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水電廠電控制設(shè)備的可靠性研究

文檔作者：張小偉文檔來(lái)源：大唐觀音巖水電開(kāi)發(fā)有限公司		更新日期： 2026年06月18日	點(diǎn) 擊數(shù)：
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上一篇：質(zhì)量管理理念在電廠工程建設(shè)中的滲透

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(2019年第18雨Engineering Equipment and Materials | 工程設(shè)備與材料 | ?127,
水電廠電控制設(shè)備的可靠性研究
張小偉
(大唐觀音巖水電開(kāi)發(fā)有限公司，四川攀枝花617068)
摘要：隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)在近年來(lái)的持續(xù)高速增長(zhǎng)，為了趕上社會(huì)的發(fā)展速度，各行各業(yè)需要積極做出改變，對(duì)現(xiàn)有設(shè)施
進(jìn)行更新?lián)Q代不失為一個(gè)提高企業(yè)運(yùn)行效率的有效舉措。隨著各行業(yè)的不斷發(fā)展，水電行業(yè)在前行路途中遇到了不可錯(cuò)
失的機(jī)遇同時(shí)也遇到了巨大的挑戰(zhàn)。從水電行業(yè)的前期發(fā)展縱眼望去，隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，在將來(lái)鈴水利水電行業(yè)中，
簡(jiǎn)單工作將由自動(dòng)化設(shè)備控制操作，整個(gè)行業(yè)的自動(dòng)化程度將題乎人們現(xiàn)在的預(yù)期。自動(dòng)化設(shè)備可以在特定情況下和特定
環(huán)境中執(zhí)行工作人員分配的任務(wù)。文章簡(jiǎn)要分析了在水電站安裝自動(dòng)化控制設(shè)備的可行性和可靠性，并為同行提供建議。
關(guān)鍵詞：水利水電工程；電乞自動(dòng)化設(shè)備應(yīng)用；可靠性
中圖分類號(hào)：TV736 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2096-2789 (2019) 18-0127-02
在中國(guó)的整體經(jīng)濟(jì)水平和國(guó)際地位的影響下，中國(guó)
的經(jīng)濟(jì)在未來(lái)將會(huì)發(fā)展得更快，水電企業(yè)在此影響下規(guī)
模也將持續(xù)提升，模式在不斷地改進(jìn)中亦將不斷完善。
為了提高控制設(shè)備的可靠性與安全性，相關(guān)政策的正確引
導(dǎo)變得十分重要，通過(guò)法律的強(qiáng)執(zhí)行力為行業(yè)設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)。
1 水電廠電氣自動(dòng)化設(shè)備概述
設(shè)備在水電站工作時(shí)，周圍的惡劣運(yùn)行環(huán)境，例如
周圍溫濕度等，使得在運(yùn)行過(guò)程中設(shè)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?xí)乖O(shè)備停
止運(yùn)轉(zhuǎn)。管理員需要實(shí)時(shí)關(guān)注設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況，日常做
好檢修工作，在發(fā)生故障時(shí)及時(shí)處理。設(shè)備在實(shí)際生產(chǎn)
運(yùn)行時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一定量的電磁波，會(huì)對(duì)設(shè)備的運(yùn)行效率
造成影響。為了不斷提高水力發(fā)電廠中電廠的基本工作
效率，有必要保證工廠的各個(gè)部分能夠正常運(yùn)行，在市
場(chǎng)中充斥著來(lái)路不明的各式元件，若未對(duì)其做認(rèn)真研究
貿(mào)然使用，將大幅度提高在水電設(shè)備的日常運(yùn)作中發(fā)生
故障的概率，在影響日常工作的同時(shí)降低經(jīng)濟(jì)效益。
2 當(dāng)前關(guān)于水電廠電氣自動(dòng)化控制設(shè)備穩(wěn)定性的問(wèn)題
2.1控制與維護(hù)不到位，損失較嚴(yán)重
電氣自動(dòng)控制設(shè)備提供了出色的智能性和先進(jìn)的自動(dòng)
化功能，可顯著降低人工成本，能夠使設(shè)備在自主控制的
情況下出色完成被給予的工作。同時(shí)需要注意設(shè)備的日常
維護(hù)，對(duì)于自動(dòng)化設(shè)備，人工控制和維護(hù)對(duì)于維修人員來(lái)
說(shuō)仍是難題，這不但要求維護(hù)人員具有相關(guān)的電氣自動(dòng)化
專業(yè)知識(shí)，更難的是如果維護(hù)工作不到位，將會(huì)為發(fā)生嚴(yán)
重故障導(dǎo)致巨大經(jīng)濟(jì)損失埋下隱患，對(duì)于水電站的設(shè)備性
能影響是最大的，性能的好壞直接影響著設(shè)備工作效率。
2.2零部件質(zhì)量不達(dá)標(biāo)
自動(dòng)化設(shè)備的結(jié)構(gòu)為幾種部件結(jié)合而成，因此影響
整體質(zhì)量和使用壽命的因素直接關(guān)系到部件的質(zhì)量。在
安裝工作開(kāi)展之前，有必要對(duì)制造商提供的部件進(jìn)行篩
