水电厂电气自动化控制设备的可靠性分析

刘颖

摘要：目前，我国在能源利用和环境保护方面投入了大量资金，水电站的发展得到了国家有关部门的大力支持。电气自动控制设备是水电站健康运行的基本保证，因此对其控制设备的可靠性分析在现阶段的发展中具有十分重要的意义，不仅可以提高设备运行的可靠性，还要保障相关经营者的安全，降低企业的经营成本。然而，目前控制设备可靠性测试技术还不完善，导致相关工作不能顺利开展，阻碍了其自身的发展。

关键词：水电站;电气自动化;控制设备;可靠性;分析

1水电厂电气自动化控制设备可靠性研究的意义

1.1保证电气自动化控制设备的产品质量。

在水电站整个电力系统运行过程中，设备的运行环境、温度和电磁波会影响电气自动化控制设备的可靠性，导致设备运行质量下降或给设备操作人员带来安全隐患。提高电气自动化控制设备的可靠性，意味着提高设备的质量，提高设备的运行性能，为电力系统的稳定、长期运行创造安全的运行环境，在一定程度上也提高了设备的质量，从而使水电站各部件设备在日常运行控制过程中有了强有力的支撑。因此，提高电气自动化控制设备的质量是各厂家和水电厂的共同目标。

1.2具有良好的社会效益和经济效益。

水电行业的快速发展离不开可靠的电气自动化控制设备，设备的可靠性一直是用户衡量电气自动化控制设备的重要指标，只有这样才能为企业创造更高的经济收入，赢得良好的社会效益。随着我国水电站数量和规模的不断增加，对电气自动化控制设备的需求也越来越大。大量的自动控制设备在使用过程中，为了给企业创造理想的收益，电气自动控制设备的可靠性应保持在良好的状态。只有当设备的可靠性处于稳定状态时，才能降低电力系统机组间发生非计划停电和运行故障的概率，降低整个系统的运行成本、维护成本和运维人员数量，从而为水电厂赢得更大的市场份额，进而获得良好的社会效益和经济效益。

2水电站电气自动化设备运行现状分析

2.1环境对设备运行的影响。

水电站的运行环境比较特殊，使得水电站运行设备的故障较为普遍，对设备的整体运行可靠性影响也较大，因此，水电站自动化设备是保证水电站整体运行可靠性的重要组成部分。当发生电磁干扰和机械动作时，电磁干扰会干扰自动化设备接收指令和反馈信息的过程，机械动作会增加设备损耗，对水电站的运行稳定性有很大影响。自然环境中的温湿度，空气污染的影响，会在一定程度上增加设备的损耗，影响其功能的正常发挥。机械作用的发生是设备生产中不可避免的现象，但有些机械作用属于非正常的机械作用，如极端冲击、机械冲击等，会给设备带来很大的损坏，长期如此会导致设备结构变形问题，或参数的结构细节改变。电磁波干扰是电厂生产中的正常现象，但如何避免其对生产稳定性和安全性的影响，也需要相应的方案来避免影响设备正常生产秩序。

2.2不符合运行条件的设备部件。

水电是现代社会一种新型的发电方式。它在世界上得到了广泛的应用。中国在水电应用方面走在世界前列。与传统的火力发电方式相比，水力发电不消耗自然资源，不产生空气污染，即能解决现代能源短缺的危机，又能保护环境，因此在发電领域得到了更广泛的应用。由于市场需求的增加，生产厂家的数量不断增加，各厂家设备部件的质量也不尽相同，这也影响了水电厂自动化设备的运行。例如水电厂的变压器，就需要发挥电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离等功能。但在实际应用中，当电气系统处于高压或雷雨天气时，熔断器容易熔断，变压器无法通电时，变压器会从安全风道和储油罐喷出油液，引起异响问题。这些都会影响设备的可靠性。然而，在断路器的应用中，断路器的分合闸控制容易受到长时间、高频率启动的影响，从而产生电流异常的问题。另外，在保护柜的应用中，由于保护柜的材质、规格等原因，仍会发生电弧感应，不仅影响设备的可靠性，而且容易造成安全事故。

