影响电气自动化设备运行的因素及可靠性分析

2021-01-28

探索科学(学术版) 2020年9期

五凌电力有限公司东坪水电厂湖南益阳 413500

1 引言

现阶段各种先进电气自动化设备应用于发电企业中构建电气自动化控制系统,有助于提升发电企业整体运营管理的自动化水平,满足人们日益增长的电能需求,并且也降低电能生产过程中的能耗和成本,有助于发电企业的健康和可持续发展。但是在此电气自动化控制系统运行中,也由于多种因素会影响其中电气自动化设备的运行可靠性,进而会影响电厂发电效率以及正常运行,为此就需要研究影响电气自动化设备运行可靠性的因素并采取针对性措施来提升其运行可靠性。

2 影响电厂电气设备运行效率的因素

2.1 运行环境因素电气自动化设备的运行环境因素属于不可控的客观因素,也就是说,受到运行环境中温湿度、气压以及磁场等客观因素的影响,会导致电气自动化设备不可避免出现故障而影响其运行效率和可靠性。比如如果此类设备的运行环境中存在湿度不正常的情况,过高或过低都会损坏设备。而磁场因素会对电气自动化设备造成干扰,影响其正常运行。

2.2 人员因素电厂中所用电气自动化设备的精密度较高,对于运行、操作和检修维护等专业性要求较高,要求相应操作人员要具备较高的专业技能水平。但是在电厂实际运行中,普遍存在缺乏电气自动化专业人才的现象,这就是由于实际操作人员缺乏相应的操作知识和专业技能而出现操作失误以及操作行为不规范等问题,严重时会损坏电气自动化设备,同时也会威胁到操作人员的生命安全。此外,操作人员没有严格按照计划开展检修维护工作,也会导致此类设备运行故障概率的增加,同时也缩短设备的使用寿命等。

2.3 设备因素电气自动化设备自身质量和性能等也是影响其运行效率和可靠性的关键因素,这主要由于目前电厂中所用电气自动化设备的技术含量不断提高而且结构也更加复杂,其中包含大量具有较高精度的零部件,而这些零部件的质量和性能也直接决定着电气自动化设备的整体质量和性能。而现如今我国的市场经济体制在不断完善和成熟的过程中,难免会出现市场监管方面的漏洞和缺陷,加之目前我国国内关于电气自动化设备相关零部件的生产和加工等技能都落后于发达国家,导致现有电气自动化设备零部件质量参差不齐的问题。尤其是在生产商盲目追求经济效益的过程中还会人为牺牲产品质量而降低成本、提高产品利润,更是会降低产品质量,影响电气自动化设备的整体运行可靠性与效率。

3 提升电气自动化设备可靠性的意义

提升电气自动化设备的运行可靠性,首先有助于提升设备运行效率以及电厂的发电生产效率。现如今电厂规模在不断扩大,电气自动化设备的应用数量也不断增多,合理利用此类设备有助于提升电厂生产效率并保证生产的安全。而电气自动化设备本身属于技术产品,具有较高精密性和技术性,需要保证设备始终处于最佳状态,确保其运行可靠性,保证其性能的发挥才能确保电厂各项发电生产环节的正常和高效开展。

其次有助于提升发电质量。对于电厂来说,其最大的特殊性就是电能这种无形产品,而只要是产品就有质量好坏之分,对于发电企业来说,想要提升自身市场竞争力,就需要提升产品质量,也就是发电和供电质量。而基于目前电厂中越来越多的电气自动化设备,保证其运行可靠性则可以保证电厂各个生产环节的稳定和有序开展,进而可以生产出高质量的电能,保证发电和供电质量与稳定性。

最后有助于降低电厂生产成本。面对目前电厂中数量不断增多的电气自动化设备,如果没有做好设备管理而影响其运行可靠性,表现出设备运行中的故障概率较高,这不仅会影响设备正常使用以及电厂的正常生产。而且还耽误较多的时间用于设备检修,花费更多的费用开展设备检修和采购配件等工作。为此,确保此类设备的运行可靠性,则有助于降低此部分费用,提升电厂生产经营的经济效益。

