電氣自動化控制設(shè)備可靠性測試分析

楊治山

（天水電氣傳動研究所集團(tuán)有限公司，甘肅天水 741020）

0 引言

在電力系統(tǒng)中，電力自動化控制設(shè)備發(fā)揮著重要作用。隨著人們生活質(zhì)量的提高和用電需求的增加，對電能供應(yīng)質(zhì)量和電力可靠性提出了更高的要求，電氣自動化控制設(shè)備的自動化建設(shè)備受關(guān)注。它不僅能保證電氣自動化控制設(shè)備系統(tǒng)運行的穩(wěn)定，而且還能提高供電質(zhì)量，使電網(wǎng)具有較強的自愈能力。當(dāng)?shù)胤诫娋W(wǎng)運行出現(xiàn)故障時，可以及時隔離，降低故障造成的風(fēng)險，促進(jìn)了智能電網(wǎng)的發(fā)展。

1 電氣自動化控制設(shè)備自動化建設(shè)的基本內(nèi)容

1.1 電氣自動化控制設(shè)備自動化系統(tǒng)的作用

電網(wǎng)運行時，電氣自動化控制設(shè)備的自動化系統(tǒng)可以采集和傳輸信號，同時利用計算機判斷和遠(yuǎn)程控制，準(zhǔn)確判斷電氣自動化控制設(shè)備運行中的故障，包括故障范圍、隔離方式和停電范圍等，從而縮短故障檢修時間，提高系統(tǒng)運行的可靠性，減少停電造成的損失，提高配電系統(tǒng)的運行效率，改善電力營銷環(huán)境。

1.2 電氣自動化控制設(shè)備對供電可靠性的貢獻(xiàn)

（1）在傳統(tǒng)的電網(wǎng)運行故障定位過程中，如果停電是由故障問題引起的，故障原因無法準(zhǔn)確定位，因此必須采取停電維護(hù)措施，否則電氣自動化控制設(shè)備不能正常運行，企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益也會受到影響。充分發(fā)揮電氣自動化控制設(shè)備自動化系統(tǒng)的作用，既具有遙測功能，又具有遙信功能。實時采集故障電流信號，并將采集到的信息發(fā)送到后臺的自動主站。故障判斷采用邏輯判斷法，經(jīng)計算確定故障部位，提高了維修人員的工作效率，電氣自動化控制設(shè)備運行更加安全可靠，同時供電質(zhì)量也得到了提高。

（2）在電氣自控設(shè)備的故障隔離和控制過程中，采用遙控方式，處于自動運行狀態(tài)。電氣自動化控制設(shè)備的檢測可以加快故障處理的速度，故障報告、準(zhǔn)確的故障定位和隔離時間等也會相應(yīng)縮短。測量數(shù)據(jù)與信息的集成，可以及時定位電網(wǎng)結(jié)構(gòu)中的薄弱環(huán)節(jié)，找出原因，并采取有效措施加以解決，使電氣自動化控制設(shè)備處于穩(wěn)定的運行狀態(tài)。

（3）在電氣自動化系統(tǒng)運行過程中，運行維護(hù)效率也要有所提高。根據(jù)采集到的信息，可以對電氣自動化控制設(shè)備的各種狀態(tài)進(jìn)行遠(yuǎn)程測控，從變電站圍墻外到用戶，可進(jìn)行實時監(jiān)控。根據(jù)實際需要，改進(jìn)系統(tǒng)管理模式，提高管理效率，實現(xiàn)電氣自動化控制設(shè)備的全面管理。

（4）在電氣自動化控制設(shè)備的運行中，需要根據(jù)運行數(shù)據(jù)對電氣自動化控制設(shè)備做好檢測工作。與傳統(tǒng)方法相比，遙測技術(shù)能夠采集大量的數(shù)據(jù)信息，并從配電網(wǎng)的實際運行中分析數(shù)據(jù)信息，發(fā)揮其指導(dǎo)作用，使電氣自動化控制設(shè)備更好地發(fā)揮功能。

