間，在我國(guó)的利用率位居前列。我國(guó)傳統(tǒng)的發(fā)電模式以火力發(fā)電為主，火電廠需要消耗大量的能源，同時(shí)，所產(chǎn)生的各種有害物質(zhì)及廢棄物質(zhì)還會(huì)降低周邊環(huán)境質(zhì)量。所以對(duì)生態(tài)環(huán)境影響小，能夠緩解能源危機(jī)的水電廠得到廣泛應(yīng)用。由于市場(chǎng)需求的不斷增加，生產(chǎn)設(shè)備的廠家和新型技術(shù)也隨之增多，不同的生產(chǎn)廠家所運(yùn)用的技術(shù)、設(shè)備采用的元器件質(zhì)量千差萬(wàn)別，導(dǎo)致水電廠自動(dòng)化控制設(shè)備的運(yùn)行性能差異很大。

4 影響電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性的因素

4.1 質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的零部件

水電廠電氣自動(dòng)化控制設(shè)備由大量不同品種的零部件組成，它的可靠運(yùn)行有賴于所有零部件的密切協(xié)調(diào)、共同運(yùn)轉(zhuǎn)，其中任何一個(gè)零部件出現(xiàn)問(wèn)題，勢(shì)必會(huì)影響整個(gè)設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。為了避免因零部件質(zhì)量不達(dá)標(biāo)所造成的設(shè)備故障問(wèn)題，生產(chǎn)廠家在設(shè)備安裝之前應(yīng)對(duì)所使用的零部件進(jìn)行檢查，嚴(yán)格按照國(guó)家相關(guān)行業(yè)規(guī)范對(duì)零部件進(jìn)行篩選。然而由于零部件生產(chǎn)廠家較多，不同的廠家在制作工藝、生產(chǎn)材料等方面具有明顯不同，所生產(chǎn)出來(lái)的零部件質(zhì)量也參差不齊，并且產(chǎn)量也不穩(wěn)定。

4.2 環(huán)境因素

影響水電廠電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性的另一重要因素為環(huán)境因素，電氣自動(dòng)化控制設(shè)備所處外界環(huán)境的溫濕度及電磁干擾，都對(duì)其穩(wěn)定性帶來(lái)影響。電氣自動(dòng)化控制設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中，機(jī)械環(huán)境以及電磁力的大小都會(huì)威脅到電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的運(yùn)行及發(fā)展，并且自然環(huán)境中的氣候溫度高低、氣壓大小及大氣污染系數(shù)等也會(huì)干擾電氣自動(dòng)化控制設(shè)備運(yùn)行的可靠性。例如，當(dāng)外界環(huán)境溫度較高時(shí)，機(jī)械環(huán)境溫度也隨之升高，電氣自動(dòng)化控制設(shè)備散熱速度就會(huì)降低，此時(shí)，電氣自動(dòng)化控制設(shè)備就容易出現(xiàn)運(yùn)行故障;如果氣壓過(guò)高往往導(dǎo)致電氣自動(dòng)化控制設(shè)備出現(xiàn)啟動(dòng)困難問(wèn)題;在大氣污染系數(shù)較高的條件下，電氣自動(dòng)化控制設(shè)備容易出現(xiàn)自動(dòng)化工作不全面的現(xiàn)象，同時(shí)，會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

5 提高電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性的措施

5.1 合理選擇零部件

水電廠的電氣自動(dòng)化控制設(shè)備是由種類(lèi)和數(shù)量都非常多的零部件組成，這些零部件質(zhì)量的好壞程度對(duì)設(shè)備的可靠性具有直接關(guān)系。在設(shè)備生產(chǎn)環(huán)節(jié)，應(yīng)綜合考慮設(shè)備運(yùn)行的實(shí)際環(huán)境、零部件生產(chǎn)技術(shù)及零部件質(zhì)量高低等級(jí)要求等，結(jié)合電氣自動(dòng)化控制設(shè)備對(duì)不同零部件的質(zhì)量和性能需要進(jìn)行選擇。在不同的溫度影響下，零部件的穩(wěn)定性對(duì)設(shè)備整體的可靠性有直接影響，因此，要優(yōu)先選擇散熱性能好的類(lèi)型;對(duì)于易損的零部件，要對(duì)其應(yīng)用周期進(jìn)行嚴(yán)格的篩選，同時(shí)，加強(qiáng)對(duì)此類(lèi)零部件的定期養(yǎng)護(hù)及管理;濕度也是零部件選取時(shí)應(yīng)考慮的因素，在濕度過(guò)大的條件下會(huì)增加零部件、印刷電路板等出現(xiàn)凝露現(xiàn)象的概率，從而影響電氣性能。

