电气自动化控制设备与可靠性措施探讨.doc

1、1电气自动化控制设备与可靠性措施探讨【摘 要】：随着社会科学技术的快速发展，电气自动化控制技术也得到了飞速发展，现在电气工程和电气自动化已经广泛应用于各个行业中，对社会主义市场的健康发展做出了突出贡献，电气自动化控制设备的稳定性与可靠性，直接关系到整个电力系统的正常运行，因此加强对电气自动化控制设备可靠性测验对于维持电力系统稳定运行的重大意义，本文对电气自动化控制设备可靠性问题进行了研究。 【关键词】：电气自动化控制设备控制功能 中图分类号： TU855 文献标识码： A 文章编号： 引言 电气自动化是指能够实现按照预先设计的程序所规定的操作控制以及功能等，在无人或者人少的状态下自动运行。在计

2、算技术微电子技术、机械电子技术以及智能技术发展迅速的今天，我国的各个领域都广泛出现了电气自动化控制设备，电气自动化控制设备已经在我国得到了广泛应用。电气自动化控制技术不仅是衡量我国电子行业发展水平的关键指标，并且已经成为推动我国经济发展必要的经济手段。但是由于电气自动化控制设备运行中受到很多因素的影响，其可靠性已经成为很多工作者研究的重点，如何保证电气自动化控制设备的可靠性已经成为目前需要迫切解决的问题。 一、电气自动化概述及特点 2电气自动化是指能够实现按照预先设计的程序所规定的操作控制以及功能等，在无人或者人少的状态下自动运行。在计算技术微电子技术、机械电子技术以及智能技术发展迅速的今天，

3、我国的各个领域都广泛出现了电气自动化控制设备，电气自动化控制设备已经在我国得到了广泛应用。电气自动化控制技术不仅是衡量我国电子行业发展水平的关键指标，并且已经成为推动我国经济发展必要的手段。电气自动化有以下特点： 首先，在系统安排方面，用电设备分别安装在各配电室和电动机控制中心，配件数量多的，所要执行的信息处理任务庞大，而维修工作也相对复杂。它与热工系统相比，电气设备操作的频率低，一些系统设备在维持正常运行时，可以经过好几个月甚至更长的时间再操作一次；电气设备所需要的保护装置要求高，动作速度快，一个保护动作通常要在40ms 以内完成。电气设备的构造机构本身具有联锁逻辑较简单、操作机构复杂的特点

4、，而控制方式也主要是厂用电系统，其主要设备监控需要接入 DCS 系统，如果两台系统一起运行，一台系统的检修不得影响另一台系统的运行，因此，需要考虑两台机组 DCS 电气控制的模式，保证控制的稳定性。根据电气设备的主要特点我们知道，在构建 ECS 时，其系统结构、与 DCS 的联网方式是确保系统高可靠性的关键。除了要保证系统的正常运行，还要确保运行时各种数据处理和信息收集的准确性，同时提出相应的应急措施，确保电气系统可以在最好的状态下运行。 二、电气自动化系统的控制功能 电气工程及其自动化专业是电气信息领域的一门新兴学科，由于和3人们的日常生活以及工业生产密切相关，发展非常迅速，现在也相对比较成

5、熟。广泛应用于工业、农业、国防等领域，在国民经济中发挥着越来越重要的作用。 1、电气自动化系统的取消事故追忆功能 很多变电站的监控系统都有事故追忆功能，但这项功能的实用性仍值得思考。事故迫忆功能在事故发生前采样周期一般为 25，事故后的采样周期为 15，如此粗略的数据采样只能反映事故前后的发展趋势，对于自动化系统出现事故的预防作用不大。所以在自动化系统中建议取消事故追忆功能，换位增加读取保护装置的功能，对于一些电气自动化系统，也可以单独设立故障功能站，这样不但提高了电气自动化监控系统的冗余度，而且能更充分利用保护装置故障录波功能，实现功能的综合化。 2、气自动化的监控与通讯管理功能 在有些电气

6、自动化系统中，建议监控系统功能与通讯管理功能应分别由不同的计算机完成。由于无人值守，可以简化监控功能，除了必要的站控、调试接口功能外，没有必要在监控机上附加多余的功能。由于两台计算机完成的功能较为简单，在设计上可以采用较低的软件、硬件配置，通讯管理机实际上完全可以用单片机完成，而监控机也可以采用较低版本的系统软件以及相对简单且成熟的应用软件，这样不但可以减少投资，而且运行经验证明，这样的组合往往运行更可靠。 3、电气自动化系统监控与统计管理功能 电气自动化系统功能的增强，一方面得益于计算机技术的发展，但同时也取决于计算机技术特别是硬件技术的发展水平，如果在功能配置4上不充分考虑计算机性能的冗余

