電氣自動(dòng)化儀表的管理與維護(hù)探討

新疆天業(yè)匯合新材料有限公司 曹志曄

電氣自動(dòng)化儀表具有多種功能和優(yōu)良的性能，包括智能化的數(shù)據(jù)處理設(shè)備和應(yīng)用感測(cè)器等，需要對(duì)儀器的操作原理和內(nèi)部構(gòu)造的了解，以便對(duì)儀器的管理和維護(hù)工作進(jìn)行不斷完善。為了達(dá)到優(yōu)化生產(chǎn)效率的目的，對(duì)儀表設(shè)備的管理和維護(hù)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(gè)方面進(jìn)行調(diào)整，以提高高壓系統(tǒng)智能管理中儀器設(shè)備使用和維護(hù)的前瞻性和科學(xué)性。

實(shí)施預(yù)防性的管理和保養(yǎng)可增強(qiáng)員工的積極性，積極地發(fā)現(xiàn)和解決可能出現(xiàn)的問(wèn)題，并及時(shí)進(jìn)行維護(hù)，使之達(dá)到最佳的工作狀態(tài)。電力自動(dòng)化是新世紀(jì)發(fā)展的必然趨勢(shì)，儀表作為電力自動(dòng)化的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，一旦發(fā)生故障將會(huì)對(duì)電力自動(dòng)化系統(tǒng)的效能產(chǎn)生很大的影響，為了減少故障和維護(hù)費(fèi)用、保證其功能的正常運(yùn)行，必須加強(qiáng)預(yù)防性保養(yǎng)管理。電力自動(dòng)化儀表的制造費(fèi)用高、技術(shù)復(fù)雜，只有搞好設(shè)備的管理和保養(yǎng)，才能提高儀器的使用壽命，減小儀器本身的性能下降對(duì)項(xiàng)目的發(fā)展造成的影響，以符合企業(yè)的實(shí)際需求，實(shí)現(xiàn)企業(yè)的效益最大化。

1 高壓系統(tǒng)智能管理的電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)

變電站的主要線路設(shè)計(jì)要依據(jù)變壓器在供電系統(tǒng)中的重要地位、進(jìn)、出線回路數(shù)、電氣設(shè)備特性以及負(fù)荷特點(diǎn)等，以確定其可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)。

1.1 確定主接線方案

根據(jù)電廠電力系統(tǒng)中的高壓側(cè)電壓來(lái)決定線路的主要線路。假設(shè)在電站的高壓側(cè)有10kV的供電主干，那么就應(yīng)考慮到電廠的二次負(fù)荷需要，或利用與相鄰單位的高壓聯(lián)絡(luò)線連接來(lái)獲得后備供電，所以當(dāng)變電站高壓側(cè)有兩線不同的電壓供給時(shí)，一個(gè)專線運(yùn)行而另一個(gè)備用專線；在工廠中，由于用電領(lǐng)域較多，為進(jìn)一步提高供電的安全可靠與靈活多樣，可采用單母線串聯(lián)、單母線分段配電的方法來(lái)集中供電，以保證供電的安全性；當(dāng)主變選用同一套電力變壓器且總進(jìn)線為二路時(shí)，為進(jìn)一步提高動(dòng)力系統(tǒng)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(dāng)主變二臺(tái)變壓器、二路總進(jìn)線時(shí)，為進(jìn)一步提高動(dòng)力系統(tǒng)的安全性，將在高壓側(cè)設(shè)單母線分段，兩個(gè)交流變壓器系統(tǒng)設(shè)備同步運(yùn)行，當(dāng)某一個(gè)產(chǎn)生故障時(shí)另一個(gè)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(dòng)化系統(tǒng)中占有舉足輕重的地位，在選用配電柜時(shí)須符合以下幾點(diǎn)：在選用高壓開關(guān)柜時(shí)要確保員工的人身安全；高壓開關(guān)箱的構(gòu)造須具有足夠機(jī)械強(qiáng)度，以確保二次裝置在運(yùn)行一次裝置時(shí)不會(huì)發(fā)生永久性的變形和彈性變形；在開關(guān)箱中應(yīng)預(yù)留工作位置、試驗(yàn)位置，確保手推車在上述位置時(shí)不得任意運(yùn)動(dòng)；保證手推車在開關(guān)柜中沒有碰撞，同樣規(guī)格的手推車應(yīng)是可互換的；在所有開關(guān)柜的縱向上均應(yīng)有專門的導(dǎo)線，以確保開關(guān)柜的正常工作；二次電路的引線須有適當(dāng)?shù)目v向直徑，為防止影響變壓器的準(zhǔn)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(guān)箱的電纜箱門須有絞鏈并與斷路器相連接，以達(dá)到“五防”的功能；為了方便拆卸和測(cè)試，應(yīng)設(shè)置電流變壓器；高壓開關(guān)柜的構(gòu)造應(yīng)為一中空開關(guān)柜，其下部為一單獨(dú)的隔間，并將其與隔板分隔開。

