電力系統(tǒng)中電氣自動化儀表的管理與維護

溫璽

（秦皇島福電實業(yè)集團有限公司海港區(qū)分公司，河北 秦皇島 066000）

電力是人們?nèi)粘Ｉ钏枰闹匾茉矗娏ο到y(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性決定了是否能夠滿足人們的生活需求，而電力自動化系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)對電力系統(tǒng)的全方面把控，電力系統(tǒng)電力配網(wǎng)調(diào)度以及其他作業(yè)都是依據(jù)電力自動化系統(tǒng)來實現(xiàn)，如果電力自動化系統(tǒng)儀表出現(xiàn)問題，將極大程度影響電力系統(tǒng)作業(yè)的有效性，因此做好對電氣自動化儀表的主動維護，將各類電氣自動化儀表進行精細化管理，使得其能夠發(fā)揮應(yīng)用作用，保證電力輸送的可靠性，意義重大。

一、電力系統(tǒng)自動化系統(tǒng)性說明

（一）電力系統(tǒng)自動化

電力系統(tǒng)自動化指的是利用精確度非常高的檢測與感應(yīng)元件，檢測被控設(shè)備的信號,包括如電壓、電流、功率等模擬量信號，作為自動化運行的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)依據(jù)，將這些模擬量信號轉(zhuǎn)化為計算機處理的數(shù)字量信號，通過精妙的算法對數(shù)字量信號進行數(shù)字模擬與建模，算法包括神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法、模糊控制、線性最優(yōu)控制以及專家系統(tǒng)控制等，對數(shù)據(jù)進行分析和處理，使得電力系統(tǒng)安全可靠運行，目前我國電力系統(tǒng)已全面實現(xiàn)自動化，電力系統(tǒng)作業(yè)都是基于電力自動化系統(tǒng)來實現(xiàn)，而電氣自動化儀表是自動化系統(tǒng)中重要組成部分，如果電力自動化系統(tǒng)儀表出現(xiàn)問題，將極大程度影響電力系統(tǒng)作業(yè)的有效性[1]。

（二）電氣自動化儀表

電氣自動化儀表是自動化系統(tǒng)中重要組成部分，具體來說，電氣自動化儀表主要分為三個方面[2]，一方面是監(jiān)測如電壓、電流、功率等模擬量信號的監(jiān)測與感應(yīng)模塊，比如溫度傳感器，比如電壓監(jiān)測器等，一方面是智能控制模塊，智能控制模塊又能分為通訊、PLC 控制、中央控制等多個功能單元，對數(shù)據(jù)進行分析和處理，與電力系統(tǒng)中心建立聯(lián)系，必要時候可以執(zhí)行自動化切斷故障電路等命令，使得電力系統(tǒng)安全可靠運行，一方面是顯示模塊，比如屏幕，比如投影設(shè)備，用來顯示電氣數(shù)據(jù)，供工作人員查看或和電力系統(tǒng)中心連接。

（三）維護制度劃分

對于電氣自動化儀表的維護主要分為預防性維護、修復性維護、改進性維護等，本著“防患大于未然，防護大于修理”，在不同維護修理周期內(nèi)，對電氣自動化儀表設(shè)備進行檢查維修，記錄檢查日志及維修日志，分析電氣自動化儀表各零部件的壽命和耗損情況，進而盡可能減少故障隱患，如有必要引入先進技術(shù)，對電氣自動化儀表進行改進，淘汰落后產(chǎn)能，另外則是修復性維修，如已發(fā)生故障的設(shè)備，電力系統(tǒng)維護單位第一時間反應(yīng)，迅速搶修。本文分析主要以電氣自動化儀表主動維護為主。