2 電氣自動化控制設(shè)備的運行現(xiàn)狀

2.1 使用缺乏合理性

從電氣自動化控制設(shè)備的使用中，從連接的結(jié)構(gòu)來看，由于混合電路線路較少、接線比較復(fù)雜，自動配置有一定難度，影響供電可靠性。電網(wǎng)建設(shè)方案中存在一些問題，一些高壓站不能滿足需要，從當(dāng)?shù)貙嶋H情況出發(fā)，沒有選擇合適的接線形式，使得電氣自動化控制設(shè)備不能很好地發(fā)揮作用[1]。實施電氣自動化控制設(shè)備自動化建設(shè)，但明顯技術(shù)水平不高，電力系統(tǒng)不能發(fā)揮應(yīng)有的功能，不能及時處理故障，運行維護(hù)效率不高。在電氣自動化控制設(shè)備的自動運行中，采用了就地故障指示器，在遙測和遙信中起不到較好作用，不能充分發(fā)揮自動化功能。由于當(dāng)?shù)氐乩憝h(huán)境復(fù)雜，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)不合理，災(zāi)備能力相對較差，抗干擾能力不足，影響設(shè)備運行的可靠性。

2.2 故障發(fā)生率高

（1）當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障時，會影響電氣自控設(shè)備的運行，甚至設(shè)備停止運行。

（2）自動化建設(shè)不采用高標(biāo)準(zhǔn)，線路缺乏抗災(zāi)能力，電力系統(tǒng)中安裝的設(shè)備未及時更換。

（3）由于運行時間長，線路老化甚至剝落，或者硬件生銹，必然影響設(shè)備的正常運行。

（4）在雷雨、臺風(fēng)、洪水等惡劣環(huán)境下，線路容易損壞，影響設(shè)備的運行安全[2]。

3 對電氣自動化控制設(shè)備進(jìn)行可靠性測試方法

3.1 可靠性測試之前要做好各項準(zhǔn)備工作

在對電氣自動化控制設(shè)備進(jìn)行可靠性測試中，為了保證測試質(zhì)量，在測試之前應(yīng)做好各項準(zhǔn)備工作。

（1）選擇試驗場地的時候，對于試驗的目標(biāo)要明確。通常對電氣自動化設(shè)備進(jìn)行可靠性測試的時候，所選擇的檢測環(huán)境、電氣系統(tǒng)所運行的環(huán)境，如果需要測量自動化電氣設(shè)備運行極限數(shù)據(jù)信息，對于實驗的場地就要嚴(yán)格要求，讓電氣系統(tǒng)在嚴(yán)酷的環(huán)境中接受測試[3]。

（2）在選擇試驗環(huán)境的時候，應(yīng)從測試電氣自動化設(shè)備所要達(dá)到的目的出發(fā)對試驗環(huán)境做出調(diào)整，保證環(huán)境的多樣性，讓電氣自動化設(shè)備在不同環(huán)境中運行，測試設(shè)備所呈現(xiàn)出來的狀態(tài)，并將有關(guān)的數(shù)據(jù)信息記錄下來。電氣自動化設(shè)備處于不同的環(huán)境中，所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息會存在差異性，需要做好統(tǒng)計工作，使得可靠性檢測所得到的結(jié)果更有說服力。

（3）在選擇試驗設(shè)備的時候，由于電氣系統(tǒng)中安裝有多種電氣設(shè)備，試驗過程中所選擇的設(shè)備要具有代表性，當(dāng)電氣系統(tǒng)處于運行狀態(tài)的時候，對重要的設(shè)備進(jìn)行檢測，使得檢測的結(jié)果更加準(zhǔn)確可靠[4]。

