電氣自動化儀表的管理與維護探討

新疆天業匯合新材料有限公司 曹志曄

電氣自動化儀表具有多種功能和優良的性能，包括智能化的數據處理設備和應用感測器等，需要對儀器的操作原理和內部構造的了解，以便對儀器的管理和維護工作進行不斷完善。為了達到優化生產效率的目的，對儀表設備的管理和維護具有重要的意義。但由于存在多方面的影響，需從完善管理體系和防腐蝕措施等多個方面進行調整，以提高高壓系統智能管理中儀器設備使用和維護的前瞻性和科學性。

實施預防性的管理和保養可增強員工的積極性，積極地發現和解決可能出現的問題，并及時進行維護，使之達到最佳的工作狀態。電力自動化是新世紀發展的必然趨勢，儀表作為電力自動化的一個重要環節，一旦發生故障將會對電力自動化系統的效能產生很大的影響，為了減少故障和維護費用、保證其功能的正常運行，必須加強預防性保養管理。電力自動化儀表的制造費用高、技術復雜，只有搞好設備的管理和保養，才能提高儀器的使用壽命，減小儀器本身的性能下降對項目的發展造成的影響，以符合企業的實際需求，實現企業的效益最大化。

1 高壓系統智能管理的電氣自動化設計

變電站的主要線路設計要依據變壓器在供電系統中的重要地位、進、出線回路數、電氣設備特性以及負荷特點等，以確定其可靠、靈活、經濟。

1.1 確定主接線方案

根據電廠電力系統中的高壓側電壓來決定線路的主要線路。假設在電站的高壓側有10kV的供電主干，那么就應考慮到電廠的二次負荷需要，或利用與相鄰單位的高壓聯絡線連接來獲得后備供電，所以當變電站高壓側有兩線不同的電壓供給時，一個專線運行而另一個備用專線；在工廠中，由于用電領域較多，為進一步提高供電的安全可靠與靈活多樣，可采用單母線串聯、單母線分段配電的方法來集中供電，以保證供電的安全性；當主變選用同一套電力變壓器且總進線為二路時，為進一步提高動力系統的安全性，在高壓段選用單母線分段式、在低壓段選用單母線。當主變二臺變壓器、二路總進線時，為進一步提高動力系統的安全性，將在高壓側設單母線分段，兩個交流變壓器系統設備同步運行，當某一個產生故障時另一個則作后備，保證正常供電[1]。

1.2 配電柜選擇

配電柜在電力自動化系統中占有舉足輕重的地位，在選用配電柜時須符合以下幾點：在選用高壓開關柜時要確保員工的人身安全；高壓開關箱的構造須具有足夠機械強度，以確保二次裝置在運行一次裝置時不會發生永久性的變形和彈性變形；在開關箱中應預留工作位置、試驗位置，確保手推車在上述位置時不得任意運動；保證手推車在開關柜中沒有碰撞，同樣規格的手推車應是可互換的；在所有開關柜的縱向上均應有專門的導線，以確保開關柜的正常工作；二次電路的引線須有適當的縱向直徑，為防止影響變壓器的準確度，一般選用銅絲，其橫截面電流回路必須不少于2.5mm2，電流回路不得少于1.6mm2；開關箱的電纜箱門須有絞鏈并與斷路器相連接，以達到“五防”的功能；為了方便拆卸和測試，應設置電流變壓器；高壓開關柜的構造應為一中空開關柜，其下部為一單獨的隔間，并將其與隔板分隔開。

傳統的配電柜系統一般都是采用固定開關柜，但其以電磁繼電器為主，其運行方式復雜、穩定性差、生產條件多、防護等級不能滿足目前的生產需求，已不能滿足現代企業的生產發展需要。通過對已有的各種配電箱的對比和分析，得出了KYN系列開關柜的主要原因，這是由于該柜體采用中間結構，節省了50%左右的空間，便于電纜的安裝。