二、電氣自動化儀表主動維護難點

（一）環(huán)境難點

一方面，環(huán)境難點指的是環(huán)境因素不可避免的會對電氣自動化儀表造成一定影響，比如溫度上升會提升電氣自動化儀表活性，衰減壽命，比如腐蝕性環(huán)境，腐蝕性環(huán)境會腐蝕電氣自動化儀表的物理特性，造成嚴重影響，比如雷電環(huán)境，電氣自動化儀表在雷雨天很容易受到雷電侵害，雷電環(huán)境會對電氣自動化儀表放點，產(chǎn)生非常大的熱效應(yīng)、電效應(yīng)和機械力，比如說大風灰塵環(huán)境，灰塵較多的地區(qū)，電氣自動化儀表內(nèi)會因為大風吹刮灰塵帶入機內(nèi)沉積，灰塵的沉積會導致機體散熱差，輕則對電氣自動化儀表活性造成影響，重則可能造成主機控制紊亂，進而引發(fā)系統(tǒng)失常[3]。一方面，也指的是一些電氣自動化儀表對環(huán)境要求較高，在遇到一些極端惡劣天氣時可能帶來一定安全隱患，例如智能匯控柜，該設(shè)備就對外部環(huán)境有需求，環(huán)境的相對濕度超過90%或者溫度地域零下25℃，就有可能產(chǎn)生質(zhì)量和安全問題，需要添加相應(yīng)輔助裝備來避免。

（二）儀表自身難點

電氣自動化儀表在運行過程中不可避免的會產(chǎn)生耗損，精密、高性能智能電氣儀表設(shè)備尤其如此，其智能設(shè)備嚴重缺陷包括卻不限于GOOSE 斷鏈、SV 通道異常報警、對時系統(tǒng)異常、監(jiān)控系統(tǒng)模塊故障、裝置液晶顯示屏異常等，每個電氣自動化儀表都有其使用壽命周期，使用壽命又會受到環(huán)境、使用方式等方面影響，相關(guān)用戶單位需要重視對電氣自動化儀表的自身可靠性監(jiān)控才行，加強設(shè)備管理，制定可靠性風險模型，科學管理。

（三）維護機制難點

電氣自動化儀表的主動維護中維護機制難點首先在于維護單位存在不重視的問題，“小病不管、大病哭喊”，維護信息不完整、維護部門和人員不到位等，都反映了相關(guān)維護單位的輕視心理；其次在于缺乏科學、完善的維護機制，包括缺乏完善的維護內(nèi)容、缺乏完善的維護管理制度、缺乏強有力的維護管理人員等各方面，平時維護不到位，出現(xiàn)問題又不具備快速故障排查和維修的能力。

三、優(yōu)化電氣自動化儀表維護管理的措施和策略

（一）構(gòu)建失效模型，進行分層維護

對于電氣自動化儀表，提倡構(gòu)建分層管控的維護機制[4]，構(gòu)建失效模型，收集資料，辨識危險源，分析環(huán)境，分析儀表使用年限，進行風險評價，繼而對風險分級，一方面構(gòu)建失效可能性模型，顧名思義是電氣自動化儀表出現(xiàn)問題的可能性，一方面構(gòu)建失效后果模型，顧名思義是電氣自動化儀表出現(xiàn)問題所造成的的后果，結(jié)合起來構(gòu)建失效模型，如下圖1 所示，簡單來說，電氣自動化儀表失效可能性越大，失效后果越嚴重，那么越要加以關(guān)注，失效可能性小，失效后果較輕，可以適當放松關(guān)注，維護資源適當傾斜，讓儀表維護更有針對性。

（二）建立健全管理機制

首先，要建立健全各項規(guī)章制度，無規(guī)矩不成方圓，建立健全各項規(guī)章制度，包括技術(shù)交底制度、培訓制度、日常工作管理制度、巡視維修制度、環(huán)境監(jiān)管制度、監(jiān)督制度、考核檢查制度、獎懲制度等，針對電氣自動化儀表工作過程中的各個要素進行精準把控，劃分管理責任，將電氣自動化儀表的維護責任落實到人，實行追責制，誰管理誰負責，讓相關(guān)責任人明確自己身上的任務(wù)和責任，提升責任意識，做好本職工作[5]；其次，要建立完善的檢查維護模式，不僅要有日常檢查，也要有定期巡回檢查，結(jié)合上一點的分層維護來看，對失效可能性高、失效后果嚴重的電氣自動化儀表，其檢查周期要盡可能短，檢查內(nèi)容盡可能多，對于低風險的 電氣自動化儀表，檢查周期可適當放寬；最后，需要建立檢查維護考核機制，對檢查維護工作進行考核監(jiān)督，可以設(shè)置配套的獎懲措施，以此來調(diào)動檢查維護部門或人員的積極性。

