電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性分析

李鑫

摘? ?要：當(dāng)前電網(wǎng)技術(shù)的全面發(fā)展使社會(huì)各行業(yè)對(duì)電能的需求在一定程度上得到了滿足，電力系統(tǒng)也在實(shí)際應(yīng)用過程中逐步向電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的方面發(fā)展。這項(xiàng)技術(shù)的普及也使其可靠性受到了社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。由于自動(dòng)控制設(shè)備的可靠性直接關(guān)系到設(shè)備的安全性和整個(gè)電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定性，因此制定一套有效的方案來提高控制設(shè)備的可靠性是非常重要的。文章通過對(duì)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性進(jìn)行系統(tǒng)和深入的分析，達(dá)到提出有效解決方案的目的，從而提升電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性，為其穩(wěn)定發(fā)展作出相應(yīng)的貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化控制設(shè)備;可靠性分析;改善方案;措施

1? ? 電氣自動(dòng)化控制設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀的具體分析

1.1? 元器件質(zhì)量參差不齊無法保障

作為電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的核心構(gòu)成元器件，在運(yùn)行中起到的作用是不言而喻的，但其生產(chǎn)條件和技術(shù)水平的不同，由不同廠家生產(chǎn)出的元器件質(zhì)量也參差不齊，參數(shù)無法得到統(tǒng)一，導(dǎo)致電氣自動(dòng)化控制設(shè)備在應(yīng)用過程中可靠性較低的現(xiàn)象。舉例來講，如果元器件是由缺乏標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)機(jī)制的小工廠或小作坊生產(chǎn)，由于不具備生產(chǎn)條件和要求難免會(huì)出現(xiàn)規(guī)格和參數(shù)上的誤差，因此設(shè)備配件的品質(zhì)無法保障。伴隨著電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的發(fā)展，各行業(yè)對(duì)元器件的需求量也在逐步提升，在激烈的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境中難免會(huì)產(chǎn)生各生產(chǎn)廠家的不正當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)，廠家往往會(huì)通過降低采購(gòu)價(jià)格來提升其自身的競(jìng)爭(zhēng)力。價(jià)格上的不正當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)最終會(huì)轉(zhuǎn)變成生產(chǎn)成本的減少，元器件的質(zhì)量自然而然也會(huì)下降。同時(shí)，同一廠家不同批次生產(chǎn)的元器件也會(huì)存在相應(yīng)的質(zhì)量差異。

1.2? 應(yīng)用環(huán)境對(duì)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備產(chǎn)生的影響

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，社會(huì)各行各業(yè)正在從傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式向自動(dòng)化生產(chǎn)方式過渡。鑒于行業(yè)基本屬性的差異，電氣自動(dòng)化控制設(shè)備不僅要面對(duì)行業(yè)需求、功能的多樣性變化，還要受到不同工作環(huán)境的干擾，使用得越發(fā)頻繁、受干擾的概率也自然而然地提升。例如在野外探測(cè)過程中，空氣濕度和溫度的變化都會(huì)影響到電氣自動(dòng)化控制設(shè)備探測(cè)的精準(zhǔn)性，出現(xiàn)時(shí)間差或錯(cuò)誤操作都會(huì)影響設(shè)備響應(yīng)指令的進(jìn)程。以東北地區(qū)為例，冬夏溫差巨大強(qiáng)烈的溫度升降對(duì)元器件的損傷是巨大的，出現(xiàn)故障的電氣自動(dòng)化控制設(shè)備無法完成制動(dòng)的工作計(jì)劃就會(huì)影響工作進(jìn)程，同時(shí)設(shè)備維修率的提高也需要投入大量的人力、物力和財(cái)力，耗時(shí)長(zhǎng)久，還需要具有專業(yè)操作力的維修人員，維修條件苛刻。

2? ? 電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性的理論分析

2.1? 電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性的衡量標(biāo)準(zhǔn)

充裕度和安全性作為衡量電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，在實(shí)際使用過程中是經(jīng)常被提到的。為了確保在任何環(huán)境下電氣自動(dòng)化控制設(shè)備都可以正常使用并做到穩(wěn)定運(yùn)行，搭載足夠的輸電和發(fā)電容量是充裕度的具體體現(xiàn)。安全性指的是當(dāng)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備因內(nèi)外部環(huán)境造成部分元器件損傷時(shí)，單個(gè)區(qū)域或部分環(huán)節(jié)的損傷不會(huì)致使整個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)癱瘓，不產(chǎn)生聯(lián)動(dòng)反應(yīng)來確保電氣自動(dòng)化控制設(shè)備整體系統(tǒng)的安全性。舉例來講，如果要用S公式來評(píng)價(jià)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的動(dòng)態(tài)性能，設(shè)定S為可靠性，Tc代表故障發(fā)生時(shí)間的長(zhǎng)短，Tz代表正常運(yùn)行時(shí)間，那么換算公式則如以下顯示：

