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水電廠電控制設備的可靠性研究

文檔作者：張小偉文檔來源：大唐觀音巖水電開發有限公司		更新日期： 2026年06月18日	點擊數：
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(2019年第18雨Engineering Equipment and Materials | 工程設備與材料 | ?127,
水電廠電控制設備的可靠性研究
張小偉
(大唐觀音巖水電開發有限公司，四川攀枝花617068)
摘要：隨著國民經濟在近年來的持續高速增長，為了趕上社會的發展速度，各行各業需要積極做出改變，對現有設施
進行更新換代不失為一個提高企業運行效率的有效舉措。隨著各行業的不斷發展，水電行業在前行路途中遇到了不可錯
失的機遇同時也遇到了巨大的挑戰。從水電行業的前期發展縱眼望去，隨著國家經濟的發展，在將來鈴水利水電行業中，
簡單工作將由自動化設備控制操作，整個行業的自動化程度將題乎人們現在的預期。自動化設備可以在特定情況下和特定
環境中執行工作人員分配的任務。文章簡要分析了在水電站安裝自動化控制設備的可行性和可靠性，并為同行提供建議。
關鍵詞：水利水電工程；電乞自動化設備應用；可靠性
中圖分類號：TV736 文獻標志碼：A 文章編號：2096-2789 (2019) 18-0127-02
在中國的整體經濟水平和國際地位的影響下，中國
的經濟在未來將會發展得更快，水電企業在此影響下規
模也將持續提升，模式在不斷地改進中亦將不斷完善。
為了提高控制設備的可靠性與安全性，相關政策的正確引
導變得十分重要，通過法律的強執行力為行業設置標準。
1 水電廠電氣自動化設備概述
設備在水電站工作時，周圍的惡劣運行環境，例如
周圍溫濕度等，使得在運行過程中設備在諸多因素的影
響下可靠性降低。在極度惡劣情況下，甚至會使設備停
止運轉。管理員需要實時關注設備的運轉狀況，日常做
好檢修工作，在發生故障時及時處理。設備在實際生產
運行時，會產生一定量的電磁波，會對設備的運行效率
造成影響。為了不斷提高水力發電廠中電廠的基本工作
效率，有必要保證工廠的各個部分能夠正常運行，在市
場中充斥著來路不明的各式元件，若未對其做認真研究
貿然使用，將大幅度提高在水電設備的日常運作中發生
故障的概率，在影響日常工作的同時降低經濟效益。
2 當前關于水電廠電氣自動化控制設備穩定性的問題
2.1控制與維護不到位，損失較嚴重
電氣自動控制設備提供了出色的智能性和先進的自動
化功能，可顯著降低人工成本，能夠使設備在自主控制的
情況下出色完成被給予的工作。同時需要注意設備的日常
維護，對于自動化設備，人工控制和維護對于維修人員來
說仍是難題，這不但要求維護人員具有相關的電氣自動化
專業知識，更難的是如果維護工作不到位，將會為發生嚴
重故障導致巨大經濟損失埋下隱患，對于水電站的設備性
能影響是最大的，性能的好壞直接影響著設備工作效率。
2.2零部件質量不達標
自動化設備的結構為幾種部件結合而成，因此影響
整體質量和使用壽命的因素直接關系到部件的質量。在
安裝工作開展之前，有必要對制造商提供的部件進行篩
選，以避免不符合質量要求的部件對設備的影響。中國
有對零部件的標準規定，但因零部件制造商眾多，所生
產的產品質量不同，產量不固定。對此問題有兩個重要
的因素：一是中國的生產技術相對較低，相關系統尚未
完成，生產產品的質量控制和控制有很多方面存在問題；
作者簡介：張小偉(1986—),男，本科，助理工程師，研
克方向：水^.廠電力生產運行。
二是零件制造商的生產規模小，生產和產品的質量無法
完全管理，在經濟效益的驅使誘惑下，一些企業往往會
通過各種途徑達到目的，其中最致命也是最常見的就是
降低產品的質量。兩個因素的綜合影響下，市場中的零
件的質量往往無法達到生產要求。
2.3工作環境較差，受環境因素影響大
那時水電站的工作環境極為惡劣，這對水電站電氣
控制系統的穩定性產生了重大影響。在建設水電站的時
候往往會優先考慮水資源豐富的地區，雖然這有利于提
高年發電量及設備運行效率，但這些地區的自然環境惡
劣，特別是設備運行環境難以控制，在濕度等因素影響
下自動化設備的穩定性難以得到保證。
3 電氣自動化設備運行可靠性管理措施
3.1選擇可靠性檢測方法
