如何加強(qiáng)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性探究

摘要：本文主要闡述了電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性的重要意義的基礎(chǔ)上，并根據(jù)電氣自動(dòng)化可靠性現(xiàn)狀提出相應(yīng)的建議。以供同行參考

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化；控制設(shè)備；可靠性

1 電氣設(shè)備可靠性定義

近年來，電氣設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)是模塊化、系統(tǒng)化和智能化，電氣設(shè)備的新產(chǎn)品開發(fā)的速度在加快；而其使用環(huán)境也變得惡劣多樣；而所服務(wù)的系統(tǒng)又越來越重要和昂貴。這一切就使得提高電氣開關(guān)的可靠性研究，變得刻不容緩，十分重要了。在國(guó)際上，通用的可靠性定義為：在規(guī)定功能力。此定義適用于一個(gè)系統(tǒng)，也適用于一臺(tái)調(diào)和或一個(gè)單元。由于故障出現(xiàn)的隨機(jī)性質(zhì)，用數(shù)學(xué)方式來描述可靠性，常用“概率”來表示。

2 電氣綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的功能

根據(jù)單元機(jī)組的運(yùn)行和電氣控制的特點(diǎn)，應(yīng)將發(fā)電機(jī)一變壓器組和廠用電源等電氣系統(tǒng)的控制都納入ECS監(jiān)控。其基本功能為：①.發(fā)變組出口220kV/500kV斷路器、隔離開關(guān)的控制及操作。②發(fā)變組保護(hù)、廠高變保護(hù)、勵(lì)磁變壓器保護(hù)控制。③發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)。包括啟勵(lì)、滅磁操作，控制方式切換，增磁、減磁操作，PSS（電力系統(tǒng)穩(wěn)定器）的投退。④220kV/500kV開關(guān)自動(dòng)同期并網(wǎng)及手動(dòng)同期并網(wǎng)。⑤6kV高壓廠用電源監(jiān)視、操作、廠用電壓快切裝置的狀態(tài)監(jiān)視、投退、手動(dòng)啟動(dòng)等。⑥380V低壓廠用電源監(jiān)視、操作、低壓備自投裝置控制。⑦高壓?jiǎn)?備變壓器控制和操作（2臺(tái)機(jī)共用）。⑧柴油發(fā)電機(jī)組和保安電源控制和操作。⑨直流系統(tǒng)和LPS系統(tǒng)的監(jiān)視。

對(duì)于發(fā)變組保護(hù)等主保護(hù)和安全自動(dòng)裝置，因其設(shè)備已經(jīng)很成熟而且要求全部在DCS中實(shí)現(xiàn)其功能尚有一定難度，可能增加相當(dāng)大的費(fèi)用，故可以保留。但是它們與DCS間要口求接，控制采用硬接線，利用通訊方式傳輸自動(dòng)裝置信息，并可以通過DCS進(jìn)行事故追憶。

3 如何控制設(shè)備的可靠性現(xiàn)狀的分析

3.1元器件質(zhì)量低下是控制設(shè)備可靠性指標(biāo)偏低的一大原因目前元器件生產(chǎn)廠家眾多，參差不齊。同時(shí)，元器件廠家間的惡性競(jìng)爭(zhēng)，導(dǎo)致產(chǎn)品價(jià)格低廉，迫使企業(yè)不顧及元件質(zhì)量進(jìn)行采購，這些都會(huì)導(dǎo)致控制設(shè)備可靠性指標(biāo)偏低，并且降低了使用壽命。

3.2工作環(huán)境、使用及維護(hù)不當(dāng)是控制設(shè)備可靠性指標(biāo)低重要原因；電氣設(shè)備所處的工作環(huán)境多種多樣。氣候條件、機(jī)械件用力和電磁干擾是影響控制設(shè)備可靠性的主要因素。

①機(jī)械條件是指電氣設(shè)備在不同的運(yùn)載工具中使用時(shí)所受到的振動(dòng)、沖擊、離心加速度等機(jī)械作用，使得控制設(shè)備元器件損壞失效或電參數(shù)改變，結(jié)構(gòu)件斷裂或變形過大以及金屬件的疲勞破壞等。

②氣候條件主要包括溫度、濕度、氣壓、鹽霧、大氣污染等因素，對(duì)控制設(shè)備的影響主要表現(xiàn)在使電氣性能下降、溫升過高、運(yùn)動(dòng)不靈活、結(jié)構(gòu)損壞，基至不能正常工作。

