电气自动化控制设备可靠性测试分析

杨治山

（天水电气传动研究所集团有限公司，甘肃天水 741020）

0 引言

在电力系统中，电力自动化控制设备发挥着重要作用。随着人们生活质量的提高和用电需求的增加，对电能供应质量和电力可靠性提出了更高的要求，电气自动化控制设备的自动化建设备受关注。它不仅能保证电气自动化控制设备系统运行的稳定，而且还能提高供电质量，使电网具有较强的自愈能力。当地方电网运行出现故障时，可以及时隔离，降低故障造成的风险，促进了智能电网的发展。

1 电气自动化控制设备自动化建设的基本内容

1.1 电气自动化控制设备自动化系统的作用

电网运行时，电气自动化控制设备的自动化系统可以采集和传输信号，同时利用计算机判断和远程控制，准确判断电气自动化控制设备运行中的故障，包括故障范围、隔离方式和停电范围等，从而缩短故障检修时间，提高系统运行的可靠性，减少停电造成的损失，提高配电系统的运行效率，改善电力营销环境。

1.2 电气自动化控制设备对供电可靠性的贡献

（1）在传统的电网运行故障定位过程中，如果停电是由故障问题引起的，故障原因无法准确定位，因此必须采取停电维护措施，否则电气自动化控制设备不能正常运行，企业经济效益也会受到影响。充分发挥电气自动化控制设备自动化系统的作用，既具有遥测功能，又具有遥信功能。实时采集故障电流信号，并将采集到的信息发送到后台的自动主站。故障判断采用逻辑判断法，经计算确定故障部位，提高了维修人员的工作效率，电气自动化控制设备运行更加安全可靠，同时供电质量也得到了提高。

（2）在电气自控设备的故障隔离和控制过程中，采用遥控方式，处于自动运行状态。电气自动化控制设备的检测可以加快故障处理的速度，故障报告、准确的故障定位和隔离时间等也会相应缩短。测量数据与信息的集成，可以及时定位电网结构中的薄弱环节，找出原因，并采取有效措施加以解决，使电气自动化控制设备处于稳定的运行状态。

（3）在电气自动化系统运行过程中，运行维护效率也要有所提高。根据采集到的信息，可以对电气自动化控制设备的各种状态进行远程测控，从变电站围墙外到用户，可进行实时监控。根据实际需要，改进系统管理模式，提高管理效率，实现电气自动化控制设备的全面管理。

（4）在电气自动化控制设备的运行中，需要根据运行数据对电气自动化控制设备做好检测工作。与传统方法相比，遥测技术能够采集大量的数据信息，并从配电网的实际运行中分析数据信息，发挥其指导作用，使电气自动化控制设备更好地发挥功能。

2 电气自动化控制设备的运行现状

2.1 使用缺乏合理性

从电气自动化控制设备的使用中，从连接的结构来看，由于混合电路线路较少、接线比较复杂，自动配置有一定难度，影响供电可靠性。电网建设方案中存在一些问题，一些高压站不能满足需要，从当地实际情况出发，没有选择合适的接线形式，使得电气自动化控制设备不能很好地发挥作用[1]。实施电气自动化控制设备自动化建设，但明显技术水平不高，电力系统不能发挥应有的功能，不能及时处理故障，运行维护效率不高。在电气自动化控制设备的自动运行中，采用了就地故障指示器，在遥测和遥信中起不到较好作用，不能充分发挥自动化功能。由于当地地理环境复杂，网架结构不合理，灾备能力相对较差，抗干扰能力不足，影响设备运行的可靠性。

2.2 故障发生率高

（1）当设备发生故障时，会影响电气自控设备的运行，甚至设备停止运行。

（2）自动化建设不采用高标准，线路缺乏抗灾能力，电力系统中安装的设备未及时更换。

（3）由于运行时间长，线路老化甚至剥落，或者硬件生锈，必然影响设备的正常运行。

（4）在雷雨、台风、洪水等恶劣环境下，线路容易损坏，影响设备的运行安全[2]。

3 对电气自动化控制设备进行可靠性测试方法

3.1 可靠性测试之前要做好各项准备工作

在对电气自动化控制设备进行可靠性测试中，为了保证测试质量，在测试之前应做好各项准备工作。

（1）选择试验场地的时候，对于试验的目标要明确。通常对电气自动化设备进行可靠性测试的时候，所选择的检测环境、电气系统所运行的环境，如果需要测量自动化电气设备运行极限数据信息，对于实验的场地就要严格要求，让电气系统在严酷的环境中接受测试[3]。