傳統(tǒng)的配電柜系統(tǒng)一般都是采用固定開關(guān)柜，但其以電磁繼電器為主，其運(yùn)行方式復(fù)雜、穩(wěn)定性差、生產(chǎn)條件多、防護(hù)等級(jí)不能滿足目前的生產(chǎn)需求，已不能滿足現(xiàn)代企業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展需要。通過(guò)對(duì)已有的各種配電箱的對(duì)比和分析，得出了KYN系列開關(guān)柜的主要原因，這是由于該柜體采用中間結(jié)構(gòu)，節(jié)省了50%左右的空間，便于電纜的安裝。

2 電氣自動(dòng)化儀表的管理與維護(hù)措施

2.1 對(duì)員工的操作行為進(jìn)行規(guī)范化

企業(yè)要加強(qiáng)對(duì)儀器設(shè)備的管理和維護(hù)工作的重視，必須把設(shè)備的預(yù)防性維護(hù)工作貫穿于日常生活，采取多種措施來(lái)避免儀表的使用。首先，要完善分級(jí)管理制度，從儀器操作環(huán)境的高要求出發(fā)，保證其工作環(huán)境中的溫度、濕度等指標(biāo)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。除由設(shè)計(jì)總監(jiān)和員工實(shí)施定期的檢測(cè)以外，儀器制造商還應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行保養(yǎng)工作，以確保儀器設(shè)備的最大限度地發(fā)揮其功效。在分級(jí)維護(hù)管理中，對(duì)故障較少的儀器和普通儀器進(jìn)行一次維護(hù)，并嚴(yán)格執(zhí)行員工的職責(zé)和義務(wù)。通過(guò)不定期對(duì)精密儀器進(jìn)行檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)可能的操作問(wèn)題。

其次，規(guī)范人員的操作行為，降低儀器性能的人為因素。因此須加強(qiáng)員工的技能訓(xùn)練，提高其技能。要求操作人員嚴(yán)格遵守儀器使用規(guī)程，保證員工能正確理解儀器的使用原理和注意事項(xiàng)，從而促進(jìn)儀器的工作效率。在進(jìn)一步完善和提高管理維護(hù)制度的實(shí)施水平的同時(shí)，還應(yīng)對(duì)理論體系進(jìn)行優(yōu)化，為實(shí)際工作的實(shí)施如技術(shù)培訓(xùn)和質(zhì)量管理工作等方面提供依據(jù)。貫徹引進(jìn)來(lái)、走出去的發(fā)展策略，積極吸取國(guó)外先進(jìn)思想，根據(jù)公司和行業(yè)發(fā)展的實(shí)際，在管理理論體系、管理手段等實(shí)踐上創(chuàng)新，以促進(jìn)中國(guó)電力電氣自動(dòng)化儀表的與時(shí)俱進(jìn)發(fā)展[2]。

2.2 降低故障率

與高壓系統(tǒng)智能管理的電氣儀器的管理和維護(hù)相比，一些企業(yè)更重視儀表的安裝和使用，從而在長(zhǎng)時(shí)間的使用中產(chǎn)生了各種問(wèn)題。每一種儀器和設(shè)備的使用都有其壽命周期，在使用壽命長(zhǎng)的情況下也會(huì)發(fā)生失效。但由于操作不當(dāng)、工作環(huán)境不達(dá)標(biāo)等諸多不確定因素的存在，會(huì)對(duì)儀器的壽命產(chǎn)生直接的影響，進(jìn)而影響儀器的工作效率。因此，在使用壽命周期中要重視對(duì)設(shè)備的管理和保養(yǎng)工作的落實(shí)，盡量避免各種不確定因素對(duì)設(shè)備壽命的影響。企業(yè)要加強(qiáng)對(duì)儀器設(shè)備的管理和維護(hù)，從人員、財(cái)力等方面進(jìn)行投資，加強(qiáng)故障統(tǒng)計(jì)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的分析，全面了解儀器的工作狀態(tài)和故障原因，制定有針對(duì)性的維護(hù)保養(yǎng)計(jì)劃，及時(shí)解決各種問(wèn)題，盡量減少儀表使用故障率。對(duì)重要儀器進(jìn)行歸檔，并對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)的操作記錄，以便為維護(hù)工作的開展提供參考。

