水电厂电气自动化控制设备稳定性技术探析

□（新疆乌鲁瓦提水利枢纽管理局）

水电厂电气自动化控制设备稳定性技术探析

□杨正晖（新疆乌鲁瓦提水利枢纽管理局）

保持电气自动化控制设备的稳定性对于水电厂正常运行具有重要的意义，我国目前在电气自动化控制方面的研究方向是正确的，但是在设备稳定性技术上还需要不断提升，保证国家用电单位和人们的正常生活不受影响。文章在分析影响电气自动控制设备稳定性因素的基础上，提出改善设备稳定性的具体措施，再通过3种检测方法检验自动化控制设备的稳定性，促进水电厂电气自动化控制设备稳定性技术得到全面提升。

水电厂；电气；自动化控制设备；稳定性

0 前言

随着我国经济的不断发展，各行各业用电需求量也逐年增加，特别是炎热夏季的到来，很多省市在2016年夏天的电力负荷已经远远超过往年的峰值，给电力行业的发展带来巨大的挑战。不少城市由于供电紧张都已经出现断电的现象，给水电厂造成了很大的工作压力，水电厂的电气自动化控制设备的工作压力也随之增加。因此，为了确保电气自动化控制设备能够长久可靠的运行下去，需要对水电厂电气自动控制设备稳定性技术进行探析。

1 电气自动化控制设备故障案例分析

以葛洲坝电厂为研究对象，对其2015年电气自动化控制设备故障进行分析（具体统计数字见表1），从而找到促进电气自动化控制设备稳定性技术。

表12015 年葛洲大坝电厂自动化控制设备故障统计数据表

电气自动控制系统决定了水电厂机电组的安全，一旦出现故障，将会影响整个发电机组的正常工作，对水电厂造成经济和时间上的损失。因此，在对水电厂电气自动化控制设备进行控制的时候，首先，必须明确影响电气自动化控制稳定性的因素。

2 电气自动化设备稳定性的影响因素分析

2.1 气候

大自然环境对设备的影响包括空气温度、适度、污染等，这种影响是慢性的，容易被技术检测人员忽视。如高温状态下设备自身的温度就会持续上升，给设备的结构带来损害，影响设备的性能，妨碍其正常的工作。在高湿环境中，设备会受到潮气的侵蚀，容易出现漏电、短路的情况。

2.2 设备自身

水电厂周边的环境对设备会产生长期的影响，虽然水电厂在选择电气自动化控制设备的时候具有很强的针对性，但是长期处于潮湿的环境中，设备长期运行后会产生很多衍生问题。例如控制设备内部原件在运行的过程中会受到来自外界的冲击力和磨损，长时间的消耗会使得原件的承受能力下降，从而导致电气自动化控制设备的工作能力持续下降的现象发生。如果技术检测人员没有及时发现原件的性能遭到破坏，继续使用下去必然会导致其他设备也会随之出现各种各样的问题。电气自动化设备在能运行的过程中，自身会产生一定的电磁波，对关联的设备会产生严重的影响，如果技术人员没有针对这样的问题采取科学的规避措施，就会影响整个水电厂设备正常使用，造成更加严重的后果。

3 提高电气自动化控制设备稳定性的措施

3.1 电气自动化控制设备的气候防护

根据上述影响因素的分析，气候对设备产生影响的严重性已经有了一定的认识，那么在实际工作中，就应该针对这些问题，采取科学的应对措施，保证设备处于安全稳定的状态。例如在高温环境中，可以采用密封、灌封、浸渍等措施进行保护，有条件的可以安装必要的工业除湿机，将发电房的湿度控制在安全值范围内，在一定程度上可以提高电气自动化控制设备的稳定性。

3.2 明确电气自动化控制设备的电路图

电气自动化控制设备的内部电路很复杂，在对其稳定性进行研究的时候，就需要对内部电路的控制原理进行了解，再结合实际的运行情况，在实践工作中就可以保障电气自动化控制设备的稳定性。

3.3 提高设备质量

电气自动化控制设备的质量是保证稳定性的基础，才能达到设备安全使用的标准，才能在使用的过程中全面的保障经济性、安全性和稳定性。保证设备的稳定性应该从可靠性计算公式入手：

POF=计划停运小时/统计期间小时×100%=POH/PH×100%

非计划停运系数（UOF）UOF=非计划停运小时/统计期间小时×100%=UOH/PH×100%

强迫停运系数（FOF）FOF=强迫停运系数/统计期间小时× 100%=FOH/PH×100%

可用系数（AF）AF=可用小时/统计期间小时×100%=AH/ PH×100%

等效可用系数（EAF）EAF=（可用小时-降低出力等效停运小时）/统计期间小时×100%=（AH-EUNDH）/PH×100%

强迫停运发生率（FOOR）（次/年）FOOR=强迫停运系数/可用小时×8760=FOT/PH×8760

根据上述一些公式，可以针对电气自动化控制设备进行计划控制，规划未来一年内的电气维修次数和停运计划，保证能在自动化控制设备出现问题之前采取必要的措施进行维修和控制。

