電力行業(yè)自控儀表的設計及選型探討

魏 燁

福建龍凈脫硫脫硝工程有限公司

1 引言

在進行電力系統(tǒng)施工工作時，通常要應用到自控儀表技術。本文主要進行自動化儀表的分類論述工作，分析其主要的故障情況，根據(jù)故障問題提出有效地改進策略。在日常工作的過程中，技術工作人員要了解自控儀表的應用故障，進行有效地改進分析，在設計階段盡量規(guī)避風險問題。在特殊工作區(qū)域，還要做好儀表的日常維護管理工作。

2 自控儀表的分類

2.1 自控儀表的不同組合形式

自控儀表的類型規(guī)格較多，技術工作人員可以根據(jù)工作需求不同，選擇不同種類的儀表進行技術組合。從組合形式來區(qū)分，可以分為基地式儀表，單元組合儀表以及綜合控制儀表三種。這幾種儀表組合的應用范圍不同，但都能發(fā)揮重要的應用價值，也能為電力行業(yè)的順利發(fā)展提供動力。采用不同形式的儀表組合，可以體現(xiàn)的工作職能也各不相同。有的擅于進行電力系統(tǒng)監(jiān)控管理工作，有的擅于開展電力系統(tǒng)的故障排查工作。從整體角度來說，不同形式的組合形式，有不同的應用意義，沒有利弊之分。

2.2 自控儀表的不同安裝形式

從安裝方式的角度來說，不同類型的自控儀表也可以應用不同的安裝形式。通常來說，有三種安裝形式，一是現(xiàn)場儀表安裝形式，二是盤裝儀表安裝形式，但三是架裝儀表安裝形式。有根據(jù)工作需要選擇合適的安裝形式，提升儀表裝置的安全管理水平，展現(xiàn)現(xiàn)代化自控儀表技術的應用意義。不同安裝形式具備不同的應用優(yōu)勢，現(xiàn)場儀表安裝形式可以應用在較為簡單地電力工程中，可以實現(xiàn)更為完善的電力支持工作；架裝儀表安裝形式可應用在高空作業(yè)的工作環(huán)境中；盤裝儀表安裝形式的應用范圍較為廣泛。

2.3 不同儀表的自動控制情況

隨著現(xiàn)代科技發(fā)展進程加快，自控儀表技術也出現(xiàn)了多個種類。不同類型的自控儀表被應用到不同專業(yè)的工作環(huán)節(jié)中，從自動控制狀態(tài)角度來說，可以分為智能儀表和非智能儀表兩種。如果應用為處理器，可以提升儀表裝置的智能管理水平，能夠進行更為深入的技術操作。采用不同的自動控制模式，實現(xiàn)針對性較強的儀表控制工作，利用儀表設備的自動控制功能，提升電力系統(tǒng)的自動化控制水平，采用不同技術手段，開展儀表設備的應用控制工作，為電力系統(tǒng)提供技術動力。

3 自控儀表設計

在進行自動儀表設計工作時，要遵循相關管理條例，從現(xiàn)實情況入手，選擇合適的儀表類型，了解電力行業(yè)的工作需求，進行高效的協(xié)調(diào)管理工作，提升設計方案實用性和精準性。在開展自控儀表設計工作時，可采用的技術類型有許多種，這和電力系統(tǒng)的應用需求有直接聯(lián)系。為了更為高效地展開設計工作，要根據(jù)設計依據(jù)，選擇合適的儀表型號，最終實現(xiàn)科學合理的自控儀表設計工作。

（1）設計依據(jù)。在開展自控儀表設計工作時，主要應用的設計依據(jù)為國家頒布的合法管理條例。比如《自控儀表專業(yè)工程設計行業(yè)標準》、《自控專業(yè)施工圖設計內(nèi)容深度規(guī)定》等文件。這些文件專門針對自控儀表技術，進行更為嚴謹?shù)募夹g管理和行業(yè)規(guī)范管理，對自控儀表設計工作具有重要的引導意義。為了提升整體工作有效性，不但要實現(xiàn)較為規(guī)范的技術設計，還要綜合調(diào)動各類應用資源，實現(xiàn)高效的人力資源安排，降低生產(chǎn)成本，實現(xiàn)較高的經(jīng)濟效益。