（三）注重環(huán)境管控以及針對措施

上文提到，環(huán)境因素是電氣自動化儀表維護難點之一，惡劣的天氣環(huán)境會對電氣自動化儀表造成一定影響，就需要維護部門重視環(huán)境管控才行，一方面，在于改善環(huán)境，增加環(huán)境適應(yīng)性，比如將電氣自動化儀表安裝在適宜環(huán)境中，避免安裝在潮濕陰暗的環(huán)境中，一方面要改造儀表設(shè)備，比如給設(shè)備增加防腐蝕的鍍層，比如添加相應(yīng)輔助裝備來避免環(huán)境影響，一方面要及時處理環(huán)境所造成的影響，比如說大風灰塵環(huán)境，灰塵的沉積會導致機體散熱差，因此根據(jù)當前地域的灰塵情況制定合適的定期除塵工作很有必要[6]，一方面要對極度惡劣天氣進行防范，比如電氣自動化儀表時常遭遇雷電天氣，就需要加置防雷措施，比如遇到低溫天氣，需要適當?shù)脑黾訜嵩礈囟戎С郑员苊獾蜏卦斐蓛x表零件受損。

（四）強化工作人員培養(yǎng)

電氣自動化儀表維護的實施還是要落實在維護修理人員身上，相關(guān)維護管理單位需要構(gòu)建長效的培訓機制，進行針對性的培訓教育，不斷提升維護工作人員的專業(yè)素養(yǎng)，意義重大。具體來說，對相關(guān)維護工作人員做好培訓，幫助其更好地了解維護對象，一方面讓運維人員具備足夠的專業(yè)知識和專業(yè)素養(yǎng)，掌握電氣自動化儀表運行原理、操作技能，了解管控維護具體流程和規(guī)章制度，具備故障診斷和處理技能，一方面要培養(yǎng)維護人員高度安全心理和責任心理，提升工作責任意識，盡可能減少工作中不規(guī)范、不遵守工作紀律所帶來的事故隱患，不斷提高維護工作人員技能素養(yǎng)，就能夠不斷提升電氣自動化維護工作的實效性[7]，

（五）重視過往信息的處理

過往的電氣自動化儀表的使用日志、維修日志、零部件的耗損情況等等，這些數(shù)據(jù)都蘊含有豐富的信息價值，重視過往數(shù)據(jù)，深度挖掘過往信息中隱藏的價值，了解當前電氣自動化儀表的實際情況，就能夠做出更有目的性、更精準、更有效用的維護工作，將重點放在易損件上，讓檢測與維修更具質(zhì)量。以檢測系統(tǒng)長期以來采集到的設(shè)備運行數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，分析電氣自動化儀表或各零部件的特性，然后建立電氣自動化儀表運行的模型[8]。

（六）檢測維護信息系統(tǒng)應(yīng)用

檢測維護信息系統(tǒng)可以實現(xiàn)“無人檢測”，“無人檢測”是說完全用檢測儀器和檢測系統(tǒng)來代替人力檢測，雖然就目前來看，檢測儀器和系統(tǒng)也不能完全確保檢測質(zhì)量，但通過科學的自檢系統(tǒng)以及未來科技發(fā)展，說不定可以實現(xiàn)“無人檢測”，如果說電力系統(tǒng)是一次設(shè)備，電氣自動化系統(tǒng)是檢測電力運行的二次設(shè)備，那么檢測維護信息系統(tǒng)就是檢測電氣自動化設(shè)備運行的三次設(shè)備，對電氣自動化儀表設(shè)備運作數(shù)據(jù)做最科學的分析，檢測維護信息系統(tǒng)及時處理，發(fā)現(xiàn)問題第一時間報警傳輸?shù)焦ぷ魅藛T手中，方便相關(guān)工作人員遠程操控，將大大提升儀表設(shè)備維護修理的便捷性和智能性。

四、結(jié)束語

綜上所述，電氣自動化儀表設(shè)備在長期投入使用中會出現(xiàn)耗損情況，也會受到環(huán)境因素的影響，對于電氣自動化儀表需要做好檢測與維修工作，盡最大可能發(fā)現(xiàn)故障隱患，修復設(shè)備，保證電氣自動化儀表能夠正常工作，進而保證電力系統(tǒng)能夠穩(wěn)定可靠運行，滿足人們的用電需求，有著非常積極的現(xiàn)實意義。上文從構(gòu)建失效模型展開分層維護、建立健全維護機制、注重環(huán)境管控與相應(yīng)處理、維護工作人員培養(yǎng)、維護信息利用建模、檢測維護信息系統(tǒng)應(yīng)用六個方面分析了儀表維護管控的策略，希望能有所幫助。