7、度，将会影响正常的运行监视，其至有可能发生严重故障时发生事故，监控机充当站保护、测量、控制、通讯装置与运行人员之间的接口，它能否正确及时地转换电气自动化的运行信息和运行人员的命令是整个系统正常运行的关键。 4、电气自动化系统的程序出错告警功能 目前大多数的监控机都是基于 Windows 操作系统，由于开发平台的不完普或程序员编制的监控系统软件不成熟。运行中某些应用程序就会成为死进程，此时，当一个或者多个运行程序停止运行，监控系统将无法采集相关装置的运行数据，在事故或者故障时无法发出正确完整的告警信息，因此对各个应用程序，要求应能通过定时查询的方式实现程序之间互检与自检，及时发现程序长时间不能查

8、询或长时间不能响应等异常情况，以此判断程序运行是否终止和启动程序出错告警。在运行过程中，值班员应注意检查程序运行是否正常，特别是多程序同时运行的自动化系统，应定时、不定时地检查各程序是否在线运行。 三、电气自动化控制设备可靠性的现状 1、恶劣工作环境的影响 不同的行业工作环境不同，电气自动化设备就必须面对各种环境，要克服不利环境因素对设备的影响。不利环境因素主要有环境因素、电磁干扰因素和机械作用力因素。环境因素包括温度、湿度、气压、气体污染等，会影响到电气自动化设备的性能，侵蚀设备的结构，减慢设备的灵活性等，甚至可能让设备完全遭到损毁而无法运行。电磁干扰因素是不可见的，电气自动化设备运行时会充

9、斥各种电磁波，电磁波会提高5输出噪声，使得设备工作稳定性降低，影响到工作安全。机械作用力因素是指电气自动化设备在不同系统中可能会受到的机械力作用。比如机器的冲击、震荡等，这些机械作用会严重破坏电气自动化设备的元器件，甚至致使设备严重变形，使设备完全失去工作能力。 2、操作维护欠妥当的影响 操作人员对电气自动化设备的影响也占据很大的分量。电气自动化设备的设计是较为复杂的，对其从接触、熟悉、掌握到熟练操作需要一定的时间过程，正是因为操作起来难度较大，新到岗的操作人员在不熟练的状态下，常常会因为操作不正确而影响设备的运行能力甚至损坏设备。同时，对电气自动化设备进行科学及时有效的检测、维护和保养，对于

10、设备的使用寿命也特别重要，只有这样才能对电气自动化设备的可靠性做到最大限度的保证。 3、 设备元器件的良莠不齐导致可靠性隐患 电气自动化设备元器件的生产厂家繁多，并且良莠不齐。元器件质量有区别是电气自动化设备可靠性指标偏低的一个重大原因，这都是由于元器件厂家之间恶性竞争，不顾及产品质量所导致的。在市场经济的体制下，元器件厂家之间的恶性竞争让生产厂家只注重价格优势，对元器件的质量不做考虑，这就导致电气自动化设备可靠性偏低，影响到正常运行。一般来讲，设备元器件的生产厂家规模都比较小，缺乏完善的质量监管体系，生产出来的元器件质量上很难一概而论。因为现在元器件的生产厂家众多，行业竞争导致产品价格低廉，

11、这就迫使电气自动化设备生产企业不顾质量进行采购，所以使得电气自动化设备的可靠性降6低，并且降低了设备的整体使用寿命。 四、电气自动化控制设备的可靠性对策 要提高电气自动化控制设备的可靠性，必须根据控制设备的特点，采用相应的可靠性设计方法，从元器件的正确选择与使用、散热防护、气候防护等入手，使系统可靠性指标大大提高。 1、在控制设备设计阶段，研究产品与零部件技术条件，分析产品设计参数，研讨和保证产品性能和使用条件，正确制定设计方案；其次，根据产量设定产品结构形式和产品类型。因为产量的大小决定着生产批量的规模，生产批量不同，其生产方式类型也不同，因而其生产经济性也不同；同时，运用价值工程观念，在保