（2）儀表選型原則。儀表選型工作是非常重要的工作內(nèi)容，要結合電力行業(yè)的應用需求，進行自控儀表型號的選擇工作?？傮w來說，有以下應用原則：投入成本要符合成本預算方案的規(guī)定額度，要確保儀表材料的質量水平達標。開展自控儀表設計工作，提升電力行業(yè)的工作效率，要根據(jù)生產(chǎn)工藝的技術要求來進行儀表型號選擇工作，確保儀表設備的技術參數(shù)符合電力系統(tǒng)的工作需求。要從現(xiàn)實入手，選擇合適的儀表型號，在最大程度上發(fā)揮自控儀表的應用價值，提升電力工作的實際效率，保證電力系統(tǒng)能夠順利運行。還要展開成本控制工作，選擇性價比較高的儀表材料。采購人員應當盡量選擇同一廠家的儀表設備，方便開展后續(xù)工作，方便進行技術零件的調(diào)換工作。

（3）做好協(xié)調(diào)管理工作。設計工作人員要根據(jù)自控儀表的專業(yè)需求，進行較為合理的工藝匹配工作。技術設計人員應當進行電力系統(tǒng)管道的需求調(diào)查，進入施工現(xiàn)場，進行定點檢測，要保證自控儀表設備的安裝方式符合整體技術要求，并且預留出所需的技術接口。在進行電力行業(yè)自控儀表安裝工作時，要了解電纜橋標高的實際要求，設計人員要和電力行業(yè)工作人員進行有效溝通，提升自控儀表與電力系統(tǒng)的契合度，明確預留技術接口的具體位置和實際尺寸。由于自控儀表裝置和電力系統(tǒng)是兩個相互獨立的技術系統(tǒng)，為了實現(xiàn)協(xié)調(diào)管理，要做好統(tǒng)一化的技術融合工作，提升兩種工作系統(tǒng)的契合度。

專業(yè)設備對預埋技術的應用要求較高，需要做好較為妥善的防范措施，不同樓層之間的電纜橋架和保護管都需要預留出位置精準的孔洞。儀表設計人員應當和相關工作人員進行技術溝通，明確不同技術接口的位置。如果不能進行有效溝通，造成技術差錯，整體工作會變得非常棘手，難以有效進行。設計人員還要了解電力系統(tǒng)的技術特點，將自控儀表技術和電氣一體化技術進行綜合應用，做好二者之間的協(xié)調(diào)管理工作。

4 施工服務注意事項

（1）用嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度對待技術交底工作。完成自控儀表的設計方案后，技術工作人員應該將其交給具有專業(yè)審核職能的管理部門進行審批工作。在設計方案投入使用之前，設計單位要業(yè)主方、施工單位進行技術交底工作。在決策過程中，要科學分析電力工程的實際需求和環(huán)境狀況，闡述設計方案的應用意義，分析各方面的影響因素，進行設計方案的全面講解工作。工作人員還要進行設計方案的深入分析，根據(jù)監(jiān)管需求以及施工要點進行詳細調(diào)查，進行完整的決策記錄工作。根據(jù)技術問題，技術工作人員要進行詳細解答，必要時要進行設計方案的技術修改工作，最終將審核通過的設計方案分發(fā)給不同工作單位。完成高效率的技術交底工作，提升技術方案的實用性，避免出現(xiàn)現(xiàn)實矛盾。

（2）注重設計方案的技術變更。自控儀表技術中的很多工作都和工程專業(yè)有所關聯(lián)。比如在進行電氣系統(tǒng)自控儀表裝置安裝工作時，其設計方案還要經(jīng)過電力工作人員的技術審核。在進行自控儀表設計方案的決策審核工作時，要考慮到技術影響因素，一份設計方案可能要經(jīng)過多次變更才能最終實施。工作人員要注重設計方案的技術變更，每一次變更都經(jīng)過嚴謹而合理的深思熟慮，最重要的是設計方案獲得所有專業(yè)人員的認可。比如在進行自控儀表設計工作中，無法保證管道管徑全部一致，要根據(jù)具體工作需求進行儀表口徑尺寸的設計變更，避免造成施工方案和現(xiàn)實狀況的矛盾問題。牽一發(fā)而動全身，即使設計方案中的一個小點出現(xiàn)了變化，也要重新進行整體方案的設計審核工作。正確認識技術變更的重要性，謹慎進行技術方案的審核工作。

