對電氣自動化控制設備可靠性的探索

鄧藝欣，鄧忠亮

對電氣自動化控制設備可靠性的探索

鄧藝欣1，鄧忠亮2

（1.三峽大學，湖北 宜昌 443002；2.國網浦城縣供電公司，福建 南平 353400）

當前，中國社會各行業對電能提出了巨大需求，依賴于智能電網技術的發展，中國電力系統在運行中逐漸向著智能化及自動化方向演變。電氣自動化與電網結合較為緊密，在電氣自動化技術普遍應用的背景下，需要確保電氣自動化控制設備在性能上保持可靠狀態。因此，利用電氣自動化控制理論，對電氣自動化控制設備運行原理進行研究，總結出提高電氣自動化控制設備可靠性措施，關系著電力企業的長期可持續發展。

電氣自動化；電氣工程；自動化控制設備；壽命周期

電氣自動化控制設備具有一定的壽命周期，要確保其盡可能長久地保持性能可靠及穩定，應在分析影響電氣自動化性能表現的制約因素的基礎上，著重總結提升電氣自動化設備可靠性的策略。

1 電氣自動化控制設備可靠性概述

電氣自動化控制設備是在電氣自動化技術發展下逐漸完善的，其本身是電氣行業的重要組成部分，電氣工程要達到自動化控制，需要控制設備來響應自動化控制模式及相關指令[1]。

基于電氣自動化控制設備的可靠性研究，是保障電氣自動化控制效果有效發揮的基礎前提。電氣自動化控制設備根據預先計劃及程序自動完成產品的操作、控制及監控，極大提高了行業生產效率。但在實際應用中，電氣自動化控制設備受內外部因素影響，容易出現系統性設備故障及隨機性設備故障，對設備的可靠性有所損害。對此，要結合電氣自動化控制原理，對電氣自動化控制設備可靠性影響因素及可靠性提升措施進行歸納總結。

2 制約影響電氣自動化控制設備可靠性的因素

2.1 電氣自動化控制設備自身因素

電氣自動化控制設備要想完好發揮其可靠性及精準性，電氣設備自身的質量要達標。

受國家電氣設備尚未形成明確質量監管機制的影響，電氣自動化控制設備的質量標準控制還存在薄弱之處，一些制造生產自動化設備的廠家出于利益考量，降低質量標準或生產過程中偷工減料，致使電氣自動化控制設備零件規格不符安全標準，自動化設備控制運行中極易出現控制能力下降，控制范圍縮小等現象。

此外，電氣自動化控制設備容易受工作所處環境、氣壓、溫度、電磁波等因素的影響，使設備在運行過程中產生大量熱量，比如散熱不佳，設備的內部結構及運行狀態會出現損壞或不穩定；電氣自動化設備長期遭受電磁波干擾，控制模塊及控制元件會被逐漸腐蝕，元件損壞概率大大增加。

2.2 電氣自動化控制設備外部因素

外部因素主要是指人為因素。人為因素主要集中于電氣自動化控制設備的操作及管理上，在操作環節，因理論知識不扎實或操作步驟執行不到位而出現的誤操作現象時有發生。在電氣自動化控制設備管理環節，在對電氣自動化控制設備進行型號選取及存放時，型號選擇不準確或存放工作環境雜亂，會影響設備運行可靠性；在檢修管理上不制訂標準流程及時間節點，容易使設備長時間高負荷運轉，引起元件損耗，降低設備穩定性。

3 當前電氣自動化控制設備可靠性發展現狀

3.1 電氣自動化控制設備元器件質量標準參差不齊

電氣自動化控制設備元器件在生產環節通常由不同廠家分配實施，受生產條件及生產技術水平等因素制約，電氣自動化控制設備元器件的質量標準往往也高低不一，參差不齊。例如，一些不具備生產要求的小廠家或小作坊，由于缺乏標準生產機制，導致設備配件會出現規格及參數上的誤差。隨著各行業對電氣自動化控制設備采購需求量的增加，生產廠家為應對市場競爭及獲取銷量，往往會打價格戰，如果價格上的劣勢轉嫁到成本縮減上，設備的質量就會降低。

3.2 電氣自動化控制設備工作環境多樣化增大設備操作及維修概率

各行業都在向著自動化生產過渡，由于行業屬性不同，電氣自動化控制設備除了在類型、功能、需求上有所差異外，還需要面對不同的工作環境，如此一來就提升了電氣自動化控制設備受工作環境干擾的概率[2]。例如，空氣溫濕度的變化會導致電氣自動化控制設備響應指令時出現時間差或誤操作，或因溫度升降而對電氣自動化設備元件造成傷害，設備性能同步受損，設備維修概率提高。