選，以避免不符合質(zhì)量要求的部件對(duì)設(shè)備的影響。中國(guó)
有對(duì)零部件的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，但因零部件制造商眾多，所生
產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量不同，產(chǎn)量不固定。對(duì)此問(wèn)題有兩個(gè)重要
的因素：一是中國(guó)的生產(chǎn)技術(shù)相對(duì)較低，相關(guān)系統(tǒng)尚未
完成，生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量控制和控制有很多方面存在問(wèn)題；
作者簡(jiǎn)介：張小偉(1986—),男，本科，助理工程師，研
克方向：水^.廠電力生產(chǎn)運(yùn)行。
二是零件制造商的生產(chǎn)規(guī)模小，生產(chǎn)和產(chǎn)品的質(zhì)量無(wú)法
完全管理，在經(jīng)濟(jì)效益的驅(qū)使誘惑下，一些企業(yè)往往會(huì)
通過(guò)各種途徑達(dá)到目的，其中最致命也是最常見(jiàn)的就是
降低產(chǎn)品的質(zhì)量。兩個(gè)因素的綜合影響下，市場(chǎng)中的零
件的質(zhì)量往往無(wú)法達(dá)到生產(chǎn)要求。
2.3工作環(huán)境較差，受環(huán)境因素影響大
那時(shí)水電站的工作環(huán)境極為惡劣，這對(duì)水電站電氣
控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性產(chǎn)生了重大影響。在建設(shè)水電站的時(shí)
候往往會(huì)優(yōu)先考慮水資源豐富的地區(qū)，雖然這有利于提
高年發(fā)電量及設(shè)備運(yùn)行效率，但這些地區(qū)的自然環(huán)境惡
劣，特別是設(shè)備運(yùn)行環(huán)境難以控制，在濕度等因素影響
下自動(dòng)化設(shè)備的穩(wěn)定性難以得到保證。
3 電氣自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行可靠性管理措施
3.1選擇可靠性檢測(cè)方法
(1) 保證實(shí)驗(yàn)法。電氣自動(dòng)化裝置在成型后需要
進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)測(cè)試與試運(yùn)行，同時(shí)分析失敗品存在的具
體問(wèn)題，針對(duì)浮現(xiàn)出來(lái)的問(wèn)題進(jìn)行優(yōu)化，為有效提高產(chǎn)
品質(zhì)量保駕護(hù)航。電氣自動(dòng)化設(shè)備比于傳統(tǒng)電氣設(shè)備，
具有更復(fù)雜的原理和更雜亂的結(jié)構(gòu)，故障的發(fā)生更具投
機(jī)性，測(cè)試工作的進(jìn)行，能夠有效確定各類故障的原因，
可以及時(shí)采取措施糾正它們，以此來(lái)提高電氣自動(dòng)化設(shè)
備的可靠性。但是在實(shí)踐時(shí)需要根據(jù)實(shí)際情況衡量此方
法的可行性，它對(duì)于設(shè)備數(shù)量較少的情況更實(shí)用。
(2) 實(shí)驗(yàn)室測(cè)試。該方法通過(guò)模擬設(shè)備的工作環(huán)境，
來(lái)查詢?cè)O(shè)備的工作狀況，并統(tǒng)計(jì)分析成功工程的數(shù)量和
故障次數(shù)，得到設(shè)備在水電廠實(shí)際環(huán)境條件下運(yùn)行的數(shù)
據(jù)。該方法實(shí)際控制較簡(jiǎn)單，可根據(jù)實(shí)際情況要求不斷
調(diào)整模擬環(huán)境條件，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，以獲得高可信度的實(shí)驗(yàn)
結(jié)果。然而，對(duì)比實(shí)踐環(huán)境條件，實(shí)驗(yàn)室模擬的暗度較
高這時(shí)的項(xiàng)目所需的資金也較多。仿制環(huán)境與實(shí)際情況
有所不同，這將在一定程度上導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果與實(shí)際情況
下的數(shù)據(jù)存在偏差。
(3) 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。記錄現(xiàn)場(chǎng)完成的所有電氣自動(dòng)化設(shè)
備工作，總結(jié)和分析數(shù)據(jù)，確定設(shè)備運(yùn)行的可靠性。相
比于實(shí)驗(yàn)室測(cè)試，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試中使用的設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)易一些，
這使得實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)具有精確度低的缺點(diǎn)。另外，由于大多
數(shù)電氣自動(dòng)化設(shè)備都封裝在封閉的盒子中，使用特殊的
測(cè)試設(shè)備實(shí)際上會(huì)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(xiàn)場(chǎng)
測(cè)試法前，應(yīng)充分了解現(xiàn)場(chǎng)條件的要求，(下轉(zhuǎn)第135頁(yè))
(2019年第18期〕Engineering Management | 工程管理 | ?135?