5.2 合理利用電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的保護(hù)設(shè)施

通過(guò)分析環(huán)境因素對(duì)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性的影響，在設(shè)備維護(hù)過(guò)程中，設(shè)備維護(hù)人員需以此為落腳點(diǎn)，根據(jù)水電廠對(duì)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的應(yīng)用要求，合理調(diào)節(jié)設(shè)備元件使用環(huán)境的溫濕度，為設(shè)備的可靠運(yùn)行創(chuàng)造有利條件。電氣自動(dòng)化控制設(shè)備自身具有保護(hù)設(shè)施，如設(shè)備散熱設(shè)施、溫度保護(hù)設(shè)施、濕度保護(hù)設(shè)施、防腐設(shè)施及防污設(shè)施等，這幾項(xiàng)保護(hù)設(shè)施在設(shè)備運(yùn)行時(shí)能夠發(fā)揮對(duì)設(shè)備的安全防護(hù)作用，降低外界因素對(duì)設(shè)備可靠性的影響。因此，設(shè)備維護(hù)人員要緊緊抓住這一特征，在設(shè)備安裝保護(hù)設(shè)施前全面了解并分析設(shè)備所處的環(huán)境和水電廠對(duì)設(shè)備的要求，并結(jié)合設(shè)備實(shí)際運(yùn)行環(huán)境針對(duì)性地選取安全保護(hù)設(shè)施，最大限度地發(fā)揮保護(hù)設(shè)施的安全防護(hù)功能。

5.3 提升工作人員的專(zhuān)業(yè)技能

水電廠電氣自動(dòng)化控制設(shè)備無(wú)論是從內(nèi)部結(jié)構(gòu)還是運(yùn)行環(huán)境，都非常較復(fù)雜。為保障設(shè)備高效安全地運(yùn)轉(zhuǎn)，需不斷提升操作人員的操作技術(shù)水平，使其在具體的操作過(guò)程中，嚴(yán)格依據(jù)相關(guān)行業(yè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)展各項(xiàng)操作行為。同時(shí)，要加強(qiáng)對(duì)設(shè)備維修人員專(zhuān)業(yè)技能的培養(yǎng)，以便為電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠運(yùn)行提供支撐。

5.4 加強(qiáng)測(cè)試

為了準(zhǔn)確掌握水電廠電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性，需制定一套比較完善的可靠性實(shí)驗(yàn)檢測(cè)方法。常見(jiàn)的測(cè)試方式有現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)法、實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)測(cè)試等方式。以實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)測(cè)試方式為例，該方式屬于電氣自動(dòng)化控制設(shè)備最基礎(chǔ)的檢測(cè)方式。在實(shí)驗(yàn)室中通過(guò)變換工作和運(yùn)行條件來(lái)檢驗(yàn)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備在不同運(yùn)行環(huán)境下的運(yùn)行狀態(tài)，得出比較穩(wěn)定的檢測(cè)參數(shù)。

【參考文獻(xiàn)】

【1】翁浩平.關(guān)于水電廠電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性分析[J].技術(shù)與市場(chǎng)，2019（03）：15-17.

【2】王靜，樊銀.水電廠電氣自動(dòng)化設(shè)備可靠性論述[J].數(shù)字通信世界，2018（09）：18-19.

【3】楊正暉.水電廠電氣自動(dòng)化控制設(shè)備穩(wěn)定性技術(shù)探析[J].河南水利與南水北調(diào)，2017（1）：72-73+77.