3.4 加强对设备状态的监测

水电厂的电气自动化控制设备的工作时间是24 h不间断的，因此，设备自身的消耗程度比较大，要想有效提高设备的稳定性，就要采取科学的状态监测设备，在了解设备正常工作状态下的各项参数的基础上，通过计算机软件记录设备的实时数据，对得到的实时数据对比分析，一旦发现数据的变化异常，监测设备会发出预警。工作人员在得到警示之后会根据检测设备给出的分析报告，对设备进行全面的检查，可以及时控制设备损害程度，从而提高设备运行的稳定性。

3.5 散热防护处理

对整个电气自动化控制设备进行散热防护处理是提高设备稳定的前提，因为设备在运行的过程中，相应会产生一定的温度，再加之周围环境的影响，高温和高湿会不利于设备的长期运行，影响设备的稳定性和安全性，因此，散热防护处理是十分必要的。例如在控制设备组中加装冷却空调，降低周围环境温度，在处理设备自身发热的时候可以加装散热风扇或散热器。因此，我们要对设备元件的允许温度范围，以便对设备的稳定性进行控制，各元件允许温度如表2所示。

3.5 保证控制系统设计的稳定性

水电厂电气自动化控制的程序是由专业的技术人员进行编程的，但是在控制系统设计的时候，也会出现影响设备运行稳定性的因素。例如控制系统中的监测参数设计，只有对设备实际工作参数进行详细检测之后才能确定设备正常工作的质量参数和性能指标。另外在环境设计的时候，只有改善真正的工作环境，才能从源头保证系统运行的稳定性，才能保障设备运行的稳定性和安全性。例如在控制系统环境设计的时候将设备工作温度定位＞60℃就会出现不稳定状态，但是设备工作地区的气候属于热带，常年环境温度＞16℃，一旦设备开始工作，机器温度就很容易＞60℃，那么自动化控制就会出现不稳定，因此，设计的时候需要对设备的工作环境进行全面的考察。

表2 常用元件允许温度表

4 电气自动化控制设备的检测

4.1 保证检测法

在电气自动化控制设备出厂之前，技术人员会通过最后一道保证试验的工序，对设备的质量和性能进行统一检测，确保出厂的产品是符合国家电气自动化控制设备的要求的。保证检测法可以从最大程度上对设备存在的威胁进行检测，绝对保证设备在出厂的时候具备高质量。但是通过保证检测法需要花费比较长的时间，因此，必须提前安排检测的工作。

4.2 现场检测法

所谓的现场检测法就是在设备处于工作状态的时候对其进行各项质量、性能的检测，记录现场检测的数据，然后通过计算机软件进行整理和分析，最后得到设备的实际工作质量参数和性能指标，具备简便、精准等优势，但是会受到外界环境因素的干扰，是目前水电厂常用的检测方法之一。

4.3 实验室检测法

实验室检测是一种虚拟的检测方法，但是最终得到的参数还是比较准确的，在水电厂设备性能检测工作中也是常见的检测手段。因为它可以对现场的工作环境和设备工作状态进行模拟，所以具备现场检测法的所有优势，同时它还可以克服现场检验法的不足，避免外界环境因素的干扰，得到更加精确的数据参数。但是此种检测方法的成本比较高，一般小型水电厂电气自动化控制设备检测过程中不会采用这种方法。

4.4 方法的选择

由于电气自动化控制设备的元件类型有很多，对其稳定性检测的时候就应该选择不同环境对其进行检测，如果对设备的稳定性参数的要求比较高，要将其划分在一定的范围中，或者需要确定设备真实的稳定性数据，那么就需要选择条件相对比较苛刻的试验场地。

电气自动化控制设备系统在设计的时候是按照一定的流程，那么在测试的时候，也需要考虑设计的程序，同时结合产品测试的一般流程，因此，严格的测试流程一般为：产品性能指标的测试、确定测试时间间隔、记录每一次的测试时间、故障排除、采集整理数据、建立稳定性指标数据库。要想保证电气自动化控制设备的稳定性参数保持在一定范围内，就必须严格、准确的按照测试的流程进行检测，才能得到更加准确的参数。

5 结语

电气自动化控制设备的稳定性是产品质量的重要参数，也是保证水电厂高效运行的前提，因此，在设备运行中，应该采取科学的保护措施，保证设备长期稳定性，才能减少水电厂工作中设备出现故障的频率。对水电厂电气自动化控制设备稳定性技术的研究远远不止这些，需要一线的工作人员在实践工作中总结设备使用中出现过的问题，然后将这些问题反映给技术研究人员，促进研发更先进的产品，从而从技术层面上提高电气自动化控制设备的稳定性，为我国电力事业的持续发展奠定基础。

［1］王宏友.电气自动化控制设备的稳定性措施探究［J］.电子技术与软件工程，2014，（1）：251.

［2］刘海君.如何提高水电厂电子电气自动化设备的可靠性［J］.电子技术与软件工程，2016，（2）：152.

［3］王琳.贵州电网智能变电站自动化设备可靠性测试的方法［J］.贵州电力技术，2016，（3）：29-31+61.

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1673-8853（2017）01-0072-03

2016-12-13

（编辑：刘长垠 韦诗佳）

杨正晖（1976-），男，工程师，主要从事电厂机械检修和维护工作。