隙未堵嚴(yán)，水泥漿流失；鋼筋布置過(guò)密，導(dǎo)致石子無(wú)法穿
過(guò)鋼筋等。以上種種原因?qū)е禄炷翝矒v不實(shí)，出現(xiàn)蜂窩
麻面等現(xiàn)象，影響了人防工程的密閉性。(5)防護(hù)密閉
門(mén)上擋墻加強(qiáng)梁兩端伸入支座長(zhǎng)度不夠。上擋墻的鋼筋
應(yīng)伸入兩側(cè)支座，與兩側(cè)支座澆筑成一個(gè)整體，抵抗沖
擊波的作用。
3 竣工驗(yàn)收階段的質(zhì)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(hù)和密閉功能。普通地漏或者普通清掃口不具
有防護(hù)密閉功能，在沖擊波作用下，瞬間被摧毀，影響
戰(zhàn)時(shí)人防工程的密閉性能，使生命財(cái)產(chǎn)受到損失。施工
人員和監(jiān)理人員要理解人防工程的防護(hù)和密閉性能，就
不會(huì)犯此類錯(cuò)誤。(2)人防門(mén)"正開(kāi)” “反開(kāi)”安裝錯(cuò)誤。
防護(hù)密閉門(mén)應(yīng)向人防區(qū)外開(kāi)啟，戰(zhàn)時(shí)防護(hù)密閉門(mén)處于關(guān)
閉狀態(tài)，可以承受沖擊波的作用。施工單位易將防護(hù)密
閉門(mén)的開(kāi)啟方向弄錯(cuò)，施工時(shí)應(yīng)掌握原則。(3)因設(shè)計(jì)
缺陷或未按圖施工等原因造成影響人防門(mén)開(kāi)啟。人防門(mén)
的開(kāi)啟角度要達(dá)到90°以上，有的工程設(shè)計(jì)上出現(xiàn)失誤，
導(dǎo)致人防門(mén)開(kāi)啟角度無(wú)法達(dá)到。有的施工單位未按圖施
工，將配電箱、消防栓等設(shè)備安裝在人防門(mén)開(kāi)啟方向的
兩側(cè)，影響人防門(mén)的正常開(kāi)閉。(4)鋼結(jié)構(gòu)防護(hù)密閉門(mén)、
密閉門(mén)嵌壓板或膠條槽焊接不密實(shí)、漏氣。這是人防門(mén)
安裝過(guò)程經(jīng)常會(huì)遇到的問(wèn)題，施工單位應(yīng)強(qiáng)化管理和檢
查，完全可以避免此類問(wèn)題出現(xiàn)。(5)各種動(dòng)力控制
箱、配電箱以及照明箱等在防護(hù)密閉隔墻、臨空墻、密
閉隔墻上嵌墻暗裝。臨空墻、防護(hù)密閉隔墻、密閉隔墻
上嵌墻暗裝，會(huì)墻體實(shí)際厚度達(dá)不到設(shè)計(jì)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(shè)
置在清潔區(qū)內(nèi)。(6)連通口和人員出入口的密閉門(mén)門(mén)
框墻、防護(hù)密閉門(mén)門(mén)框墻上未預(yù)埋4?6根備用套管。
規(guī)范要求各人員出入口和連通口門(mén)框墻上均應(yīng)預(yù)埋4?6
根備用套管，應(yīng)釆用熱鍍鋅鋼管，管徑為50?80mm,
壁厚＞2.5mm» (7)防護(hù)閥門(mén)距墻位置過(guò)遠(yuǎn)或安裝位置
不符合要求。防護(hù)閥門(mén)應(yīng)安裝在維護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)，離墻距
離＜200mm,防護(hù)閥門(mén)的工作壓力＞lMPa.并設(shè)置明顯
的啟閉標(biāo)志。(8)穿越人防圍護(hù)結(jié)構(gòu)的管道未采用鋼
塑復(fù)合管或熱鍍鋅鋼管。鑄鐵管和PVC管材質(zhì)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(hù)結(jié)構(gòu)的管道應(yīng)釆用鋼塑復(fù)合管或
熱鍍鋅鋼管。
4 結(jié)束語(yǔ)
地下人防工程具有防護(hù)性和密閉性兩大特點(diǎn)，施工
過(guò)程和施工工藝復(fù)雜。文章主要對(duì)從地下人防工程土建
施工中容易出現(xiàn)的質(zhì)量通病進(jìn)行分析，從隱蔽工程驗(yàn)收、
主體結(jié)構(gòu)驗(yàn)收和竣工驗(yàn)收等幾個(gè)施工驗(yàn)收節(jié)點(diǎn)分別進(jìn)行
闡述，為地下人防工程的施工提供參考。
參考文獻(xiàn)：
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[2] GB 50134-2004,人民防空施工及驗(yàn)收規(guī)范[S].