4 提升電氣自動化設備可靠性的相關措施

4.1 從電氣自動化控制設備設計源頭提高其可靠性表現

電氣自動化設備要確保其可靠性穩定發揮，需要在當前機械技術、自動化技術、微電子技術理論基礎上，從電氣設備的自動化設計源頭來對其性能表現加以提升，從整體上提高電氣自動化設備的自控水平。結合電氣自動化控制設備的應用領域及工作環境，確定自動化控制的功能模塊及技術參數；在設計電氣控制設備前，對設備運行特點、規律、參數、隱患點、維保要點等進行全面分析和研究，制訂適合設備工作環境的安裝及運行方案；做好電氣自動化控制設備的類型空間設計及結構形式設計，盡量以類型生產及批量生產為主，提高設備的成品率。

4.2 科學選擇電氣自動化控制設備元器件

在嚴格控制電氣自動化控制設備整體質量的基礎上，要根據電氣自動化控制設備的運行環境及設備類型，科學合理選取設備的元器件及零部件。一般而言，構成電氣自動化控制設備的元器件種類較多，在對其進行選擇時需要嚴格參照設備質量標準，優選專業廠家產品[3]。在電氣自動化控制設備元器件及零部件選擇上，還要盡可能少地選擇品種規格，提高元器件契合匹配度及精度，一方面保障其使用壽命及使用性能；另一方面，便于后續對其進行更換替換。在購買電氣自動化控制設備元器件時，做好質量出廠檢驗，不能因成本而降低設備構件質量。

另外需要注意的是，電子自動化控制設備內部元器件在運行中會產生熱量，熱量的散發狀況會影響到設備的響應速度及控制精度，因此要對元器件的散熱情況進行檢查，尤其是一些大功率元件，還要注意保持設備運行場所的溫度控制，盡量保持恒溫狀態，做好降溫通風措施。

4.3 跟進電氣自動化控制設備的運用管理

電氣自動化控制設備可靠性的保證除了要保障設備本身運行過程中的性能標準外，還要在加強設備運用管理方面做好相關工作。設備的運用管理要以電氣設備運行的可靠性為基本原則及最終目標，結合設備運行的環境條件，建立設備定期檢修維保工作制度及措施，將外界影響因素降至最低；針對電氣自動化控制設備的電磁干擾進行專項管控，設置必要的保護措施，比如通過設備隔離或設備覆膜等方式，降低設備遭受電磁干擾概率，防止設備受潮；還要注意同步做好設備的散熱保護、防腐保護、防污染保護；圍繞電氣自動化控制關鍵設備或元器件，根據環境特點及應用頻率制定相應的防護方案。例如，中國北方地區較為干燥，冬季極為寒冷，此時需要對設備進行抗干燥及防寒保護，而南方地區則要有針對性地做好通風防潮保護。

4.4 多種方法開展電氣自動化控制設備可靠性檢驗

電氣自動化控制設備可靠性檢測極為關鍵，通過實時開展可靠性專項檢驗，能夠發現設備運行中的故障隱患及元器件損傷，提前對設備故障進行修復，保證正常生產經營。在電氣自動化控制設備可靠性檢驗方法上，可以綜合采用實驗室測試法、保證測試法及現場測試法。實驗室測試法需要滿足特定的實驗條件，保持電氣自動化控制設備運行環境的穩定性，該測試方法能夠得出最詳實的數據，但需要對實驗環境做精準控制，適用于一些工作環境，如溫濕度及氣壓恒定的自動化控制線上的設備。保證實驗法主要在電氣自動化控制設備出廠之前進行故障方面的檢測，該檢驗方法適用于內部構造較為精密復雜的電氣自動化控制設備及元件，可隨機檢測設備故障，查找故障源。相比以上兩種檢驗方法，現場測試法主要是通過對電氣自動化控制設備運行記錄進行數據提取及分析，判定設備在所處環境內的可靠性表現。這一方法檢測精度不高，需要應用專門測試儀，實際應用中通常會對設備連接效果產生一定影響，如需選用此種檢驗方法，應做好現場調查。

5 結語

隨著信息技術、自動化技術、電子技術的高速發展，電氣工程與自動化控制技術之間的聯系日益緊密，各種電氣自動化控制設備得以出現并廣泛應用。在具體應用電氣自動化控制設備時，應關注設備性能的可靠性，分析制約影響設備性能穩定性的內外部因素，在此基礎上通過嚴控設備質量關、科學選型、提高元器件質量及匹配性、做好設備運用管理及跟進多種可靠性檢驗手段等途徑，不斷延長自動化控制設備的周期壽命，提升經濟效益。

［1］黎永文.探討電氣自動化設備的穩定性控制［J］.大科技，2019（28）：166-167.

［2］梁曉恒.工業電氣自動化控制設備的可靠性分析［J］.數碼設計（下），2019（9）：188-189.

［3］李博.電氣自動化控制設備進行可靠性測試的分析［J］.建筑與預算，2019（8）：79-81.

TM76

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.22.034

2095－6835（2019）22－0092－02

〔編輯：張思楠〕