隨著企業(yè)的轉(zhuǎn)型與不斷發(fā)展，對(duì)智能儀表的要求越來(lái)越高，從而使其功能得以充分發(fā)揮。智能儀器具有多種功能，可通過(guò)自身的診斷技術(shù)對(duì)儀器的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，對(duì)其進(jìn)行內(nèi)部部件的性能檢測(cè)，并對(duì)出廠及運(yùn)行指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比，對(duì)出現(xiàn)的故障進(jìn)行及時(shí)的預(yù)警和修正。智能儀表可改善電網(wǎng)的運(yùn)行自動(dòng)化，使人力、物力等資源得到最優(yōu)化和最有效地使用，并將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳送給工作人員，為系統(tǒng)的工作狀態(tài)分析提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。運(yùn)用預(yù)警維護(hù)系統(tǒng)，有效地提高了電力自動(dòng)化儀器的管理和維護(hù)工作的效率，使技術(shù)人員對(duì)各種儀表的結(jié)構(gòu)和性能有了清晰認(rèn)識(shí)，使其在運(yùn)行和維護(hù)中的作用得以充分發(fā)揮。智能化系統(tǒng)可對(duì)儀器的運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并根據(jù)線路電極和線圈的特性對(duì)儀器的故障進(jìn)行及時(shí)、準(zhǔn)確的判斷。另外，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)設(shè)備表面部件的動(dòng)態(tài)評(píng)估，同時(shí)也可實(shí)現(xiàn)從事后處理到事前預(yù)防、事中控制的轉(zhuǎn)變，以對(duì)設(shè)備的全過(guò)程管理和維護(hù)，對(duì)延長(zhǎng)自動(dòng)化儀表使用周期具有很好的實(shí)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(duì)企業(yè)的管理和維護(hù)工作起到了很好的制約作用。但在制定管理體系時(shí)，必須與現(xiàn)實(shí)相聯(lián)系：要把行政責(zé)任納入系統(tǒng)，明確責(zé)任。如，裝備主管部門負(fù)責(zé)建立并實(shí)施儀器設(shè)備的管理體系，組織技術(shù)改造、產(chǎn)品采購(gòu)等。安全機(jī)構(gòu)和環(huán)保單位要重視對(duì)儀器設(shè)備重大問(wèn)題記錄和檢查考核記錄，從而激發(fā)員工的工作熱情，保證了電力自動(dòng)化儀器的管理工作；對(duì)電力自動(dòng)化儀器的管理工作進(jìn)行了明確。如，對(duì)常規(guī)儀器的管理內(nèi)容進(jìn)行了界定，以便于管理者根據(jù)系統(tǒng)的要求進(jìn)行儀器設(shè)備的管理；對(duì)儀表的管理內(nèi)容進(jìn)行了界定，使管理人員能根據(jù)其功能特點(diǎn)和工藝特點(diǎn)對(duì)儀表進(jìn)行科學(xué)的管理和維護(hù)。因此，對(duì)電力自動(dòng)化儀器的管理和維護(hù)，須建立健全的管理和維護(hù)體系。

2.4 預(yù)防環(huán)境影響因素

從絕緣工作的角度分析。儀器對(duì)環(huán)境中的溫度因子有很高的要求，如果溫度太高或太低會(huì)影響到儀器內(nèi)部部件的性能，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致儀器不能正常工作。特別是在冬天，當(dāng)閥門系統(tǒng)處于較低的溫度時(shí)，由于長(zhǎng)期接觸冰和水會(huì)對(duì)閥門的元件造成很大的影響。特別是對(duì)溫度變化非常敏感的儀器，在較低的溫度條件下容易導(dǎo)致部件的損傷。為保證儀器的正常使用須做好保溫工作，優(yōu)化儀器的工作環(huán)境。另外，不能忽略高溫對(duì)環(huán)境的不利影響，應(yīng)安裝散熱器并根據(jù)儀器的溫度監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行散熱，防止發(fā)生由于溫度過(guò)高造成的部件燒毀、短路等問(wèn)題。

