水電廠電子電氣自動化設備的可靠性分析

摘要：經(jīng)濟的發(fā)揮在不斷帶動相關科技的發(fā)展與進步，國內(nèi)水電廠工程施工中逐漸大量運用新科技和相關的技術，實現(xiàn)了自動化控制。筆者闡述了水電廠電氣自動化設備的可靠性，同時探析了科學合理的控制方式，從而提升電氣自動化控制設備的穩(wěn)定與可靠性，確保電氣工程自動化在新時代設備中的發(fā)展。電氣自動化設備在現(xiàn)代水電廠中的運用，提升生產(chǎn)供應的可靠性，確保企業(yè)在激勵的市場競爭中，占據(jù)有利的市場地位，從而獲取更多的經(jīng)濟效益和社會效益。

關鍵詞：水電廠;電氣工程;自動化設備;可靠性

隨著經(jīng)濟水平的不斷提升，國民經(jīng)濟不斷推動前進，經(jīng)濟發(fā)展越來越趨于穩(wěn)定，水電廠的規(guī)模不斷擴大和完善，自動化技術也得到了明顯的推動。從政策的角度出發(fā)，國家政府應該制定合理的政策，正確引導電氣工程自動化的順利發(fā)展，提升設備的可靠性。還可以制定性能測試標準，加強對施工人員專業(yè)性進行合理培訓，提升施工人員的相關素質(zhì)，提升電氣工程自動化控制設備的操作性，提升電氣工程的自動化水平。

1 水電廠電氣自動化設備運行的實際情況

水電廠工作運行的過程中，受到多種因素的影響，其中運行的環(huán)境、溫度情況、電氣波等都是影響的重要因素.這與電氣自動化控制設備的可靠性有很大的關系。要想有效保證電氣自動化控制系統(tǒng)在電廠中的正常運行，降低故障發(fā)生的幾率，就需要分析水電廠自動化控制系統(tǒng)的運行情況，探析影響因素存在的重要原因，分析可靠性。電氣的自動化確保設備運行的可靠性和安全性，為企業(yè)節(jié)省成本，與設備的質(zhì)量有很大的關系。如果要保證設備的穩(wěn)定運行，就需要提升設備的質(zhì)量有效保證電氣自動化控制設備的可靠性，減少故障發(fā)生的幾率從而滿足社會效益與經(jīng)濟效益。電氣設備自動化就是機械設備按照預先設定的程序運行，運行的過程中，需要專業(yè)、個別工作人員進行操作即可，實現(xiàn)對其監(jiān)控和控制等，有效提升生產(chǎn)效率為生產(chǎn)企業(yè)創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟效益。電氣自動化的運行是新時代下，新興技術的合理運用成果，但是電氣設備運行的可靠性與電氣自動化運行之間有直接的聯(lián)系，因此提升其可靠性，是目前水電廠生產(chǎn)運行中亟需解決的重要問題[1]。

2 水電廠電氣設備自動化運行存在的問題

2.1 運行環(huán)境造成運行故障

水電廠的運行環(huán)境比較特殊，因此故障發(fā)生的幾率很大，所以水電廠運行和設備故障很普遍，對設備運行整體的可靠性，也有很大的運行。在設備運行的過程中，設備會產(chǎn)生電磁干擾，機械運轉的時候，電磁干擾的存在，自動化設備接收指令、信息回饋等會受到干擾，導致自動化性能降低，設備的損耗增大，這對水電廠的穩(wěn)定運行造成了很大的影響。水電廠自動化設備運行的過程中，由于自然環(huán)境的溫度、濕度、大氣污染等對其造成一定的影響，會增加設備的損耗，影響自動化設備功能的正常發(fā)揮。機械故障是無法避免的，機械故障中一部分屬于非正常機械作業(yè)，如沖擊機械震蕩對設備的傷害很大，長期情況下會導致設備結構出現(xiàn)形變的問題，或是結構細部參數(shù)發(fā)生辯護。電磁波干擾在電廠生產(chǎn)中屬于正常的現(xiàn)象，但是在生產(chǎn)的過程中如何安全生產(chǎn)，確保生產(chǎn)穩(wěn)定是需要考慮的重點。

