基于可靠性測(cè)試方法的電氣自動(dòng)化控制設(shè)備設(shè)計(jì)

鄧媞，陳曉玲，李楠

（機(jī)科發(fā)展科技股份有限公司，北京 100044）

對(duì)我國(guó)電力系統(tǒng)來(lái)講，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的使用可以提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的精確性，而且更加方便迅速，這在有效保證電力系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行的同時(shí)，也為我國(guó)經(jīng)濟(jì)更好發(fā)展以及社會(huì)的平穩(wěn)提供強(qiáng)有力的保障。而最近幾年來(lái)，我國(guó)電氣設(shè)備開(kāi)始朝著系統(tǒng)化、智能化等方向迅速的發(fā)展，電氣方面的各式各樣新設(shè)備開(kāi)發(fā)的速度也越來(lái)越快，隨著電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展，各種電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的工作條件更是變幻莫測(cè)，其所服務(wù)的系統(tǒng)的重要性越來(lái)越突出。由此為了確保系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行，提高電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性就勢(shì)在必行。本文將通過(guò)對(duì)可靠性測(cè)試方法的分析，并對(duì)基于可靠性測(cè)試方式的電控設(shè)備，設(shè)計(jì)實(shí)施更深入的分析。

1 電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性

所謂的可靠性主要是指在要求的環(huán)境條件下和時(shí)間內(nèi)，能夠完成規(guī)定功能的能力。此定義適合應(yīng)用于各個(gè)系統(tǒng)，同時(shí)也包括每個(gè)單元和每臺(tái)設(shè)備。基于此，電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性，主要是指在確保我國(guó)電力系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行，讓電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)能夠處于良好的環(huán)境下，各種電氣自動(dòng)化控制設(shè)備能夠完成其在系統(tǒng)中的效果。但電氣自動(dòng)化控制設(shè)備在運(yùn)行時(shí)，故障情況的發(fā)生存在諸多的不確定性，所以一般來(lái)講，采取數(shù)學(xué)當(dāng)中的“概率”方式，來(lái)描寫(xiě)敘述設(shè)備運(yùn)行的可靠性。那么，就需要對(duì)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備運(yùn)行故障初選的概率情況進(jìn)行控制，從而提高其運(yùn)行的可靠性。

2 電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的概述及現(xiàn)狀

隨著電氣行業(yè)發(fā)展的越來(lái)越深入，由此也顯著提高了企業(yè)對(duì)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備應(yīng)用率，有關(guān)的科學(xué)技術(shù)也在朝著更好的方向發(fā)展。但行業(yè)和行業(yè)之間的區(qū)別比較明顯，而且工作氛圍也各不相同，致使其發(fā)展面臨著諸多約束因素，接下來(lái)就當(dāng)前電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀實(shí)施研究。

（1）周邊復(fù)雜較繁雜且維護(hù)不夠及時(shí)。一方面，電氣自動(dòng)化控制設(shè)備所面臨的工作環(huán)境非常惡劣，其受到環(huán)境的干擾會(huì)發(fā)生諸多的問(wèn)題，如：震動(dòng)沖擊等，會(huì)對(duì)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的性能產(chǎn)生不良的影響；另外一方面，認(rèn)為的不正確操作也會(huì)造成控制設(shè)備發(fā)生諸多的問(wèn)題，雖然控制設(shè)備在具體應(yīng)用過(guò)程中，無(wú)需過(guò)多的人為操作，大部分只要監(jiān)控就能完成，但這并不代表全部的控制設(shè)備功能都無(wú)需人為操作，且操作的困難非常大，大部分生產(chǎn)操作人員專(zhuān)業(yè)知識(shí)儲(chǔ)備少，由此也提高了安全事故發(fā)生的概率，不但如此，電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性也明顯下降，約束其進(jìn)一步發(fā)展和大范圍使用。

（2）零部件的質(zhì)量根本不能符合控制設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。基于電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的使用不斷增多，大部分廠家開(kāi)始進(jìn)行對(duì)其元零件的加工工作，但元零件的加工質(zhì)量顯然不能得到有效的保障，而且還未有較好的通用性；部分控制設(shè)備的購(gòu)買(mǎi)企業(yè)未有較大的規(guī)模，管理體系有待進(jìn)一步的完善，不能更好的檢查控制設(shè)備。除此之外，生產(chǎn)元零件的生產(chǎn)廠商之間缺乏良性的競(jìng)爭(zhēng)，只能壓低元零件的價(jià)格，但這樣一來(lái)就缺乏了對(duì)其質(zhì)量的重視，從而降低了控制設(shè)備的可靠性。

