電力系統(tǒng)中電氣自動(dòng)化儀表的管理與維護(hù)

溫璽

（秦皇島福電實(shí)業(yè)集團(tuán)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(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)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(dòng)化系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，如果電力自動(dòng)化系統(tǒng)儀表出現(xiàn)問(wèn)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(duì)電氣自動(dòng)化儀表的主動(dòng)維護(hù)，將各類電氣自動(dòng)化儀表進(jìn)行精細(xì)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(dòng)化系統(tǒng)性說(shuō)明

（一）電力系統(tǒng)自動(dòng)化

電力系統(tǒng)自動(dòng)化指的是利用精確度非常高的檢測(cè)與感應(yīng)元件，檢測(cè)被控設(shè)備的信號(hào),包括如電壓、電流、功率等模擬量信號(hào)，作為自動(dòng)化運(yùn)行的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)依據(jù)，將這些模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)處理的數(shù)字量信號(hào)，通過(guò)精妙的算法對(duì)數(shù)字量信號(hào)進(jìn)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(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，使得電力系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行，目前我國(guó)電力系統(tǒng)已全面實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，電力系統(tǒng)作業(yè)都是基于電力自動(dòng)化系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，而電氣自動(dòng)化儀表是自動(dòng)化系統(tǒng)中重要組成部分，如果電力自動(dòng)化系統(tǒng)儀表出現(xiàn)問(wèn)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(dòng)化儀表

電氣自動(dòng)化儀表是自動(dòng)化系統(tǒng)中重要組成部分，具體來(lái)說(shuō)，電氣自動(dòng)化儀表主要分為三個(gè)方面[2]，一方面是監(jiān)測(cè)如電壓、電流、功率等模擬量信號(hào)的監(jiān)測(cè)與感應(yīng)模塊，比如溫度傳感器，比如電壓監(jiān)測(cè)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(gè)功能單元，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，與電力系統(tǒng)中心建立聯(lián)系，必要時(shí)候可以執(zhí)行自動(dòng)化切斷故障電路等命令，使得電力系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行，一方面是顯示模塊，比如屏幕，比如投影設(shè)備，用來(lái)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(hù)制度劃分

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

二、電氣自動(dòng)化儀表主動(dòng)維護(hù)難點(diǎn)

（一）環(huán)境難點(diǎn)

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

（二）儀表自身難點(diǎn)

電氣自動(dòng)化儀表在運(yùn)行過(guò)程中不可避免的會(huì)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(yán)重缺陷包括卻不限于GOOSE 斷鏈、SV 通道異常報(bào)警、對(duì)時(shí)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(gè)電氣自動(dòng)化儀表都有其使用壽命周期，使用壽命又會(huì)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(duì)電氣自動(dòng)化儀表的自身可靠性監(jiān)控才行，加強(qiáng)設(shè)備管理，制定可靠性風(fēng)險(xiǎn)模型，科學(xué)管理。

（三）維護(hù)機(jī)制難點(diǎn)

電氣自動(dòng)化儀表的主動(dòng)維護(hù)中維護(hù)機(jī)制難點(diǎn)首先在于維護(hù)單位存在不重視的問(wèn)題，“小病不管、大病哭喊”，維護(hù)信息不完整、維護(hù)部門和人員不到位等，都反映了相關(guān)維護(hù)單位的輕視心理；其次在于缺乏科學(xué)、完善的維護(hù)機(jī)制，包括缺乏完善的維護(hù)內(nèi)容、缺乏完善的維護(hù)管理制度、缺乏強(qiáng)有力的維護(hù)管理人員等各方面，平時(shí)維護(hù)不到位，出現(xiàn)問(wèn)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(dòng)化儀表維護(hù)管理的措施和策略

（一）構(gòu)建失效模型，進(jìn)行分層維護(hù)

對(duì)于電氣自動(dòng)化儀表，提倡構(gòu)建分層管控的維護(hù)機(jī)制[4]，構(gòu)建失效模型，收集資料，辨識(shí)危險(xiǎn)源，分析環(huán)境，分析儀表使用年限，進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，繼而對(duì)風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)，一方面構(gòu)建失效可能性模型，顧名思義是電氣自動(dòng)化儀表出現(xiàn)問(wèn)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(dòng)化儀表出現(xiàn)問(wèn)題所造成的的后果，結(jié)合起來(lái)構(gòu)建失效模型，如下圖1 所示，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，電氣自動(dòng)化儀表失效可能性越大，失效后果越嚴(yán)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(dāng)放松關(guān)注，維護(hù)資源適當(dāng)傾斜，讓儀表維護(hù)更有針對(duì)性。

（二）建立健全管理機(jī)制

首先，要建立健全各項(xiàng)規(guī)章制度，無(wú)規(guī)矩不成方圓，建立健全各項(xiàng)規(guī)章制度，包括技術(shù)交底制度、培訓(xùn)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(jiǎng)懲制度等，針對(duì)電氣自動(dòng)化儀表工作過(guò)程中的各個(gè)要素進(jìn)行精準(zhǔn)把控，劃分管理責(zé)任，將電氣自動(dòng)化儀表的維護(hù)責(zé)任落實(shí)到人，實(shí)行追責(zé)制，誰(shuí)管理誰(shuí)負(fù)責(zé)，讓相關(guān)責(zé)任人明確自己身上的任務(wù)和責(zé)任，提升責(zé)任意識(shí)，做好本職工作[5]；其次，要建立完善的檢查維護(hù)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(diǎn)的分層維護(hù)來(lái)看，對(duì)失效可能性高、失效后果嚴(yán)重的電氣自動(dòng)化儀表，其檢查周期要盡可能短，檢查內(nèi)容盡可能多，對(duì)于低風(fēng)險(xiǎn)的 電氣自動(dòng)化儀表，檢查周期可適當(dāng)放寬；最后，需要建立檢查維護(hù)考核機(jī)制，對(duì)檢查維護(hù)工作進(jìn)行考核監(jiān)督，可以設(shè)置配套的獎(jiǎng)懲措施，以此來(lái)調(diào)動(dòng)檢查維護(hù)部門或人員的積極性。