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

從腐蝕環(huán)境的角度分析。儀器在使用期間完全暴露于外部環(huán)境，其工作品質(zhì)和效率都會(huì)因外部環(huán)境而不同。除粉塵、雜質(zhì)等因素的影響，環(huán)境中的腐蝕成分也不可忽略，如不及時(shí)進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)，將會(huì)造成儀器設(shè)備的損壞[3]。應(yīng)加強(qiáng)對(duì)其材質(zhì)的耐蝕能力，使用耐腐蝕的材質(zhì)，特別是關(guān)鍵部件應(yīng)選用合金鋼或非金屬材料。電氣自動(dòng)化儀表在使用中不可避免地受到多種腐蝕環(huán)境的影響，從而產(chǎn)生各種操作失效，特別是儀器設(shè)備對(duì)酸、堿等氣體的腐蝕尤為敏感，應(yīng)采取有效的防腐蝕措施。

首先，在電子自動(dòng)儀器的制造流程中，須選用耐腐蝕、高質(zhì)量的生產(chǎn)原料。特別是在生產(chǎn)核心部件時(shí)，須選用高質(zhì)量的生產(chǎn)原料，從而改善電子儀器的耐腐蝕性能；其次，應(yīng)盡量減少儀器與酸、堿等腐蝕介質(zhì)的直接接觸，重點(diǎn)進(jìn)行易銹蝕儀器的保護(hù)，嚴(yán)格管理；最后，須全面認(rèn)識(shí)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(hù)層，或采用哈氏B2合金的多層保護(hù)套管以防止儀器的腐蝕和損壞。控制環(huán)境濕度，儀器所在的環(huán)境濕度太高會(huì)使儀器內(nèi)部部件發(fā)生腐蝕，提高了設(shè)備的工作效率，加快了設(shè)備故障的處理。要對(duì)室內(nèi)的空氣濕度進(jìn)行嚴(yán)格的測(cè)量，并采取適當(dāng)?shù)墓庹盏仁侄蝸?lái)控制室內(nèi)的濕度，以保證各環(huán)境參數(shù)在規(guī)定的范圍之內(nèi)[4]。

2.5 實(shí)施周期性視察和清潔

電力自動(dòng)化儀器設(shè)備的管理和維護(hù)工作十分繁雜，須建立健全的管理和維護(hù)制度，并對(duì)員工的職責(zé)進(jìn)行明確，以保證其正常運(yùn)行。定員和定時(shí)儀器維護(hù)管理工作中，必須及時(shí)、明確地同時(shí)要求員工嚴(yán)格按照規(guī)定的年月日檢查制度進(jìn)行日常的管理和保養(yǎng)，落實(shí)責(zé)任人，對(duì)存在的問(wèn)題及時(shí)做出責(zé)任界定，確保設(shè)備的順利運(yùn)行[5]。特別是在進(jìn)行基本的檢查時(shí)要注意以下三點(diǎn)：

觀察、掌握儀器元件的布線等，并能及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障；采用多種方法對(duì)儀器的安全隱患進(jìn)行分析，例如采用氣味法來(lái)了解儀器的燃燒狀況，以減少儀器的使用安全性；操作員應(yīng)遵守有關(guān)規(guī)定做好儀器的維護(hù)，以改善儀器的操作品質(zhì)、延長(zhǎng)儀器的使用壽命。特別是液位計(jì)、壓力測(cè)試等敏感設(shè)備，由于受到空氣中的雜質(zhì)和臟物的干擾，導(dǎo)致操作精度和性能下降，因此對(duì)儀器的及時(shí)清洗非常重要。

3 結(jié)語(yǔ)

我國(guó)的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)正在不斷的發(fā)展和變革中，電力設(shè)備的使用率也在不斷提高，對(duì)電氣自動(dòng)化儀表設(shè)施的管理和維護(hù)等工作中的缺點(diǎn)也逐步顯現(xiàn)出來(lái)，這對(duì)提高企業(yè)的生產(chǎn)率和現(xiàn)代化發(fā)展都是很不利的。特別是對(duì)工廠供電高壓系統(tǒng)智能系統(tǒng)的儀器儀表而言，其內(nèi)部精確度與性能都相當(dāng)高，而儀表故障的類型和成因又較復(fù)雜，想要更高效地消除安全隱患，就需組織工程技術(shù)人員與維護(hù)管理人員進(jìn)一步提高自己的專業(yè)知識(shí)技能更新，明確了解儀器結(jié)構(gòu)和基本原理，并根據(jù)工作經(jīng)驗(yàn)及時(shí)判斷故障部位和問(wèn)題成因，采取相應(yīng)措施以規(guī)避工作隱患，同時(shí)促進(jìn)管理質(zhì)量保障機(jī)制和管理體系的健全。