3 電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性測(cè)試的方式

（1）實(shí)驗(yàn)室測(cè)試。實(shí)驗(yàn)室測(cè)試，主要就是指在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)實(shí)施的測(cè)試，此種測(cè)試方法主要是按照要求，通過(guò)某一可以控制的條件，模擬設(shè)備應(yīng)用期間的應(yīng)用條件，讓被測(cè)試的設(shè)備能夠和使用現(xiàn)場(chǎng)碰到的應(yīng)力一樣實(shí)施試驗(yàn)，然后統(tǒng)計(jì)出累計(jì)的失效數(shù)，從而獲取設(shè)備的可靠性指標(biāo)。此種試驗(yàn)具有較高的可靠性，但此種方法極易受到測(cè)試環(huán)境的約束。

（2）保證試驗(yàn)。保證試驗(yàn)主要是在設(shè)備出廠前實(shí)施的一種無(wú)故障性質(zhì)的測(cè)試。此種測(cè)試方法更多是對(duì)設(shè)備可靠性實(shí)施保證的一種試驗(yàn)，但是需要花費(fèi)較長(zhǎng)的時(shí)間，對(duì)于大批量生產(chǎn)的設(shè)備來(lái)講，只可以借助設(shè)備樣品進(jìn)行試驗(yàn)的方法來(lái)展開(kāi)檢測(cè)。

（3）現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。何為現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，即對(duì)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備在使用現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施可靠性的測(cè)試，通過(guò)記錄、統(tǒng)計(jì)還有分析可靠性數(shù)據(jù)，從而獲取設(shè)備可靠性運(yùn)行的基礎(chǔ)指標(biāo)。現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試可分為如下情況，首先是在線測(cè)試，在測(cè)試時(shí)無(wú)需設(shè)備停止運(yùn)行；其次是停機(jī)測(cè)試，測(cè)試期間設(shè)備需要停止運(yùn)行；最后是脫機(jī)測(cè)試，即從系統(tǒng)運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)去除所需要測(cè)試的設(shè)備，置放到專(zhuān)屬的測(cè)試設(shè)備實(shí)施測(cè)試。雖然采取此種方法有著比較真實(shí)的工作分為，無(wú)需較多數(shù)量的測(cè)試設(shè)備，而且所獲取的數(shù)據(jù)能夠較好地反映出設(shè)備的可靠性，但測(cè)試期間各種各樣的外部原因難以掌控，實(shí)驗(yàn)條件并未具有較好的重現(xiàn)性。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中上述測(cè)試方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，由此就需要電力系統(tǒng)在對(duì)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備實(shí)施可靠性測(cè)試時(shí)，要根據(jù)實(shí)際條件選擇科學(xué)的測(cè)試方法，并嚴(yán)格的要求測(cè)試的有關(guān)問(wèn)題。

4 電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性測(cè)試的注意問(wèn)題

（1）試驗(yàn)的環(huán)境。可以這樣說(shuō)，整個(gè)測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性與否，試驗(yàn)環(huán)境的選擇有著至關(guān)重要的作用，而且設(shè)備工況經(jīng)常有著較大的區(qū)別，所以一旦選擇不適宜的測(cè)試環(huán)境，就不能符合設(shè)備運(yùn)行的應(yīng)力需要，測(cè)試的結(jié)果也會(huì)存在一定的偏移。由此在對(duì)電氣自動(dòng)化設(shè)備實(shí)施可靠性試驗(yàn)前，就需要有關(guān)測(cè)試人員選擇適宜的試驗(yàn)環(huán)境，根據(jù)不同設(shè)備工況的實(shí)際需要，選擇和設(shè)備工況需要相符合的試驗(yàn)環(huán)境，從而方便讓設(shè)備在良好的應(yīng)力環(huán)境下展開(kāi)工作，進(jìn)而為獲取正確的測(cè)試試驗(yàn)結(jié)果提供有效的保證。

（2）試驗(yàn)的場(chǎng)地。試驗(yàn)場(chǎng)地的選擇對(duì)于測(cè)試的結(jié)果有著至關(guān)重要的作用。基本來(lái)講，試驗(yàn)場(chǎng)地的選擇都是有理可循的。