4 电厂电气自动化控制系统的应用

在目前的电厂中通过实现集散控制系统的方式有助于提升电厂电气自动化设备的运行可靠性和运行效率,基于电气自动化控制系统的应用主要实现以下两种功能:一是由集散控制系统来实现电气逻辑。在电厂中所用集散控制系统也就是DCS,通过DCS可以实现电厂中的厂用电自动切换、发电机励磁调节保护、发电机同期逻辑等,而且部分电厂中所用DCS中还有专门的软件组态和硬件模块,能够实现相应的电气装置功能。比如在电厂中通过DCS的应用可以发挥其中软件和硬件的作用来实现对电气自动化设备的自动化控制,表现出良好的便捷性以及功能性等优点。但是即便如此,在DCS应用中也表现出一定程度上的缺点和不足,比如在系统运行中的负荷过高时会对其他控制系统的运行产生不利影响,也就是会阻碍变压器组继电保护装置等功能的正常发挥。

二是采取部分集散控制系统的方式。此种运行方式就是仅针对DCS的内部软件的应用来实现电气逻辑,也就是全面应用DCS的I/O通道和网络通信等媒介,便于控制指令可以传输到电子控制装置中,保证DCS可以实现正常的联锁的投退、逻辑条件执行、电动机启停、分合闸开关等功能。而其中比较关键的就是应用DCS来实现电气自动化设备的自动化投退,并且借助设备自身来实现其他功能。

5 提升气自动化设备运行可靠性的措施

5.1 严格控制电气自动化设备的设计环节在此类设备的设计阶段,为了提升其运行可靠性,首先要基于影响其运行可靠性的因素对设备参数进行详细分析,结合产品的性能要求以及使用条件等客观因素来制定相对应的设计方案。在此过程中要重点分析设计产品的规格和型号等内容,并且将价值工程的设计观念贯穿于整个产品制作环节中,保证其使用价值的实现,体现出更加合理的经济性。通过设计也有助于指导设备的使用方法和设计维修思路等,用于更加专业和正确的指导设备的使用与维修工作。

5.2 加强电气自动化设备的故障检修工作在此类设备的长时间使用过程中,应该结合其运行环境以及设备自身性能、结构和特点等总结其常见故障,采取针对性的检修策略,预防各类故障的出现,提升其运行可靠性。为此,在此类设备的故障检修工作中,首先需要从主电路方面开展对电动装置的故障排查工作,重点对此类设备的熔断器以及触头系统等开展检修工作。然后在经过上述排查之后,还要检测各电气线路,查找故障根源并排除,在所有故障隐患排除之后还要最后进行一次全面检测工作,确保所有故障隐患排除以及设备可以正常运行。

5.3 做好设备零部件的及时更换工作针对电厂中所用电气自动化设备,应该建立详细的台账,记录设备的采购和投入运行时间、设备的详细型号、厂家以及质检信息,还有设备的每次检修维护的具体内容等。由于其中的各个零部件在运行中受到人为、自然等因素的影响会出现故障,这就需要基于其使用寿命以及实际运行情况及时更换出现故障或者濒临使用期限的零部件。在此更换过程中,要确保新零件与原零件型号等一致,或者是选择功能相同和型号相近的零件,保证设备可以稳定和可靠运行。

5.4 切实保障设备自身质量为了保障此类设备自身质量达标,不仅要从设计阶段严格控制,而且要结合电厂情况合理选择符合要求的设备,在设备采购环节中要深入生产厂家中,结合电厂要求来指导设备设计以及质量控制等各个阶段,提出明确要求。尤其是做好生产环节所用材料和器材质量的控制,在确保质量的同时还要降低生产成本。此外,在设备出厂以及进入电厂之前,还要针对设备开展质量全面检验工作,在确保质量检验合格以及全部手续齐全之后才能进入电厂并安装和调试、投入运行等。

5.5 做好电气自动化设备的安装与调试工作基于电厂中所采购的质量达标的此类设备,要按照电厂计划在指定位置固定并安装电气自动化设备,将其与整个电厂发电系统连接,严格按照设备安装操作规程安装和调试设备,保证其功能的正常运行以及应有作用的发挥。此外,还要在正式运行设备之前开展可靠性测试和检测工作,通过全面检测来排查设备故障隐患。

5.6 做好电气自动化设备的维护管理工作为了确保此类设备的可靠运行,需要从以下方面做好维护管理工作:首先是从环境方面,做好设备运行环境中温湿度以及气压等因素的实时监测和控制,保证其在规定范围之内,满足此类设备稳定和可靠运行的要求。其次是针对人员因素,不仅要安排足够数量的专业人员并合理分配其岗位,明确其职能来落实设备运行操作以及检修维护等工作,还要保证各种操作行为的规范性。最后就是加强设备运行中的监管工作,不仅要监管设备运行状况,而且要监管人员操作行为,保证各项职责的落实,及时发现问题并处理,保障设备始终处于最佳状态。