2 電氣自動化儀表的管理與維護措施

2.1 對員工的操作行為進行規范化

企業要加強對儀器設備的管理和維護工作的重視，必須把設備的預防性維護工作貫穿于日常生活，采取多種措施來避免儀表的使用。首先，要完善分級管理制度，從儀器操作環境的高要求出發，保證其工作環境中的溫度、濕度等指標達到標準。除由設計總監和員工實施定期的檢測以外，儀器制造商還應嚴格執行保養工作，以確保儀器設備的最大限度地發揮其功效。在分級維護管理中，對故障較少的儀器和普通儀器進行一次維護，并嚴格執行員工的職責和義務。通過不定期對精密儀器進行檢測，及時發現可能的操作問題。

其次，規范人員的操作行為，降低儀器性能的人為因素。因此須加強員工的技能訓練，提高其技能。要求操作人員嚴格遵守儀器使用規程，保證員工能正確理解儀器的使用原理和注意事項，從而促進儀器的工作效率。在進一步完善和提高管理維護制度的實施水平的同時，還應對理論體系進行優化，為實際工作的實施如技術培訓和質量管理工作等方面提供依據。貫徹引進來、走出去的發展策略，積極吸取國外先進思想，根據公司和行業發展的實際，在管理理論體系、管理手段等實踐上創新，以促進中國電力電氣自動化儀表的與時俱進發展[2]。

2.2 降低故障率

與高壓系統智能管理的電氣儀器的管理和維護相比，一些企業更重視儀表的安裝和使用，從而在長時間的使用中產生了各種問題。每一種儀器和設備的使用都有其壽命周期，在使用壽命長的情況下也會發生失效。但由于操作不當、工作環境不達標等諸多不確定因素的存在，會對儀器的壽命產生直接的影響，進而影響儀器的工作效率。因此，在使用壽命周期中要重視對設備的管理和保養工作的落實，盡量避免各種不確定因素對設備壽命的影響。企業要加強對儀器設備的管理和維護，從人員、財力等方面進行投資，加強故障統計和內部結構的分析，全面了解儀器的工作狀態和故障原因，制定有針對性的維護保養計劃，及時解決各種問題，盡量減少儀表使用故障率。對重要儀器進行歸檔，并對其進行詳細的操作記錄，以便為維護工作的開展提供參考。

隨著企業的轉型與不斷發展，對智能儀表的要求越來越高，從而使其功能得以充分發揮。智能儀器具有多種功能，可通過自身的診斷技術對儀器的工作狀態進行監測，對其進行內部部件的性能檢測，并對出廠及運行指標進行對比，對出現的故障進行及時的預警和修正。智能儀表可改善電網的運行自動化，使人力、物力等資源得到最優化和最有效地使用，并將監測數據傳送給工作人員，為系統的工作狀態分析提供數據基礎。運用預警維護系統，有效地提高了電力自動化儀器的管理和維護工作的效率，使技術人員對各種儀表的結構和性能有了清晰認識，使其在運行和維護中的作用得以充分發揮。智能化系統可對儀器的運行狀況進行實時監控，并根據線路電極和線圈的特性對儀器的故障進行及時、準確的判斷。另外，系統實現了對設備表面部件的動態評估，同時也可實現從事后處理到事前預防、事中控制的轉變，以對設備的全過程管理和維護，對延長自動化儀表使用周期具有很好的實際意義。

2.3 完善的管理體系

建立了一套行之有效的管理體系，對企業的管理和維護工作起到了很好的制約作用。但在制定管理體系時，必須與現實相聯系：要把行政責任納入系統，明確責任。如，裝備主管部門負責建立并實施儀器設備的管理體系，組織技術改造、產品采購等。安全機構和環保單位要重視對儀器設備重大問題記錄和檢查考核記錄，從而激發員工的工作熱情，保證了電力自動化儀器的管理工作；對電力自動化儀器的管理工作進行了明確。如，對常規儀器的管理內容進行了界定，以便于管理者根據系統的要求進行儀器設備的管理；對儀表的管理內容進行了界定，使管理人員能根據其功能特點和工藝特點對儀表進行科學的管理和維護。因此，對電力自動化儀器的管理和維護，須建立健全的管理和維護體系。