[31RFJ 01-2002,人民防空工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)[S].
(上接第127頁(yè))對(duì)各種辦法的可行性進(jìn)行比較，若確
定此方案為最佳方案，才能將數(shù)據(jù)用于可行性的研究。
3.2重視設(shè)備的應(yīng)用管理
為了提高設(shè)備的可行性，運(yùn)行的平穩(wěn)性，應(yīng)根據(jù)特
定環(huán)境釆取科學(xué)措施，減少因環(huán)境因素造成的對(duì)結(jié)果的
影響，屏蔽來(lái)自于電磁的干擾因素。選擇合適可靠的材
料并結(jié)合特定的工作環(huán)境或設(shè)備性能是確保設(shè)備可靠運(yùn)
行和延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命的重要方法。防腐防潮，溫度保
護(hù)等特殊設(shè)施的保護(hù)方案，在結(jié)合電氣自動(dòng)化設(shè)備的具
體情況下合理科學(xué)應(yīng)用。
3.3注重設(shè)備的散熱防護(hù)作用
過(guò)高的溫度回降低設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性，嚴(yán)重時(shí)甚至
會(huì)損毀設(shè)備，生產(chǎn)被迫中止。溫度過(guò)高時(shí)，會(huì)損害設(shè)備
的穩(wěn)定性，水電站需要注意電氣自動(dòng)控制設(shè)備的散熱情
況。足夠散熱空間可以有效解決這一問(wèn)題，抑或是適當(dāng)
增加冷卻風(fēng)扇或散熱器提高設(shè)備的散熱效率，在一定程
度上有效提升設(shè)備的穩(wěn)定性。
3.4加強(qiáng)對(duì)設(shè)備系統(tǒng)元件的管理
為了保證電氣自動(dòng)化設(shè)備的可靠性和平穩(wěn)運(yùn)行，可
以選擇釆購(gòu)性能更好的設(shè)備，科學(xué)地測(cè)試設(shè)備的各個(gè)組
件的性能，并保證各組件均能正常工作。購(gòu)買時(shí)，應(yīng)選擇
具有較高專業(yè)資質(zhì)和良好市場(chǎng)信譽(yù)的供應(yīng)商，并簽訂合約。
當(dāng)貨物驗(yàn)收時(shí)，需要對(duì)元件的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的檢測(cè)工作。
在安裝的時(shí)候，按照工廠的說(shuō)明進(jìn)行安裝，安裝完成后進(jìn)
行試運(yùn)行，如果判斷正確，則進(jìn)行正常的運(yùn)轉(zhuǎn)作業(yè)過(guò)程。
3.5良好環(huán)境使設(shè)備運(yùn)行的有效保障
當(dāng)設(shè)備運(yùn)行時(shí)，環(huán)境問(wèn)題也是影響設(shè)備正常運(yùn)行的
因素之一。如果濕度過(guò)高，可能會(huì)使部分原件發(fā)生故障
件甚至燒壞。可以釆用科學(xué)的措施，以避免這樣的影響，
例如將設(shè)備與外界環(huán)境隔離的方法，這樣能為設(shè)備的正
常髙效運(yùn)行創(chuàng)造環(huán)境條件。
4 結(jié)束語(yǔ)
水電站的水電控制涉及廣泛的方面，自動(dòng)化設(shè)備在
各行業(yè)中得到了廣泛的運(yùn)用。但一次的生產(chǎn)中就創(chuàng)造出完
美的設(shè)備是很難的，這源于自動(dòng)化控制的繁雜的知識(shí)體系，
需要在生產(chǎn)后不斷地根據(jù)實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)不斷研究，使存在
于設(shè)備中在實(shí)踐中暴露出的問(wèn)題能夠得到合理解決，保證
自動(dòng)化控制設(shè)備的正常工作。在不斷的實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，
綜合實(shí)際情況解決問(wèn)題不斷進(jìn)步，有效提升設(shè)備的可靠度。
參考文獻(xiàn)：
[1] 李健芹，羅志明.探究水電廠電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠
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