S=（1?Tc/Tz）×100%

2.2? 電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性的評(píng)估與管理

作為電氣工程建設(shè)中的重要組成部分，電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性的評(píng)價(jià)與管理是需要受到足夠關(guān)注的。通過管理與運(yùn)維正在使用的電氣自動(dòng)化控制設(shè)備，來獲取相關(guān)的數(shù)據(jù)采集并進(jìn)行系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)與準(zhǔn)確分析，最后通過擬定切實(shí)可行的管理要求及實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)來對(duì)其進(jìn)行可靠性管理，全程化的監(jiān)督行為有助于電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的正常運(yùn)行，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并迅速加以處理，不影響其正常使用。電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性的評(píng)估則相對(duì)簡(jiǎn)單，通過既定的評(píng)價(jià)方法和運(yùn)算模型來完成分析工作，以準(zhǔn)確的評(píng)估參數(shù)為依據(jù)，確?？煽啃栽u(píng)估的準(zhǔn)確性。

3? ? 影響電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性原因的具體分析

3.1? 供電電源是否可靠

提供可靠電源是自動(dòng)控制設(shè)備正常運(yùn)行的先決條件。在電氣自動(dòng)化控制設(shè)備使用過程中，會(huì)設(shè)定多條供電回路，如果電路在使用過程中發(fā)生故障，可以通過啟動(dòng)其他備用電路來恢復(fù)供電系統(tǒng)的正常運(yùn)行，確保電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可以正常使用。因此可靠的供電電源可以直接提升電源連續(xù)供電的效率和電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的工作效率。供電電源的好品質(zhì)為電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)提供了強(qiáng)勁動(dòng)力，供電電源是否可靠也直接影響到其連續(xù)供電性和持續(xù)工作性[1]。

3.2? 距離運(yùn)輸過長(zhǎng)

電子自動(dòng)化控制設(shè)備在使用過程中時(shí)常受到長(zhǎng)距離運(yùn)輸?shù)挠绊?，因?yàn)橛袝r(shí)需要通過延長(zhǎng)供電線路的方式來解決其在設(shè)計(jì)和施工中遇到的問題，但是供電線路和運(yùn)輸距離的延長(zhǎng)也容易產(chǎn)生多種使用問題。電力運(yùn)輸距離的加長(zhǎng)容易造成低壓供電的現(xiàn)象，長(zhǎng)時(shí)間處于這種狀態(tài)容易造成供電線路的損傷，從而產(chǎn)生電壓不穩(wěn)或供電不足的現(xiàn)象，設(shè)備損壞概率也被大大地提高。與此同時(shí)供電線纜橫截面狹小、電氣自動(dòng)化控制設(shè)備因不正當(dāng)操作引起的開機(jī)或關(guān)機(jī)、設(shè)備饋電性能落后等問題都會(huì)增加運(yùn)行時(shí)的不穩(wěn)定性。

3.3? 系統(tǒng)負(fù)荷容量超載

電氣自動(dòng)化控制設(shè)備在使用過程中如果出現(xiàn)負(fù)荷容量超載的現(xiàn)象，變壓器就會(huì)以非正常狀態(tài)運(yùn)行。超出原有設(shè)計(jì)的供電容量對(duì)供電質(zhì)量和設(shè)備內(nèi)部的元器件質(zhì)量均有影響，會(huì)加快損傷和老化的速度。同時(shí)，在系統(tǒng)負(fù)荷容量超載時(shí)，電氣自動(dòng)化控制設(shè)備會(huì)通過提高振動(dòng)頻率來緩解這一現(xiàn)象，也會(huì)在一定程度上影響可靠性。鑒于大多數(shù)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備都配備在線監(jiān)控系統(tǒng)，但大多數(shù)性能都不夠完善，從而在設(shè)備發(fā)生故障時(shí)無法做到第一時(shí)間反饋故障信息，耽誤最佳的維修時(shí)間，致使事故不斷擴(kuò)大。因此在實(shí)際使用過程中，技術(shù)人員可以通過時(shí)刻監(jiān)控運(yùn)行參數(shù)的方式來提升其可靠性[2]。

4? ? 提升電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性的具體方案

4.1? 提升設(shè)備設(shè)計(jì)技術(shù)

電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行是以設(shè)備設(shè)計(jì)理論為輔助條件的，通過運(yùn)用微電子技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)等多種計(jì)算機(jī)技術(shù)來從根本上完善電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的性能，最終起到提升其自控水平的作用。通過結(jié)合電氣自動(dòng)化控制設(shè)備具體應(yīng)用的領(lǐng)域及環(huán)境，劃分出集體的功能模塊以及相應(yīng)的技術(shù)參數(shù)。在電氣自動(dòng)化控制設(shè)備設(shè)計(jì)之前，應(yīng)掌握其具體的運(yùn)行規(guī)律及特點(diǎn)、維護(hù)要點(diǎn)和易發(fā)生隱患點(diǎn)等多種參數(shù)，以這些參數(shù)為數(shù)據(jù)支持來制定合理的設(shè)計(jì)方案。并通過制定符合實(shí)際應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)形式來確保其可以正常使用[3]。