2.2設備元件與運行實際不相符合

水電廠發(fā)電屬于現(xiàn)代社會發(fā)展中新型的發(fā)電模式，在世界范圍內(nèi)被廣泛運用，在國內(nèi)的運用屬于世界前列。傳統(tǒng)的發(fā)電屬于火力發(fā)電，對自然造成了嚴重的污染。水電廠發(fā)電降低自然消耗，減少大氣污染的情況，可以解決現(xiàn)代能源的危機，也符合了現(xiàn)代社會發(fā)展的理念。隨著市場需求的不斷增加，生產(chǎn)設備的廠家和新型技術不斷出現(xiàn)，導致生產(chǎn)出的設備存在質(zhì)量上的差異，從而水電廠自動化設備的運行存在很多的差異。如換壓器，換壓器具有電壓交換、變換電流與阻抗等職能，但是在實際的運用中很容易被天氣所影響，如高壓和雷雨天氣的時候保險絲很容易就被熔斷，同時高壓接柱線很容易被熔斷。這些對自動化設備的安全運行都存在較大的影響。

2.3 缺乏維修與養(yǎng)護管理

電氣自動化設備生產(chǎn)的時候依托與計算機技術，運用現(xiàn)代技術，讓各項生產(chǎn)工作通過人工進行操作，改善傳統(tǒng)的發(fā)電模式，滿足生產(chǎn)的要求，極大推動了水利水電廠的合理發(fā)展。但是在水電廠發(fā)電運行的過程中，保證設備與零部件的穩(wěn)定、使用正常還需要使用人工對其進行保養(yǎng)。和常規(guī)的電氣設備相比自動化技術的構造更加復雜，要求元件精度，因此對設備的維修也提出了新的要求。在實際維護保養(yǎng)過程中，企業(yè)派遣的人員都沒有經(jīng)過專業(yè)化的培訓，面對不同運行環(huán)境和不同的運行系統(tǒng)，在操作的過程中往往都存不在違規(guī)的情況從而影響設備的運行效率。如水電廠電氣設備自動化控制過程中開關柜的應用，在實際的操作過程中很容易出現(xiàn)拒合閘、拒分閘的等情況，還會出現(xiàn)紅路燈不良、互感器螺絲松動、內(nèi)部穿芯螺栓孔松動等情況，對設備的安全運行造成嚴重的隱患，影響設備的穩(wěn)定性和可靠性。

3水電廠電子電氣自動化設備的可靠性分析

3.1 提高設備設計的可靠性

電氣設備自動化控制的可靠性應該解決設計源頭的問題，從設計階段人手提升設計水平的可靠性。在產(chǎn)品設計階段根據(jù)產(chǎn)品的使用目標和詳細用途、工作環(huán)境等，懸著正確的設計方向，結合各項具體的要求選擇正確的設計方向。結合各項要求對其結構和性能開展設計，根據(jù)合理的設計來滿足實際運行的要求。合理選擇元器件。進行設計的時候設計人員要對設備將要運行的環(huán)境有合理的分析，對運行環(huán)境有清晰認識的情況下，分析高溫、低溫、潮濕環(huán)境下的設備進行分別設計，提升電氣設備對惡劣的自然環(huán)境的應對能力，這樣不僅僅提升了設備的質(zhì)量水平降低設備在投入使用故障幾率，降低故障風險，減少維修保養(yǎng)的需求，實現(xiàn)最大利潤[2]。