（2）在选择试验环境的时候，应从测试电气自动化设备所要达到的目的出发对试验环境做出调整，保证环境的多样性，让电气自动化设备在不同环境中运行，测试设备所呈现出来的状态，并将有关的数据信息记录下来。电气自动化设备处于不同的环境中，所产生的数据信息会存在差异性，需要做好统计工作，使得可靠性检测所得到的结果更有说服力。

（3）在选择试验设备的时候，由于电气系统中安装有多种电气设备，试验过程中所选择的设备要具有代表性，当电气系统处于运行状态的时候，对重要的设备进行检测，使得检测的结果更加准确可靠[4]。

3.2 检测电气自动化控制设备的方法

（1）模拟测试法。检测电气自动化控制设备的过程中用实验室模拟测试法进行检测，就是采用电气系统在模拟工作环境中运行实施检测。这种检测方法是在实验室完成的。在试验中使用模拟器塑造现场模拟环境，在较短时间内就可以检测设备的可靠性并获得相关的数据信息。在实验室进行检测时，只要掌握设备在极限运行的过程中产生的数据信息，通过分析数据信息就可以积极开展研发工作。采用实验室模拟测试法对自动化设备进行测试，结合使用其他测试方法，测试的安全性更高。但是采用这种测试方法也存在一个弊端，就是成本比较高，需要购买试验中需要使用的用具[5]。另外，实验室模拟测试法的应用中，需要模拟现实环境，往往存在理想性，与电气系统的日常运行环境有明显不同，要保证试验数据的准确性有一定难度。

（2）现场测试法。在对电气自动化设备进行测试的过程中采用现场测试法，就是对正在运行的电气系统进行现场测试。采用这种试验方法的优点是，所获得的数据信息更加准确可靠。由于电气自动化设备是处于真实运行状态的，因此可靠性良好。不过处于真实的环境中检验电气自动化设备，需要使用各种试验器具，试验的资金投入量减少很多。相比较于实验室模拟测试法，在现场的检测中不会损害电气设备的使用性能。在设备试验之后，对电气设备在性能以及所处的运行状态进行检测，还需要投入一些资金，由此可以减少试验用具的使用量[6]。但是由于电气系统的运行环境往往不会产生大幅变化，要获得真实情况下电气设备的性能以及运行状态，就要考虑到环境变化的问题，因此在要获得检测结果之后，还需要收集不同环境中的相关数据信息，这样会导致实验过程比较长，需要消耗大量的人力和物力，资金投入量也会增加，不利于产生可靠的试验结果。

（3）出厂前电气设备测试法。在电气自动化控制设备的检测中采用这种方法，需要在出厂前做好测试工作，保证购买的设备不会存在质量问题[7]。采用这种设备检测方法，需要对电气设备生产厂中所生产一个批次的设备采用抽样检测的方法，根据检测的结果进行选择。由于这种方法存在随机性，所以在可靠性测试中可信度会有所增加。电气自动化设备在出厂前的检验，可以保证其质量，避免使用中存在质量问题，对电气系统的运行造成不良影响。检测过程中，不仅要充分了解设备运行中常见的故障，还要掌握相关的维修技术，一旦设备在使用中出现故障就可以及时处理，这样可以强化电气自动化系统的维护工作。

4 结束语

上述研究表明，城市发展步伐加快，能源需求不断增加，特别是生活水平不断提高，对电能质量的要求也越来越高。在用电过程中，用户不仅要求保证供电质量，还要求保证供电的可靠性。加强电气自动化控制设备的管理工作，可以使工作简单有序。电气自动化控制设备的安全问题备受关注，要提高其可靠性，需要做好测试工作。电气自动化控制设备运行中产生的信息通过测试可以获得，而且有助于提高设备的可控性，供电服务水平将显著提高。