③控制設(shè)備工作的周圍空間充滿了由于各種原因所產(chǎn)生的電磁波，造成外部及內(nèi)部干擾。同時(shí)，操作人員在沒有完全掌握控制設(shè)備原理的基礎(chǔ)上進(jìn)行操作，導(dǎo)致對(duì)控制設(shè)備不能熟練而正確的操作，并且不能對(duì)設(shè)備進(jìn)行及時(shí)的維護(hù)和保養(yǎng)，都會(huì)導(dǎo)致控制設(shè)備可靠性指標(biāo)低。

4 提高控制設(shè)備的可靠性對(duì)策

要提高電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性，必須根據(jù)控制設(shè)備的特點(diǎn)，采用相應(yīng)的可靠性設(shè)計(jì)方法，從元器件的正確選擇與使用、散熱防護(hù)、氣候防護(hù)等入手，使系統(tǒng)可靠性指標(biāo)大大提高。

（1）從生產(chǎn)角度來說，設(shè)備中的零部件、元器件，其品種和規(guī)格應(yīng)盡可能少，盡量使用由專業(yè)廠家生產(chǎn)的通用零部件或產(chǎn)品。在滿足產(chǎn)品性能指標(biāo)的前提下，其精度等級(jí)應(yīng)盡可能低，裝配也應(yīng)簡(jiǎn)易化，盡量不搞選配和修配，力求減少裝配工人的體力消耗，便于自動(dòng)流水生產(chǎn)

（2）電子元器件的選用準(zhǔn)則。要據(jù)電路性能的要求和工作環(huán)境的條件選用合適的元器件，元器件的技術(shù)條件、技術(shù)性能、質(zhì)量等級(jí)等均應(yīng)滿足設(shè)備工作和環(huán)境的標(biāo)，并留有足免的余量；要注意統(tǒng)計(jì)在使用過程中元器件掃表現(xiàn)出來的性能與可靠性方面的數(shù)據(jù)，作為以后選用的依據(jù)。

（3）控制設(shè)備的散熱防護(hù)。溫度是影響電子設(shè)備可靠性最廣泛的一個(gè)因素。電子設(shè)備工作時(shí)，其功率損失一般都以熱能形式散發(fā)出來，尤其是一些耗能功率較大的元器件，如電子管、變壓管、大功率晶體管、大功率電阻等。硅管不超過150-200攝氏度。

因此對(duì)于半導(dǎo)體分立器件散熱需要考慮；對(duì)于功率小于100mW的晶體管，一般不用散熱器；大功率半導(dǎo)體分立器件應(yīng)裝在散熱器上；散熱器要進(jìn)行表面處理，使其粗糙度適當(dāng)并使表面呈黑色，以增強(qiáng)輻射換熱；對(duì)于熱敏感的半導(dǎo)體分立器件，安裝時(shí)應(yīng)遠(yuǎn)離耗散功率大的元器件。

5 探討電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)

OPC（OIJEforProcessControl）技術(shù)的出現(xiàn)，IEC61131的頒布，以及Microsoft的Windows平臺(tái)的廣泛應(yīng)用，使得未來的電氣技術(shù)的結(jié)合，計(jì)算機(jī)日益發(fā)揮著不可替代的作用。IEC61131已成為了一個(gè)國(guó)際化的標(biāo)準(zhǔn)，正被各大控制系統(tǒng)廠商廣泛采納。

Pc客戶機(jī)/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)、以太網(wǎng)和Internet技術(shù)引發(fā)了電氣自動(dòng)化的一次又一次革命。正是市場(chǎng)的需求驅(qū)動(dòng)著自動(dòng)化和IT平臺(tái)的融和，電子商務(wù)的普及將加速著這一過程。Internet/Intranet技術(shù)和多媒體技術(shù)在自動(dòng)化領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。這種趨勢(shì)正從單一的設(shè)備轉(zhuǎn)向集成的系統(tǒng)。

6 結(jié)束語

綜上所述，保證電氣設(shè)備的可靠性是一個(gè)復(fù)雜的涉及廣泛知識(shí)領(lǐng)域的系統(tǒng)工程。只有在設(shè)計(jì)上給予充分的重視，采取各種技術(shù)措施，同時(shí)，在使用過程中按照流程操作、及時(shí)保養(yǎng)，才會(huì)有滿意的成果。

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作者簡(jiǎn)介：賈東慧，身份證號(hào)碼：41080219820814402Xendprint