（3）進行有效溝通和技術檢測工作。在應用設計方案開展施工工作之前，設計單位要和其他施工單位做好技術溝通。設計單位要和儀表設備生產(chǎn)廠家進行有效地技術溝通，確保儀表設備符合電力系統(tǒng)的工作需求。和施工單位以及監(jiān)管部門，進行施工操作的技術交底工作，根據(jù)不同施工環(huán)節(jié)進行技術結合方式的探討工作。此外，這項工作涉及了多種專業(yè)，因此需要多個部門進行共同探討和共同監(jiān)督。一旦出現(xiàn)施工問題，就要采取應急方案進行及時解決。在完成自控儀表設備的安裝工作后，需要技術人員及時做好日常監(jiān)管工作，為電力系統(tǒng)的高效運行提供安全保障。該由相應地專業(yè)人員進行設備運行情況的檢測，確保設備的安全、可靠運行。

5 自控儀表的常見故障

（1）電源故障。自控儀表在運行過程中，受到影響因素較多，可能發(fā)生電源障礙。電源插頭接觸不良，斷路器工作能力不足，儀表線路承受力較小，都可能造成電源故障問題。電源是提供運行能源的主體途徑，一旦出現(xiàn)電源故障，備用電源啟動困難，就會導致電力系統(tǒng)無法順利運行，造成極大程度的經(jīng)濟損失。

（2）傳輸故障。自動儀表系統(tǒng)在開展工作的過程中，通常將儀表數(shù)據(jù)傳輸?shù)骄C合管理系統(tǒng)中。添加新的技術設備，可能因為技術不兼容造成傳輸故障。在傳輸故障的影響下，智能設備的控制界面會出現(xiàn)死機問題。技術工作人員應當做好設備狀態(tài)的定級檢測工作，進行技術故障的有效排查，避免出現(xiàn)傳輸故障，造成數(shù)據(jù)內(nèi)容的丟失。

（3）干擾故障。自控儀表裝置的設計結構較為復雜，儀表裝置系統(tǒng)中的某一區(qū)域出現(xiàn)問題，就會造成干擾故障。較為常見的干擾故障有接地不良和屏蔽故障等，不但會造成系統(tǒng)參數(shù)出現(xiàn)偏差，更會造成系統(tǒng)穩(wěn)定的不規(guī)則干擾。如果隨意切換電源，也容易造成自動儀表控制信號的干擾問題。在開展實際工作的過程中，應當做好信號屏蔽設備的安裝工作，避免出現(xiàn)過于嚴重的干擾故障問題。

6 自控儀表設備維護技術分析

（1）定期開展設備維修檢測工作。在進行電力行業(yè)自動化管理工作時，要根據(jù)電力系統(tǒng)的運行需求進行工作等級的劃分管理，這樣能夠體現(xiàn)維修管理工作的有效性，也能實現(xiàn)故障排查技術。在進行儀表系統(tǒng)不同區(qū)域的維修管理工作時，也要根據(jù)不同區(qū)域的技術要求不同，展開定期檢查工作，確保技術環(huán)境則設備條件較好，不會出現(xiàn)技術風險問題。另外要確保工作位置的干燥清潔，防止出現(xiàn)其他干擾故障。外部保溫材料出現(xiàn)破損，要及時進行更換，同時做好檢修記錄，為了故障排查工作提供參考依據(jù)，對伊朗問題進行及時處理，避免造成電力系統(tǒng)的故障問題。

（2）開展規(guī)范的設備管理工作。為了有效開展自控儀表的維護管理工作，要進行較為規(guī)范的社會管理工作。根據(jù)電力系統(tǒng)日常工作的具體要求，選擇合適的儀表裝置，進行備選型號的價格分析工作和性能分析工作，進行回報效率的運算研究工作。另外，在完成自控儀表安裝工作后，針對應用狀態(tài)進行性能檢測工作，引導工作人員進行后續(xù)維修養(yǎng)護。做好定期的故障排查，做好每一次的工作記錄，一旦出現(xiàn)意外故障，及時進行妥善處理。