3.2 檢測電氣自動化控制設(shè)備的方法

（1）模擬測試法。檢測電氣自動化控制設(shè)備的過程中用實驗室模擬測試法進(jìn)行檢測，就是采用電氣系統(tǒng)在模擬工作環(huán)境中運行實施檢測。這種檢測方法是在實驗室完成的。在試驗中使用模擬器塑造現(xiàn)場模擬環(huán)境，在較短時間內(nèi)就可以檢測設(shè)備的可靠性并獲得相關(guān)的數(shù)據(jù)信息。在實驗室進(jìn)行檢測時，只要掌握設(shè)備在極限運行的過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息，通過分析數(shù)據(jù)信息就可以積極開展研發(fā)工作。采用實驗室模擬測試法對自動化設(shè)備進(jìn)行測試，結(jié)合使用其他測試方法，測試的安全性更高。但是采用這種測試方法也存在一個弊端，就是成本比較高，需要購買試驗中需要使用的用具[5]。另外，實驗室模擬測試法的應(yīng)用中，需要模擬現(xiàn)實環(huán)境，往往存在理想性，與電氣系統(tǒng)的日常運行環(huán)境有明顯不同，要保證試驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性有一定難度。

（2）現(xiàn)場測試法。在對電氣自動化設(shè)備進(jìn)行測試的過程中采用現(xiàn)場測試法，就是對正在運行的電氣系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)場測試。采用這種試驗方法的優(yōu)點是，所獲得的數(shù)據(jù)信息更加準(zhǔn)確可靠。由于電氣自動化設(shè)備是處于真實運行狀態(tài)的，因此可靠性良好。不過處于真實的環(huán)境中檢驗電氣自動化設(shè)備，需要使用各種試驗器具，試驗的資金投入量減少很多。相比較于實驗室模擬測試法，在現(xiàn)場的檢測中不會損害電氣設(shè)備的使用性能。在設(shè)備試驗之后，對電氣設(shè)備在性能以及所處的運行狀態(tài)進(jìn)行檢測，還需要投入一些資金，由此可以減少試驗用具的使用量[6]。但是由于電氣系統(tǒng)的運行環(huán)境往往不會產(chǎn)生大幅變化，要獲得真實情況下電氣設(shè)備的性能以及運行狀態(tài)，就要考慮到環(huán)境變化的問題，因此在要獲得檢測結(jié)果之后，還需要收集不同環(huán)境中的相關(guān)數(shù)據(jù)信息，這樣會導(dǎo)致實驗過程比較長，需要消耗大量的人力和物力，資金投入量也會增加，不利于產(chǎn)生可靠的試驗結(jié)果。

（3）出廠前電氣設(shè)備測試法。在電氣自動化控制設(shè)備的檢測中采用這種方法，需要在出廠前做好測試工作，保證購買的設(shè)備不會存在質(zhì)量問題[7]。采用這種設(shè)備檢測方法，需要對電氣設(shè)備生產(chǎn)廠中所生產(chǎn)一個批次的設(shè)備采用抽樣檢測的方法，根據(jù)檢測的結(jié)果進(jìn)行選擇。由于這種方法存在隨機性，所以在可靠性測試中可信度會有所增加。電氣自動化設(shè)備在出廠前的檢驗，可以保證其質(zhì)量，避免使用中存在質(zhì)量問題，對電氣系統(tǒng)的運行造成不良影響。檢測過程中，不僅要充分了解設(shè)備運行中常見的故障，還要掌握相關(guān)的維修技術(shù)，一旦設(shè)備在使用中出現(xiàn)故障就可以及時處理，這樣可以強化電氣自動化系統(tǒng)的維護(hù)工作。

4 結(jié)束語

上述研究表明，城市發(fā)展步伐加快，能源需求不斷增加，特別是生活水平不斷提高，對電能質(zhì)量的要求也越來越高。在用電過程中，用戶不僅要求保證供電質(zhì)量，還要求保證供電的可靠性。加強電氣自動化控制設(shè)備的管理工作，可以使工作簡單有序。電氣自動化控制設(shè)備的安全問題備受關(guān)注，要提高其可靠性，需要做好測試工作。電氣自動化控制設(shè)備運行中產(chǎn)生的信息通過測試可以獲得，而且有助于提高設(shè)備的可控性，供電服務(wù)水平將顯著提高。