2.4 預防環境影響因素

從絕緣工作的角度分析。儀器對環境中的溫度因子有很高的要求，如果溫度太高或太低會影響到儀器內部部件的性能，嚴重時會導致儀器不能正常工作。特別是在冬天，當閥門系統處于較低的溫度時，由于長期接觸冰和水會對閥門的元件造成很大的影響。特別是對溫度變化非常敏感的儀器，在較低的溫度條件下容易導致部件的損傷。為保證儀器的正常使用須做好保溫工作，優化儀器的工作環境。另外，不能忽略高溫對環境的不利影響，應安裝散熱器并根據儀器的溫度監控數據進行散熱，防止發生由于溫度過高造成的部件燒毀、短路等問題。

從防雷的管理角度分析。電氣自動化儀器要想真正發揮其作用，須依靠其內部的電線、電纜和半導體等材料，做好絕緣保護工作，避免雷電等不良環境因素的干擾。以降低被閃電襲擊的可能性，同時也為員工提供了最好的保護措施。

從腐蝕環境的角度分析。儀器在使用期間完全暴露于外部環境，其工作品質和效率都會因外部環境而不同。除粉塵、雜質等因素的影響，環境中的腐蝕成分也不可忽略，如不及時進行維護和保養，將會造成儀器設備的損壞[3]。應加強對其材質的耐蝕能力，使用耐腐蝕的材質，特別是關鍵部件應選用合金鋼或非金屬材料。電氣自動化儀表在使用中不可避免地受到多種腐蝕環境的影響，從而產生各種操作失效，特別是儀器設備對酸、堿等氣體的腐蝕尤為敏感，應采取有效的防腐蝕措施。

首先，在電子自動儀器的制造流程中，須選用耐腐蝕、高質量的生產原料。特別是在生產核心部件時，須選用高質量的生產原料，從而改善電子儀器的耐腐蝕性能；其次，應盡量減少儀器與酸、堿等腐蝕介質的直接接觸，重點進行易銹蝕儀器的保護，嚴格管理；最后，須全面認識儀器銹蝕的危害，并能靈活地采用各種防腐蝕措施。在儀器的外部，如金屬、陶瓷等保護層，或采用哈氏B2合金的多層保護套管以防止儀器的腐蝕和損壞。控制環境濕度，儀器所在的環境濕度太高會使儀器內部部件發生腐蝕，提高了設備的工作效率，加快了設備故障的處理。要對室內的空氣濕度進行嚴格的測量，并采取適當的光照等手段來控制室內的濕度，以保證各環境參數在規定的范圍之內[4]。

2.5 實施周期性視察和清潔

電力自動化儀器設備的管理和維護工作十分繁雜，須建立健全的管理和維護制度，并對員工的職責進行明確，以保證其正常運行。定員和定時儀器維護管理工作中，必須及時、明確地同時要求員工嚴格按照規定的年月日檢查制度進行日常的管理和保養，落實責任人，對存在的問題及時做出責任界定，確保設備的順利運行[5]。特別是在進行基本的檢查時要注意以下三點：

觀察、掌握儀器元件的布線等，并能及時發現故障；采用多種方法對儀器的安全隱患進行分析，例如采用氣味法來了解儀器的燃燒狀況，以減少儀器的使用安全性；操作員應遵守有關規定做好儀器的維護，以改善儀器的操作品質、延長儀器的使用壽命。特別是液位計、壓力測試等敏感設備，由于受到空氣中的雜質和臟物的干擾，導致操作精度和性能下降，因此對儀器的及時清洗非常重要。

3 結語

我國的經濟結構正在不斷的發展和變革中，電力設備的使用率也在不斷提高，對電氣自動化儀表設施的管理和維護等工作中的缺點也逐步顯現出來，這對提高企業的生產率和現代化發展都是很不利的。特別是對工廠供電高壓系統智能系統的儀器儀表而言，其內部精確度與性能都相當高，而儀表故障的類型和成因又較復雜，想要更高效地消除安全隱患，就需組織工程技術人員與維護管理人員進一步提高自己的專業知識技能更新，明確了解儀器結構和基本原理，并根據工作經驗及時判斷故障部位和問題成因，采取相應措施以規避工作隱患，同時促進管理質量保障機制和管理體系的健全。