（3）進行重要設備的重點維護工作。自動儀表系統(tǒng)的技術結構較為復雜，部分重要設備非常容易出現(xiàn)意外故障。在進行重要設備的重點維護工作時，技術檢修人員應當采取更多技術手段進行故障排查，避免出現(xiàn)故障問題，造成整體系統(tǒng)的癱瘓問題。比如，如果控制系統(tǒng)出現(xiàn)問題，就要進行控制設備的模式切換工作及時將自動模式轉換為手動模式，從而減少意外故障帶給電力系統(tǒng)的不良影響。除此之外，如果出現(xiàn)較為復雜的故障問題，檢修人員要和設計人員進行技術交流，及時處理相關問題，進行調(diào)節(jié)設備的技術調(diào)整工作。

（4）提升設備維護人員的專業(yè)素質。工作人員的技能水平直接關系到維修工作的進行效果。首先，要做好設備維修人員的技能培訓工作，提升他們的工作能力；其次，要進行工作態(tài)度的教育改進，讓設備維護人員認識到自身的工作職能，培養(yǎng)個人責任意識，提升工作嚴謹性，嚴格按照技術需求進行設備維護。

7 自控儀表應用的發(fā)展趨勢

自控儀表在深入應用的過程中，經(jīng)歷了不同的發(fā)展階段。整體發(fā)展規(guī)模逐漸擴大，也有了新的技術發(fā)展方向。隨著發(fā)展進度不斷加快，能夠滿足現(xiàn)代化電力系統(tǒng)的工作需要。在開展自動化儀表技術研究工作的過程中，進行技術結合操作和技術整合管理可以使整體工作難度降低。本文將自控儀表應用的發(fā)展趨勢歸結為以下兩個方向。

（1）傳統(tǒng)的儀表盤控制已經(jīng)逐步被現(xiàn)代化的DCS 取代?，F(xiàn)代科技發(fā)展水平逐步提升，電力行業(yè)的自動化管理水平也在不斷提高。自動化管理已經(jīng)成為當代電力系統(tǒng)的主要工作內(nèi)容。傳統(tǒng)工作模式下的儀表盤控制裝置已經(jīng)跟不上時代發(fā)展速度，難以滿足現(xiàn)代電力系統(tǒng)的工作需要。現(xiàn)代化自控儀表裝置已經(jīng)逐步替代了傳統(tǒng)的儀表盤控制系統(tǒng)。在開展電力系統(tǒng)日常工作過程中，利用計算機集成管理系統(tǒng)，結合自控儀表裝置進行電力企業(yè)系統(tǒng)監(jiān)測工作。但能夠提升系統(tǒng)的運作效率，也能夠實現(xiàn)有效地監(jiān)督管理。同時還可以提升電力信號的傳輸效率，進行生產(chǎn)操作技術和網(wǎng)絡通信技術的多方結合，技術監(jiān)管人員了解到當前階段的工作狀態(tài)，進行電力信號的分析處理，從而形成集成化管理工作?？梢宰畲蟪潭壬辖档碗娏ο?，提升整體工作效率，及時排查出電力故障，進行電力系統(tǒng)的自動化控制工作。可以提升電力企業(yè)的綜合實力，也可以提升綜合競爭力。

（2）現(xiàn)場總線及其控制系統(tǒng)的運用將會更加普及。電力系系統(tǒng)的整體結構較為復雜，自控儀表裝置的內(nèi)部設計結構也非常復雜。為了實現(xiàn)現(xiàn)場總線及其控制系統(tǒng)的有效應用，應當進行數(shù)字通信技術的研究工作，并且應用到儀表設計工作中。這可以實現(xiàn)中央集成控制工作，讓自控儀表承擔控制職能，從而實現(xiàn)總線控制系統(tǒng)，被稱為FCS系統(tǒng)。FCS系統(tǒng)在運作過程中，可以進行電力系統(tǒng)的有效測量，也可以形成自動化控制體系。采用分散性控制模式，提升整體系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性?？梢詼p少技術支出，實現(xiàn)更大程度上的自控儀表應用工作，提升自控儀儀表的智能化管理水平，為電力行業(yè)提供技術動力。

8 結語

自控儀表技術有著重要的應用意義。在進行自控儀表設計工作和施工工作時，要遵循相關管理規(guī)范，進行儀表型號的科學選擇工作，針對建設要點，提升整體系統(tǒng)的穩(wěn)定性，做好可靠的技術交底工作，提升施工管理水平，展現(xiàn)自控儀表的應用意義，減少故障發(fā)生頻率，提升自控儀表系統(tǒng)的實用性水平。