如何加強電氣自動化控制設備可靠性探究

摘要：本文主要闡述了電氣自動化控制設備可靠性的重要意義的基礎上，并根據電氣自動化可靠性現狀提出相應的建議。以供同行參考

關鍵詞：電氣自動化；控制設備；可靠性

1 電氣設備可靠性定義

近年來，電氣設備的發展趨勢是模塊化、系統化和智能化，電氣設備的新產品開發的速度在加快；而其使用環境也變得惡劣多樣；而所服務的系統又越來越重要和昂貴。這一切就使得提高電氣開關的可靠性研究，變得刻不容緩，十分重要了。在國際上，通用的可靠性定義為：在規定功能力。此定義適用于一個系統，也適用于一臺調和或一個單元。由于故障出現的隨機性質，用數學方式來描述可靠性，常用“概率”來表示。

2 電氣綜合自動化系統的功能

根據單元機組的運行和電氣控制的特點，應將發電機一變壓器組和廠用電源等電氣系統的控制都納入ECS監控。其基本功能為：①.發變組出口220kV/500kV斷路器、隔離開關的控制及操作。②發變組保護、廠高變保護、勵磁變壓器保護控制。③發電機勵磁系統。包括啟勵、滅磁操作，控制方式切換，增磁、減磁操作，PSS（電力系統穩定器）的投退。④220kV/500kV開關自動同期并網及手動同期并網。⑤6kV高壓廠用電源監視、操作、廠用電壓快切裝置的狀態監視、投退、手動啟動等。⑥380V低壓廠用電源監視、操作、低壓備自投裝置控制。⑦高壓啟/備變壓器控制和操作（2臺機共用）。⑧柴油發電機組和保安電源控制和操作。⑨直流系統和LPS系統的監視。

對于發變組保護等主保護和安全自動裝置，因其設備已經很成熟而且要求全部在DCS中實現其功能尚有一定難度，可能增加相當大的費用，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裝置信息，并可以通過DCS進行事故追憶。

3 如何控制設備的可靠性現狀的分析

3.1元器件質量低下是控制設備可靠性指標偏低的一大原因目前元器件生產廠家眾多，參差不齊。同時，元器件廠家間的惡性競爭，導致產品價格低廉，迫使企業不顧及元件質量進行采購，這些都會導致控制設備可靠性指標偏低，并且降低了使用壽命。

3.2工作環境、使用及維護不當是控制設備可靠性指標低重要原因；電氣設備所處的工作環境多種多樣。氣候條件、機械件用力和電磁干擾是影響控制設備可靠性的主要因素。

①機械條件是指電氣設備在不同的運載工具中使用時所受到的振動、沖擊、離心加速度等機械作用，使得控制設備元器件損壞失效或電參數改變，結構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，對控制設備的影響主要表現在使電氣性能下降、溫升過高、運動不靈活、結構損壞，基至不能正常工作。

③控制設備工作的周圍空間充滿了由于各種原因所產生的電磁波，造成外部及內部干擾。同時，操作人員在沒有完全掌握控制設備原理的基礎上進行操作，導致對控制設備不能熟練而正確的操作，并且不能對設備進行及時的維護和保養，都會導致控制設備可靠性指標低。

4 提高控制設備的可靠性對策

要提高電氣自動化控制設備的可靠性，必須根據控制設備的特點，采用相應的可靠性設計方法，從元器件的正確選擇與使用、散熱防護、氣候防護等入手，使系統可靠性指標大大提高。

（1）從生產角度來說，設備中的零部件、元器件，其品種和規格應盡可能少，盡量使用由專業廠家生產的通用零部件或產品。在滿足產品性能指標的前提下，其精度等級應盡可能低，裝配也應簡易化，盡量不搞選配和修配，力求減少裝配工人的體力消耗，便于自動流水生產

（2）電子元器件的選用準則。要據電路性能的要求和工作環境的條件選用合適的元器件，元器件的技術條件、技術性能、質量等級等均應滿足設備工作和環境的標，并留有足免的余量；要注意統計在使用過程中元器件掃表現出來的性能與可靠性方面的數據，作為以后選用的依據。

（3）控制設備的散熱防護。溫度是影響電子設備可靠性最廣泛的一個因素。電子設備工作時，其功率損失一般都以熱能形式散發出來，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。

因此對于半導體分立器件散熱需要考慮；對于功率小于100mW的晶體管，一般不用散熱器；大功率半導體分立器件應裝在散熱器上；散熱器要進行表面處理，使其粗糙度適當并使表面呈黑色，以增強輻射換熱；對于熱敏感的半導體分立器件，安裝時應遠離耗散功率大的元器件。

5 探討電氣自動化控制系統的發展趨勢

OPC（OIJEforProcessControl）技術的出現，IEC61131的頒布，以及Microsoft的Windows平臺的廣泛應用，使得未來的電氣技術的結合，計算機日益發揮著不可替代的作用。IEC61131已成為了一個國際化的標準，正被各大控制系統廠商廣泛采納。

Pc客戶機/服務器體系結構、以太網和Internet技術引發了電氣自動化的一次又一次革命。正是市場的需求驅動著自動化和IT平臺的融和，電子商務的普及將加速著這一過程。Internet/Intranet技術和多媒體技術在自動化領域有著廣泛的應用前景。這種趨勢正從單一的設備轉向集成的系統。

6 結束語

綜上所述，保證電氣設備的可靠性是一個復雜的涉及廣泛知識領域的系統工程。只有在設計上給予充分的重視，采取各種技術措施，同時，在使用過程中按照流程操作、及時保養，才會有滿意的成果。

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作者簡介：賈東慧，身份證號碼：41080219820814402Xendprint