2.3维护不善。

电气自动化设备的生产依赖于计算机技术的应用。通过现代技术的应用，对传统的人工操作发电方式进行了改进，同时对于生产的要求也得到了充分的满足，极大地促进了水电的发展。但是，为了保证水电运行期间设备各部分的稳定性和流畅性，还需要人工维护。与传统的电气设备相比，自动化生产设备的设计要复杂得多，特别是对元器件精度要求很高。这也对维修保养提出了更高的要求，如果在维修保养的过程中，对电器设备没有充分的了解，很容易造成维修保养不力，从而造成更严重的运行故障。然而，在实际的维修过程中，维修人员往往没有经过专门的培训。不同的操作环境和操作系统对设备也有不同的工作原理和操作要求，这使得设备的操作容易发生违规，并会影响设备的运行效率。例如，在水电厂电气设备的自动控制过程中，开关柜的应用相当普遍。但受操作人员专业性等因素影响，开关柜容易出现拒合、拒开拒关、红色路灯不亮等问题，由于螺丝和螺栓松动，变压器电流互感频繁。此外，隔离开关还会发生击穿，从而引起电晕和放电现象，影响设备的可靠性。

3保证电气自动化控制设备可靠性的方法

3.1零部件的合理选择。

电气自动控制设备中有许多部件。如果没有正确选择零件，零件的功能将与设备的功能不匹配。在进行备件的设备组合时，应有效控制备件的种类和规格，选用专业厂家生产的备件进行组装，使组装后的设备符合规范要求。

3.2加强零部件质量控制。

由于电气自动化控制设备的元器件容易混淆，为了保证设备质量的可靠性，有必要选用高质量的元器件。在对故障设备进行维修和检查时，要多方面考虑部件质量问题。在备件市场上，要有一定规模的厂家来订货，特别注意备件的细节，还要做到货比三家，保证备件的质量。

3.3保证控制系统设计的稳定性。

水电站电气自动化控制程序是由专业技术人员编制的，但在设计控制系统时会出现影响设备稳定性的因素。如控制系统中监控参数的设计，只有对设备的实际工作参数进行详细的测试，才能确定正常工作设备的质量参数和性能指标。另外，在进行环境设计工作时，必须注意改善电气自动化控制设备的工作环境，从根本上保证系统运行的稳定性，从而有效地保证电气自动化控制设备的稳定性和安全性。例如，在设计控制系统的环境时，电气自动控制设备的工作温度往往设定在60℃以上°C、会出现不稳定状态。但是电气自动化控制设备工作的气候是热带，那里的环境温度高于16℃°一年四季，一旦电气自动化控制设备投入运行，设备的温度很容易超过60度的标准°C、那么自动化就不稳定了。因此，设计时需要对设备工作环境进行全面检查。

3.4为设备运行提供良好的环境。

设备在工作时，环境问题也是影响设备正常运行的因素之一。如果工作环境过于潮湿，会影响相关工作部件，导致严重短路或烧毁，因此有必要为设备的运行提供良好的工作环境，如将恶劣环境与工作设备隔离。

4结论

综上所述，在科学技术飞速发展和更新换代的时代，对水电厂电气自动化控制设备的可靠性进行分析具有十分重要的意义。它能及时监测和反馈电站的运行状况，并对电站参数进行调整。首先，要优化自动控制设备的设计，保证电气设备能够稳定、连续地运行。为了提高控制设备的可靠性，需要有关人员做好设备的规范化管理和操作，避免设备故障的发生，保证整个水电站的正常运行。

参考文献：

[1]李浩.关于水电厂电气自动化控制设备的可靠性分析[J].低碳世界，2017（30）：52-53.

[2]张勇.水电厂自动化设备的维护对策分析[J].低碳世界，2017（14）：70-71.

[3]杨正晖.水电厂电气自动化控制设备稳定性技术探析[J].河南水利与南水北调，2017（01）：72-73+77.