电力系统中电气自动化仪表的管理与维护

温玺

（秦皇岛福电实业集团有限公司海港区分公司，河北 秦皇岛 066000）

电力是人们日常生活所需要的重要能源，电力系统的稳定性和可靠性决定了是否能够满足人们的生活需求，而电力自动化系统的应用，能够实现对电力系统的全方面把控，电力系统电力配网调度以及其他作业都是依据电力自动化系统来实现，如果电力自动化系统仪表出现问题，将极大程度影响电力系统作业的有效性，因此做好对电气自动化仪表的主动维护，将各类电气自动化仪表进行精细化管理，使得其能够发挥应用作用，保证电力输送的可靠性，意义重大。

一、电力系统自动化系统性说明

（一）电力系统自动化

电力系统自动化指的是利用精确度非常高的检测与感应元件，检测被控设备的信号,包括如电压、电流、功率等模拟量信号，作为自动化运行的基础数据依据，将这些模拟量信号转化为计算机处理的数字量信号，通过精妙的算法对数字量信号进行数字模拟与建模，算法包括神经网络算法、模糊控制、线性最优控制以及专家系统控制等，对数据进行分析和处理，使得电力系统安全可靠运行，目前我国电力系统已全面实现自动化，电力系统作业都是基于电力自动化系统来实现，而电气自动化仪表是自动化系统中重要组成部分，如果电力自动化系统仪表出现问题，将极大程度影响电力系统作业的有效性[1]。

（二）电气自动化仪表

电气自动化仪表是自动化系统中重要组成部分，具体来说，电气自动化仪表主要分为三个方面[2]，一方面是监测如电压、电流、功率等模拟量信号的监测与感应模块，比如温度传感器，比如电压监测器等，一方面是智能控制模块，智能控制模块又能分为通讯、PLC 控制、中央控制等多个功能单元，对数据进行分析和处理，与电力系统中心建立联系，必要时候可以执行自动化切断故障电路等命令，使得电力系统安全可靠运行，一方面是显示模块，比如屏幕，比如投影设备，用来显示电气数据，供工作人员查看或和电力系统中心连接。

（三）维护制度划分

对于电气自动化仪表的维护主要分为预防性维护、修复性维护、改进性维护等，本着“防患大于未然，防护大于修理”，在不同维护修理周期内，对电气自动化仪表设备进行检查维修，记录检查日志及维修日志，分析电气自动化仪表各零部件的寿命和耗损情况，进而尽可能减少故障隐患，如有必要引入先进技术，对电气自动化仪表进行改进，淘汰落后产能，另外则是修复性维修，如已发生故障的设备，电力系统维护单位第一时间反应，迅速抢修。本文分析主要以电气自动化仪表主动维护为主。

二、电气自动化仪表主动维护难点

（一）环境难点

一方面，环境难点指的是环境因素不可避免的会对电气自动化仪表造成一定影响，比如温度上升会提升电气自动化仪表活性，衰减寿命，比如腐蚀性环境，腐蚀性环境会腐蚀电气自动化仪表的物理特性，造成严重影响，比如雷电环境，电气自动化仪表在雷雨天很容易受到雷电侵害，雷电环境会对电气自动化仪表放点，产生非常大的热效应、电效应和机械力，比如说大风灰尘环境，灰尘较多的地区，电气自动化仪表内会因为大风吹刮灰尘带入机内沉积，灰尘的沉积会导致机体散热差，轻则对电气自动化仪表活性造成影响，重则可能造成主机控制紊乱，进而引发系统失常[3]。一方面，也指的是一些电气自动化仪表对环境要求较高，在遇到一些极端恶劣天气时可能带来一定安全隐患，例如智能汇控柜，该设备就对外部环境有需求，环境的相对湿度超过90%或者温度地域零下25℃，就有可能产生质量和安全问题，需要添加相应辅助装备来避免。

（二）仪表自身难点

电气自动化仪表在运行过程中不可避免的会产生耗损，精密、高性能智能电气仪表设备尤其如此，其智能设备严重缺陷包括却不限于GOOSE 断链、SV 通道异常报警、对时系统异常、监控系统模块故障、装置液晶显示屏异常等，每个电气自动化仪表都有其使用寿命周期，使用寿命又会受到环境、使用方式等方面影响，相关用户单位需要重视对电气自动化仪表的自身可靠性监控才行，加强设备管理，制定可靠性风险模型，科学管理。

（三）维护机制难点

电气自动化仪表的主动维护中维护机制难点首先在于维护单位存在不重视的问题，“小病不管、大病哭喊”，维护信息不完整、维护部门和人员不到位等，都反映了相关维护单位的轻视心理；其次在于缺乏科学、完善的维护机制，包括缺乏完善的维护内容、缺乏完善的维护管理制度、缺乏强有力的维护管理人员等各方面，平时维护不到位，出现问题又不具备快速故障排查和维修的能力。