3.2選擇合適元器件

電氣自動化技術的選擇應該要根據(jù)設備的實際運行環(huán)境來進行設備，按照技術條件和技術性能，元器件的質(zhì)量高低情況進行合理的選擇。受到溫度的影響，元器件的可靠性與設備的整體安全性有很大的關系，選擇的元器件應該有很好的散熱性能。水電廠生產(chǎn)的過程中，往往需要大功率的設備，這種類型的元器件非常適合電子設備功率比較大的情況，由于散熱性能比較好，所以設備不會出現(xiàn)溫度過高，因為溫度過高而出現(xiàn)的故障問題。在這樣的情況下合理選擇電子元器件具有很重要的意義，同時還要考慮濕度情況，尤其是在低溫、濕度高的特殊環(huán)境下設備的元器件在運行中，元器件和印刷電路板都會出現(xiàn)凝露，影響電氣性能。

3.3 加強質(zhì)量控制

電氣自動化控制系統(tǒng)選擇設備的時候要充分考慮其使用的條件，選擇的設備要滿足使用環(huán)境對其的要求，還需要保證設備之間相互協(xié)調(diào)并且充分發(fā)揮應該有的功能。從維修的角度考慮設備，設備處于運行狀態(tài)下，元器件與替換元器件之間還可以實現(xiàn)完美替換。如果在運行的過程中發(fā)生事故，可以在最短的時間內(nèi)更換故障設備，將不利的影響降低在最小的范圍內(nèi)，做好質(zhì)量控制。同時采購設備的時候，應該要做好嚴格檢查，如出廠日期、合格證、使用壽命等。合理選擇供應商，確保供應商信譽良好，具有誠信。

3.4 加強測試

電氣自動化控制設備的可靠性要得到提升就要合理運用測試激素，常見的測試方式有實驗室測試、保證實驗測試和現(xiàn)場檢測的方式。以實驗室測試為例，實驗室測試在電氣自動化控制設備中屬于最基礎的檢測方式。在實驗室中可以對變換工作和運行條件等進行變換，快速模擬出電氣自動化控制設備運行的環(huán)境，在特定的環(huán)境下檢測電氣自動化控制設備，可以得到比較穩(wěn)定的檢測參數(shù)。一般情況下實驗室測試的方式更加可靠，最終得到的參數(shù)精準度都比較高[3]1。在運用的過程中由于需要投入大量的測試實驗品，因此需要投入大量的成本。保證實驗測試是在產(chǎn)品出廠之前，做好合理的控制，確保生產(chǎn)的設備滿足要求，這種檢測方式可以確保產(chǎn)品的可靠性，但是需要較長的檢測時間，因此對于批量生產(chǎn)，生產(chǎn)量大的工廠而言并不適合，小工廠比較適合。現(xiàn)場檢測是指檢測設備的可靠性，檢測之后記錄數(shù)據(jù)結果，得出實際的數(shù)據(jù)指標。一般情況下現(xiàn)場檢測屬于最常見的檢測方式，優(yōu)點是可以在真實的環(huán)境下檢測，確保數(shù)據(jù)的真實可靠性。

4 結語

隨著國內(nèi)技術的不斷完善，自動化技術得到不斷的發(fā)展，并且在各個行業(yè)中得到了廣泛的運用。自動化技術作為比較新興的現(xiàn)代化技術，在行業(yè)中的運用讓行業(yè)之間的競爭越來越激烈，同時對控制設備的要求也越來越高，因此要采取有效的解決方案，改善目前技術的發(fā)展局面。因此合理分析水電廠電氣設備自動化技術，可以有效保證設備性能的可靠性。

參考文獻：

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[3]畢小熊，顏紅得，施迎春.基于LM法參數(shù)估計的繼電保護裝置可靠性分析[J]電氣自動化，2019，41（4）

[4]接地技術在電子電氣設備運行中的應用[J]許輝雄.電子技術與軟件工程.2018.（ 06）.

作者簡介

霍海波：（1977.04-），男，漢族，河南陜縣人，碩士，講師。研究方向：電子電氣，控制理論及應用。