（三）注重環(huán)境管控以及針對(duì)措施

上文提到，環(huán)境因素是電氣自動(dòng)化儀表維護(hù)難點(diǎn)之一，惡劣的天氣環(huán)境會(huì)對(duì)電氣自動(dòng)化儀表造成一定影響，就需要維護(hù)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(dòng)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(lái)避免環(huán)境影響，一方面要及時(shí)處理環(huán)境所造成的影響，比如說(shuō)大風(fēng)灰塵環(huán)境，灰塵的沉積會(huì)導(dǎo)致機(jī)體散熱差，因此根據(jù)當(dāng)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(duì)極度惡劣天氣進(jìn)行防范，比如電氣自動(dòng)化儀表時(shí)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(dāng)?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(qiáng)化工作人員培養(yǎng)

電氣自動(dòng)化儀表維護(hù)的實(shí)施還是要落實(shí)在維護(hù)修理人員身上，相關(guān)維護(hù)管理單位需要構(gòu)建長(zhǎng)效的培訓(xùn)機(jī)制，進(jìn)行針對(duì)性的培訓(xùn)教育，不斷提升維護(hù)工作人員的專業(yè)素養(yǎng)，意義重大。具體來(lái)說(shuō)，對(duì)相關(guān)維護(hù)工作人員做好培訓(xùn)，幫助其更好地了解維護(hù)對(duì)象，一方面讓運(yùn)維人員具備足夠的專業(yè)知識(shí)和專業(yè)素養(yǎng)，掌握電氣自動(dòng)化儀表運(yùn)行原理、操作技能，了解管控維護(hù)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(hù)人員高度安全心理和責(zé)任心理，提升工作責(zé)任意識(shí)，盡可能減少工作中不規(guī)范、不遵守工作紀(jì)律所帶來(lái)的事故隱患，不斷提高維護(hù)工作人員技能素養(yǎng)，就能夠不斷提升電氣自動(dòng)化維護(hù)工作的實(shí)效性[7]，

（五）重視過(guò)往信息的處理

過(guò)往的電氣自動(dòng)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(yùn)含有豐富的信息價(jià)值，重視過(guò)往數(shù)據(jù)，深度挖掘過(guò)往信息中隱藏的價(jià)值，了解當(dāng)前電氣自動(dòng)化儀表的實(shí)際情況，就能夠做出更有目的性、更精準(zhǔn)、更有效用的維護(hù)工作，將重點(diǎn)放在易損件上，讓檢測(cè)與維修更具質(zhì)量。以檢測(cè)系統(tǒng)長(zhǎng)期以來(lái)采集到的設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，分析電氣自動(dòng)化儀表或各零部件的特性，然后建立電氣自動(dòng)化儀表運(yùn)行的模型[8]。

（六）檢測(cè)維護(hù)信息系統(tǒng)應(yīng)用

檢測(cè)維護(hù)信息系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)“無(wú)人檢測(cè)”，“無(wú)人檢測(cè)”是說(shuō)完全用檢測(cè)儀器和檢測(cè)系統(tǒng)來(lái)代替人力檢測(cè)，雖然就目前來(lái)看，檢測(cè)儀器和系統(tǒng)也不能完全確保檢測(cè)質(zhì)量，但通過(guò)科學(xué)的自檢系統(tǒng)以及未來(lái)科技發(fā)展，說(shuō)不定可以實(shí)現(xiàn)“無(wú)人檢測(cè)”，如果說(shuō)電力系統(tǒng)是一次設(shè)備，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)是檢測(cè)電力運(yùn)行的二次設(shè)備，那么檢測(cè)維護(hù)信息系統(tǒng)就是檢測(cè)電氣自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行的三次設(shè)備，對(duì)電氣自動(dòng)化儀表設(shè)備運(yùn)作數(shù)據(jù)做最科學(xué)的分析，檢測(cè)維護(hù)信息系統(tǒng)及時(shí)處理，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題第一時(shí)間報(bào)警傳輸?shù)焦ぷ魅藛T手中，方便相關(guān)工作人員遠(yuǎn)程操控，將大大提升儀表設(shè)備維護(hù)修理的便捷性和智能性。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，電氣自動(dòng)化儀表設(shè)備在長(zhǎng)期投入使用中會(huì)出現(xiàn)耗損情況，也會(huì)受到環(huán)境因素的影響，對(duì)于電氣自動(dòng)化儀表需要做好檢測(cè)與維修工作，盡最大可能發(fā)現(xiàn)故障隱患，修復(fù)設(shè)備，保證電氣自動(dòng)化儀表能夠正常工作，進(jìn)而保證電力系統(tǒng)能夠穩(wěn)定可靠運(yùn)行，滿足人們的用電需求，有著非常積極的現(xiàn)實(shí)意義。上文從構(gòu)建失效模型展開(kāi)分層維護(hù)、建立健全維護(hù)機(jī)制、注重環(huán)境管控與相應(yīng)處理、維護(hù)工作人員培養(yǎng)、維護(hù)信息利用建模、檢測(cè)維護(hù)信息系統(tǒng)應(yīng)用六個(gè)方面分析了儀表維護(hù)管控的策略，希望能有所幫助。