三、优化电气自动化仪表维护管理的措施和策略

（一）构建失效模型，进行分层维护

对于电气自动化仪表，提倡构建分层管控的维护机制[4]，构建失效模型，收集资料，辨识危险源，分析环境，分析仪表使用年限，进行风险评价，继而对风险分级，一方面构建失效可能性模型，顾名思义是电气自动化仪表出现问题的可能性，一方面构建失效后果模型，顾名思义是电气自动化仪表出现问题所造成的的后果，结合起来构建失效模型，如下图1 所示，简单来说，电气自动化仪表失效可能性越大，失效后果越严重，那么越要加以关注，失效可能性小，失效后果较轻，可以适当放松关注，维护资源适当倾斜，让仪表维护更有针对性。

（二）建立健全管理机制

首先，要建立健全各项规章制度，无规矩不成方圆，建立健全各项规章制度，包括技术交底制度、培训制度、日常工作管理制度、巡视维修制度、环境监管制度、监督制度、考核检查制度、奖惩制度等，针对电气自动化仪表工作过程中的各个要素进行精准把控，划分管理责任，将电气自动化仪表的维护责任落实到人，实行追责制，谁管理谁负责，让相关责任人明确自己身上的任务和责任，提升责任意识，做好本职工作[5]；其次，要建立完善的检查维护模式，不仅要有日常检查，也要有定期巡回检查，结合上一点的分层维护来看，对失效可能性高、失效后果严重的电气自动化仪表，其检查周期要尽可能短，检查内容尽可能多，对于低风险的 电气自动化仪表，检查周期可适当放宽；最后，需要建立检查维护考核机制，对检查维护工作进行考核监督，可以设置配套的奖惩措施，以此来调动检查维护部门或人员的积极性。

（三）注重环境管控以及针对措施

上文提到，环境因素是电气自动化仪表维护难点之一，恶劣的天气环境会对电气自动化仪表造成一定影响，就需要维护部门重视环境管控才行，一方面，在于改善环境，增加环境适应性，比如将电气自动化仪表安装在适宜环境中，避免安装在潮湿阴暗的环境中，一方面要改造仪表设备，比如给设备增加防腐蚀的镀层，比如添加相应辅助装备来避免环境影响，一方面要及时处理环境所造成的影响，比如说大风灰尘环境，灰尘的沉积会导致机体散热差，因此根据当前地域的灰尘情况制定合适的定期除尘工作很有必要[6]，一方面要对极度恶劣天气进行防范，比如电气自动化仪表时常遭遇雷电天气，就需要加置防雷措施，比如遇到低温天气，需要适当的增加热源温度支持，以避免低温造成仪表零件受损。

（四）强化工作人员培养

电气自动化仪表维护的实施还是要落实在维护修理人员身上，相关维护管理单位需要构建长效的培训机制，进行针对性的培训教育，不断提升维护工作人员的专业素养，意义重大。具体来说，对相关维护工作人员做好培训，帮助其更好地了解维护对象，一方面让运维人员具备足够的专业知识和专业素养，掌握电气自动化仪表运行原理、操作技能，了解管控维护具体流程和规章制度，具备故障诊断和处理技能，一方面要培养维护人员高度安全心理和责任心理，提升工作责任意识，尽可能减少工作中不规范、不遵守工作纪律所带来的事故隐患，不断提高维护工作人员技能素养，就能够不断提升电气自动化维护工作的实效性[7]，

（五）重视过往信息的处理

过往的电气自动化仪表的使用日志、维修日志、零部件的耗损情况等等，这些数据都蕴含有丰富的信息价值，重视过往数据，深度挖掘过往信息中隐藏的价值，了解当前电气自动化仪表的实际情况，就能够做出更有目的性、更精准、更有效用的维护工作，将重点放在易损件上，让检测与维修更具质量。以检测系统长期以来采集到的设备运行数据为基础，分析电气自动化仪表或各零部件的特性，然后建立电气自动化仪表运行的模型[8]。

（六）检测维护信息系统应用

检测维护信息系统可以实现“无人检测”，“无人检测”是说完全用检测仪器和检测系统来代替人力检测，虽然就目前来看，检测仪器和系统也不能完全确保检测质量，但通过科学的自检系统以及未来科技发展，说不定可以实现“无人检测”，如果说电力系统是一次设备，电气自动化系统是检测电力运行的二次设备，那么检测维护信息系统就是检测电气自动化设备运行的三次设备，对电气自动化仪表设备运作数据做最科学的分析，检测维护信息系统及时处理，发现问题第一时间报警传输到工作人员手中，方便相关工作人员远程操控，将大大提升仪表设备维护修理的便捷性和智能性。

四、结束语

综上所述，电气自动化仪表设备在长期投入使用中会出现耗损情况，也会受到环境因素的影响，对于电气自动化仪表需要做好检测与维修工作，尽最大可能发现故障隐患，修复设备，保证电气自动化仪表能够正常工作，进而保证电力系统能够稳定可靠运行，满足人们的用电需求，有着非常积极的现实意义。上文从构建失效模型展开分层维护、建立健全维护机制、注重环境管控与相应处理、维护工作人员培养、维护信息利用建模、检测维护信息系统应用六个方面分析了仪表维护管控的策略，希望能有所帮助。