根據(jù)以往積累的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性測(cè)試試驗(yàn)場(chǎng)地的選擇可按照如下原則：首先，弱測(cè)試試驗(yàn)的根本目的就是對(duì)設(shè)備可靠性實(shí)施指標(biāo)性的測(cè)試，那么在選擇試驗(yàn)場(chǎng)地時(shí)，就需要選擇環(huán)境比較惡劣的地方，這樣做的主要原因就是為了對(duì)設(shè)備可靠性運(yùn)行的最高指標(biāo)進(jìn)行確認(rèn)；其次，若測(cè)試試驗(yàn)僅僅是對(duì)設(shè)備正常運(yùn)行的可靠性實(shí)施測(cè)試，那么有關(guān)人員在選擇試驗(yàn)場(chǎng)地時(shí)，盡可能選擇比較典型的測(cè)試場(chǎng)地；最后，假如電氣自動(dòng)化設(shè)備可靠性測(cè)試，更多是為了得到設(shè)備運(yùn)行可靠性的一些具有比較價(jià)值的資料，那么在選擇試驗(yàn)場(chǎng)地時(shí)就需要選擇條件形似的場(chǎng)地實(shí)施測(cè)試。基本來(lái)講，電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性測(cè)試在實(shí)施試驗(yàn)場(chǎng)地選擇時(shí)，更多是基于上述三點(diǎn)為基本原則來(lái)實(shí)現(xiàn)的，但在具體操作時(shí)，有關(guān)試驗(yàn)人員應(yīng)按照設(shè)備工況的需要不同，聯(lián)系整個(gè)測(cè)試試驗(yàn)對(duì)外部環(huán)境的需要，更好地選擇試驗(yàn)場(chǎng)地，從而確保整個(gè)測(cè)試的結(jié)果不會(huì)發(fā)生偏移。

（3）試驗(yàn)的程序。對(duì)于管理人員而言，要想確保整個(gè)可靠性測(cè)試工作能夠根據(jù)已有的計(jì)劃實(shí)施，并且讓各個(gè)測(cè)試步驟都能夠根據(jù)制定的要求來(lái)實(shí)施，就需要針對(duì)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的測(cè)試試驗(yàn)選擇，制定出一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的程序，讓在場(chǎng)的測(cè)試人員在實(shí)施可靠性試驗(yàn)時(shí)，每個(gè)測(cè)試步驟都能夠所制定的標(biāo)準(zhǔn)化程序來(lái)實(shí)施。需要著重注意的是，在此系統(tǒng)試驗(yàn)程序中，需要規(guī)范化試驗(yàn)的開(kāi)始和結(jié)束時(shí)間以及數(shù)據(jù)操作等操作。這樣一來(lái)，才可以提高整個(gè)測(cè)試工作的精確性。

（4）組織工作。測(cè)試是否精確，可以說(shuō)組織工作是其中一個(gè)非常重要的步驟，同時(shí)也是試驗(yàn)過(guò)程也是不可或缺的一部分。基于此在實(shí)施電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性測(cè)試時(shí)，就需要擁有一個(gè)較高效率的組織結(jié)構(gòu)，通過(guò)此組織結(jié)構(gòu)的組織及管理功能，從而有效的掌握整個(gè)測(cè)試試驗(yàn)。第一，組織工作需要對(duì)零散的試驗(yàn)場(chǎng)地實(shí)施針對(duì)性的管理，做好搜集、整理和研究試驗(yàn)數(shù)據(jù)的工作；第二，組織結(jié)構(gòu)應(yīng)視試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)的不同，對(duì)測(cè)試過(guò)程中所需要的技術(shù)人員進(jìn)行選擇，并做好試驗(yàn)工作的平衡；第三，組織結(jié)構(gòu)還需要發(fā)揮出監(jiān)督和控制作用，對(duì)最后獲取的測(cè)試結(jié)果實(shí)施有效的判斷，進(jìn)而提高整個(gè)測(cè)試結(jié)果的可靠性。

5 結(jié)語(yǔ)

在我國(guó)電力系統(tǒng)中，隨著電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用不斷增多，由此確保電氣自動(dòng)化控制設(shè)備運(yùn)行的可靠性就是一件非常重要的工作。而想要確保電氣自動(dòng)化控制設(shè)備能夠平穩(wěn)的運(yùn)行，對(duì)其可靠性實(shí)施各個(gè)方面的測(cè)試，找到干擾器運(yùn)行可靠性的原因是非常關(guān)鍵的。但是要確保設(shè)備可靠性測(cè)試的最終結(jié)果，就需要選擇測(cè)試方法，并且注重測(cè)試過(guò)程中的各個(gè)步驟。