12、证产品性能的条件下，按最经济的生产方法设计零部件；在满足产品技术要求的条件下，选用最经济合理的原材料和元器件，以求降低产品的生产成本；全面构思，周密设计产品的结构，使产品具有良好的操作维修性能和使用性能，以降低设备的维修费用和使用费用。 从生产角度来说，设备中的零部件、元器件，其品种和规格应尽可能少，尽量使用由专业厂家生产的通用零部件或产品。立足于使用国产材料和来源多、价格低的材料；设备（含零部件）的加工精度要与技术条件要求相适应，不允许无根据地追求高精度。在满足产品性能指标的前提下，其精度等级应尽可能低，装配也应简易化，尽量不搞选配和修配，力求减少装配工人的体力消耗，便于自动流水生产。 3、

13、电子设备的气候防护。潮湿、盐雾、霉菌以及气压、污染气体对电子设备影响很大，其中潮湿的影响是最主要的。特别是在低温高湿条7件下，空气湿度达到饱和时会使机内元器件、印制电路板上产色和凝露现象，使电性能下降，故障上升。当电子设备受到潮湿空气的侵蚀，会在元器件或材料表面凝聚一层水膜，并渗透到材料内部，从而造成绝缘材料表面电导率增加，体积电阻率降低，介质损耗增加，零部件电气短路、漏电或击穿等。潮气还能引起覆盖层起泡甚至脱落，使其失去保护作用。通常采用浸渍、灌封、密封等措施。 4、电子元器件的选用准则。根据电路性能的要求和工作环境的条件选用合适的元器件，元器件的技术条件、技术性能、质量等级等均应满足设备工

14、作和环境的要求，并留有足够的余量；优先选用经实践证明质量稳定、可靠性高、有发展前途的标准元器件，不选用淘汰和禁用的元器件；应最大限度地压缩元器件的品种规格，减少生产厂家，提高它们的复用率；除特殊情况外，所有电子元器件应按不同的要求经过必要的可靠性筛选后，才能用到产品中；优先选用有良好的技术服务、供货及时、价格合理的生产厂家的元器件。对关键元器件要进行用户对生产方的质量认定；仔细分析比较同类元器件在品种、规格、型号和制造厂商之间的差异，择优选择。要注意统计在使用过程中元器件所表现出来的性能与可靠性方面的数据，作为以后选用的依据。 5、控制设备的散热防护。温度是影响电子设备可靠性最广泛的一个因素。

15、电子设备工作时，其功率损失一般都以热能形式散发出来，尤其是一些耗散功率较大的元器件，如电子管、变压管、大功率晶体管、大功率电阻等。另外，当环境温度较高时，设备工作时产生的热能难以散发出去，将使设备温度升高。例如，半导体器件对温度反应很敏感，过8高的温度会使器件的工作点发生漂移、增益不稳定、噪声增大和信号失真，严重时会引起热击穿。因此，通常半导体器件的温度不能过高，如锗管不超过 70100；硅管不超过 150200。 五、电气自动化控制设备可靠性研究意义 首先，电气自动化控制设备可靠性是衡量设备质量的主要指标之一。电气设备产品质量指的是能够使产品实现其价值以及满足规定要求的特征和特质，主要包括：

16、可靠性、性能经济性、和安全性，而可靠性指标在产品质量中占有主导地位。只有保证了产品的可靠性，才能保证设备发生故障的次数最少，相应的维修费用也会减少，安全性也会有所提高。因此，研究如何控制电气自动化控制设备可靠性具有极其重要的意义。 电气自动化控制设备可靠性可以增加市场份额。用户对产品的要求已经随着国家经济的高速发展变得更严格，产品不仅要性能好，而且还要保证产品的可靠性水平高。产品只有具备很高的可靠性，才能在日益激烈的竞争中取得优势电气自动化控制设备行业也不例外。电气自动化控制设备自动化程度越来越高，同时增加了其复杂度，只有拥有较高的可靠性技术，才能使企业在竞争中获取更多的市场份额。 结束语 电

17、气自动化控制设备在我国的应用领域已经变得越发广泛，保证电气自动化控制设备可靠性也已经成为一个复杂的且涉及广泛知识领域的系统工程。如何为人们的生产生活提供技术支撑和安全保障，采取措施，加强控制来进一步推动加强电气自动化控制设备的可靠性和安全性，已成为受到广泛关注的热点。只有在设计阶段就充分重视电气自动化控制9设备可靠性，采取各种有效控制措施来保证电气自动化控制设备的可靠性，在使用阶段加强控制，才会取得较高的电气自动化控制设备可靠性指标，在市场竞争中保持优势。 。 参考文献： 1陈显吉.试论电气自动化控制设备可靠性的测试J.东方企业文化.2012-04-17. 2杨护军.探讨如何加强电气自动化控制设备可靠性J.科技传播.2012-03-23. 3谢天辉.对电气自动化控制设备可靠性探究J.科技与企业.2012-02-06.