4.2? 跟進(jìn)設(shè)備的運(yùn)用管理進(jìn)程

電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性既要依靠設(shè)備本身的質(zhì)量來保障，還需通過時(shí)時(shí)跟進(jìn)設(shè)備的運(yùn)用管理進(jìn)程來進(jìn)行輔助保障。運(yùn)行可行性作為設(shè)備運(yùn)用管理的基本原則，在實(shí)際跟進(jìn)過程中還需結(jié)合設(shè)備運(yùn)行的具體外部環(huán)境來進(jìn)行全面分析。技術(shù)人員定期保養(yǎng)和維修自動(dòng)控制設(shè)備，以減少雨雪等自然因素對(duì)設(shè)備的影響。同時(shí)需要注意的還有電磁干擾問題，通過對(duì)其進(jìn)行專項(xiàng)管控和設(shè)置保護(hù)措施，來降低電氣自動(dòng)化控制設(shè)備受電磁干擾的概率，例如可以通過覆膜或隔離等多種方式來進(jìn)行全面保護(hù)。同時(shí)及時(shí)地檢測(cè)其運(yùn)用管理進(jìn)程，還可注意到電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的散熱狀況和受污染腐蝕狀況等多種問題，并根據(jù)其故障發(fā)生特點(diǎn)及頻率來制定相應(yīng)的防護(hù)方案。舉例來講，我國(guó)的東北地區(qū)冬夏溫差巨大，空氣中水分含量低、較為干燥，通過對(duì)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的防寒保護(hù)可以提升其使用的可靠性。

4.3? 科學(xué)選擇元器件

選擇功能全面、運(yùn)行穩(wěn)定的元器件也是提升電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性的有效手段之一。應(yīng)用于電氣自動(dòng)化控制設(shè)備中的元器件種類繁多型號(hào)不一，在選擇時(shí)應(yīng)遵循嚴(yán)格的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，選用具備生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)廠家出產(chǎn)的產(chǎn)品。同時(shí)在選用設(shè)備零件和元器件時(shí)，產(chǎn)品的品種規(guī)格不宜過多，有助于提升其在使用時(shí)的精度和鍥合度，在保證其使用壽命和性能的基礎(chǔ)上便于后續(xù)更換。還需注意的是不能選用廠家因價(jià)格戰(zhàn)而降低元器件質(zhì)量的產(chǎn)品，應(yīng)做好相應(yīng)的出廠檢驗(yàn)工作。元器件在電氣自動(dòng)化控制設(shè)備運(yùn)行時(shí)會(huì)不可避免地產(chǎn)生熱量，熱量如果不能得到很好的散發(fā)會(huì)直接影響設(shè)備的正常使用，因此在選擇過程中也應(yīng)注重對(duì)其散熱性的考量，特別是一些大功率的元件。因此采取適當(dāng)?shù)耐L(fēng)措施來確保設(shè)備運(yùn)行環(huán)境處于恒溫狀態(tài)，有助于提升電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性。

5? ? 結(jié)語

在計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)高速發(fā)展的雙重背景下，電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的應(yīng)用也愈發(fā)廣泛，提升其應(yīng)用的可靠性是確保電氣自動(dòng)化控制設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)的有效手段。本文通過不斷分析和整理制約其運(yùn)行穩(wěn)定的多種因素，提出具有針對(duì)性且行之有效的解決方案，來確保其穩(wěn)定、高效運(yùn)行，同時(shí)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備使用壽命的延長(zhǎng)，也有助于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和提升。

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[1]馬德新，王術(shù)賀.電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性測(cè)試[J].黑龍江科技信息，2011（19）：80.

[2]王鑫鵬.對(duì)于電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性探究[J].無線互聯(lián)科技，2014（4）：177.

[3]何澍煒.電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性測(cè)試研究[J].科技展望，2016（8）：93.

Reliability analysis of electrical automation control equipment

Li Xin

（Shangluo University， Shangluo 726000， China）

Abstract：The current comprehensive development of power grid technology， the demand for electricity in various sectors of society has been met to a certain extent， the power system is also in the process of practical application to the electrical automation control equipment development. The popularity of this technology has also made its reliability by the communitys wide attention. Because the reliability of automatic control equipment is directly related to the safety of the equipment and the stability of the entire electrical system， it is very important to develop an effective scheme to improve the reliability of the control equipment. Through careful system and in-depth analysis of the reliability of electrical automation control equipment， this paper aims to propose effective solutions， and improve the reliability of electrical automation control equipment and make corresponding contributions to its stable development.

Key words：electrical automation control equipment; reliability analysis; improvement programs; measures