(1) 保證實驗法。電氣自動化裝置在成型后需要
進行相關數據測試與試運行，同時分析失敗品存在的具
體問題，針對浮現出來的問題進行優化，為有效提高產
品質量保駕護航。電氣自動化設備比于傳統電氣設備，
具有更復雜的原理和更雜亂的結構，故障的發生更具投
機性，測試工作的進行，能夠有效確定各類故障的原因，
可以及時采取措施糾正它們，以此來提高電氣自動化設
備的可靠性。但是在實踐時需要根據實際情況衡量此方
法的可行性，它對于設備數量較少的情況更實用。
(2) 實驗室測試。該方法通過模擬設備的工作環境，
來查詢設備的工作狀況，并統計分析成功工程的數量和
故障次數，得到設備在水電廠實際環境條件下運行的數
據。該方法實際控制較簡單，可根據實際情況要求不斷
調整模擬環境條件，重復實驗，以獲得高可信度的實驗
結果。然而，對比實踐環境條件，實驗室模擬的暗度較
高這時的項目所需的資金也較多。仿制環境與實際情況
有所不同，這將在一定程度上導致實驗結果與實際情況
下的數據存在偏差。
(3) 現場測試。記錄現場完成的所有電氣自動化設
備工作，總結和分析數據，確定設備運行的可靠性。相
比于實驗室測試，現場測試中使用的設備相對簡易一些，
這使得實測數據具有精確度低的缺點。另外，由于大多
數電氣自動化設備都封裝在封閉的盒子中，使用特殊的
測試設備實際上會以某種方式影響連接效果，成果的可
靠性在此影響下不能得到有效保障。因此，在使用現場
測試法前，應充分了解現場條件的要求，(下轉第135頁)
(2019年第18期〕Engineering Management | 工程管理 | ?135?
隙未堵嚴，水泥漿流失；鋼筋布置過密，導致石子無法穿
過鋼筋等。以上種種原因導致混凝土澆搗不實，出現蜂窩
麻面等現象，影響了人防工程的密閉性。(5)防護密閉
門上擋墻加強梁兩端伸入支座長度不夠。上擋墻的鋼筋
應伸入兩側支座，與兩側支座澆筑成一個整體，抵抗沖
擊波的作用。
3 竣工驗收階段的質量通病
(1)用普通地漏或者普通清掃口代替防爆地漏和
防爆清掃口。防爆地漏和防爆清掃口不僅具有排水功能，
還具有防護和密閉功能。普通地漏或者普通清掃口不具
有防護密閉功能，在沖擊波作用下，瞬間被摧毀，影響
戰時人防工程的密閉性能，使生命財產受到損失。施工
人員和監理人員要理解人防工程的防護和密閉性能，就
不會犯此類錯誤。(2)人防門"正開” “反開”安裝錯誤。
防護密閉門應向人防區外開啟，戰時防護密閉門處于關
閉狀態，可以承受沖擊波的作用。施工單位易將防護密
閉門的開啟方向弄錯，施工時應掌握原則。(3)因設計
缺陷或未按圖施工等原因造成影響人防門開啟。人防門
的開啟角度要達到90°以上，有的工程設計上出現失誤，
導致人防門開啟角度無法達到。有的施工單位未按圖施
工，將配電箱、消防栓等設備安裝在人防門開啟方向的
兩側，影響人防門的正常開閉。(4)鋼結構防護密閉門、
密閉門嵌壓板或膠條槽焊接不密實、漏氣。這是人防門
安裝過程經常會遇到的問題，施工單位應強化管理和檢
查，完全可以避免此類問題出現。(5)各種動力控制
箱、配電箱以及照明箱等在防護密閉隔墻、臨空墻、密
閉隔墻上嵌墻暗裝。臨空墻、防護密閉隔墻、密閉隔墻
上嵌墻暗裝，會墻體實際厚度達不到設計要求，在沖擊
波作用下回受到破壞。正確做法是，釆用明裝方式，設
置在清潔區內。(6)連通口和人員出入口的密閉門門
框墻、防護密閉門門框墻上未預埋4?6根備用套管。
規范要求各人員出入口和連通口門框墻上均應預埋4?6
根備用套管，應釆用熱鍍鋅鋼管，管徑為50?80mm,
壁厚＞2.5mm» (7)防護閥門距墻位置過遠或安裝位置
不符合要求。防護閥門應安裝在維護結構內側，離墻距
離＜200mm,防護閥門的工作壓力＞lMPa.并設置明顯
的啟閉標志。(8)穿越人防圍護結構的管道未采用鋼
塑復合管或熱鍍鋅鋼管。鑄鐵管和PVC管材質較脆，
在沖擊波作用下易破裂，且PVC管在光輻射下易老化。
基于此，穿越人防圍護結構的管道應釆用鋼塑復合管或
熱鍍鋅鋼管。
4 結束語
地下人防工程具有防護性和密閉性兩大特點，施工
過程和施工工藝復雜。文章主要對從地下人防工程土建
施工中容易出現的質量通病進行分析，從隱蔽工程驗收、
主體結構驗收和竣工驗收等幾個施工驗收節點分別進行
闡述，為地下人防工程的施工提供參考。
參考文獻：
[1] GB 50038-2005,人民防空地下室設計規范[S].
[2] GB 50134-2004,人民防空施工及驗收規范[S].
[31RFJ 01-2002,人民防空工程質量檢驗評定標準[S].
(上接第127頁)對各種辦法的可行性進行比較，若確
定此方案為最佳方案，才能將數據用于可行性的研究。
3.2重視設備的應用管理
為了提高設備的可行性，運行的平穩性，應根據特
定環境釆取科學措施，減少因環境因素造成的對結果的
影響，屏蔽來自于電磁的干擾因素。選擇合適可靠的材
料并結合特定的工作環境或設備性能是確保設備可靠運
行和延長設備使用壽命的重要方法。防腐防潮，溫度保
護等特殊設施的保護方案，在結合電氣自動化設備的具
體情況下合理科學應用。
3.3注重設備的散熱防護作用
過高的溫度回降低設備運行的穩定性，嚴重時甚至
會損毀設備，生產被迫中止。溫度過高時，會損害設備
的穩定性，水電站需要注意電氣自動控制設備的散熱情
況。足夠散熱空間可以有效解決這一問題，抑或是適當
增加冷卻風扇或散熱器提高設備的散熱效率，在一定程
度上有效提升設備的穩定性。
3.4加強對設備系統元件的管理
為了保證電氣自動化設備的可靠性和平穩運行，可
以選擇釆購性能更好的設備，科學地測試設備的各個組
件的性能，并保證各組件均能正常工作。購買時，應選擇
具有較高專業資質和良好市場信譽的供應商，并簽訂合約。
當貨物驗收時，需要對元件的質量進行嚴格的檢測工作。
在安裝的時候，按照工廠的說明進行安裝，安裝完成后進
行試運行，如果判斷正確，則進行正常的運轉作業過程。
3.5良好環境使設備運行的有效保障
當設備運行時，環境問題也是影響設備正常運行的
因素之一。如果濕度過高，可能會使部分原件發生故障
件甚至燒壞。可以釆用科學的措施，以避免這樣的影響，
例如將設備與外界環境隔離的方法，這樣能為設備的正
常髙效運行創造環境條件。
4 結束語
水電站的水電控制涉及廣泛的方面，自動化設備在
各行業中得到了廣泛的運用。但一次的生產中就創造出完
美的設備是很難的，這源于自動化控制的繁雜的知識體系，
需要在生產后不斷地根據實際運行數據不斷研究，使存在
于設備中在實踐中暴露出的問題能夠得到合理解決，保證
自動化控制設備的正常工作。在不斷的實踐中發現問題，
綜合實際情況解決問題不斷進步，有效提升設備的可靠度。
參考文獻：
[1] 李健芹，羅志明.探究水電廠電氣自動化控制設備的可靠
性[J].通訊世界,2015(20):113-114.
[2] 黃新星.水電廠電氣自動化設備的可靠性研究[J].電子技
術與軟件工程,2014(12) :251.
[3] 曾廣勇.水電廠電乞自動化控制設備可靠性研究[J].機電
信息,2014 (24) :72-73.

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