摘要：电气自动化技术的快速发展，在一定程度上加快推进国民经济发展。纵观近些年社会各工业行业的应用现状，电气自动化各类设备的技术优势不断凸显。众所周知，自动化控制技术的不断进步与新设备仪器的更新换代，大幅提高了电气企业的工作效率和安全生产的可靠性，并最大限度发挥电能的作用。鉴于此，本文以变电站电气设备的安装调试为主，包括变压器、配电装置以及电气的主接线等，这些电气设备在安装时的可靠性调试。通过对常见问题详细总结归纳，可针对性制定相应的预控方案和运营维护技术。
关键词： 电气设备； 变电站； 安装调试； 电路设计
经济的快速发展，工业生产用电量也在持续增高，相应的对于变电站电气设备的使用要求与指标标准也更为严格。安全生产视域下，各类电气设备不断扩容、新设备加速更新换代，以此来满足并保证变电站的正常健康运行。所以，无论是早期电气设备的安装，还是运行中期的日常维护等，相关管理工作与技术规范凸显的很关键。总之，要想确保电气设备安装质量，就必须及时对变电站的电气设备进行可靠性调试与维护，尽早发现问题解决问题 ，将一切安全隐患排查，保障工业生产活动的安全有序推进。
1 影响电子自动化控制设备可靠性的原因分析
结合企业生产实际来看，关于电气自动化控制设备运行工作中常见问题的影响因素，可简单概况为两方面 。
首先是外部因素。具体来看 ，外部因素主要是指主观能动因素，即直接导因并非技术性原因，而是由于技术工作人员的疏忽和纰漏。比如，在电气自动化控制设备运行中，技术维护人员并没有严格按照规章制度来开展工作。包括检修、维护等，或是没有定期来控制，或是对常见技术性问题忽略较大。总之，在这种情形下，经常会导致设备无法正常运转，常见的就是无法满足高负荷的生产运行状态。当此类问题出现后，短期内没有及时发现，极有可能引发更大的故障、安全事故。
其次是内部因素。内部因素就是指技术性、设备性问题，准确地说是设备自身元器件、零部件质量问题。很多情况下，由于零部件质量的原因，尤其是进入到夏季，气温较高，湿度也较大，该局面下，电气设备极易引发故障。此外，电气设备本身也难以有效抵抗电磁波的干扰，同样会严重影响机器运转。总体来评判，即企业过于追求经济成本，对于电气设备的质量要求和审查、检测等都不够严格、规范。
2 高压电机的自动化控制技术
关于电气设备工作运行中经常出现故障，上述结合实际针对一些潜在的不利因素，简要归纳为两方面，即外部人为因素和内部设备因素。相对而言，高压自动化控制技术引入下，借助于平台系统的监控性，可实现远程控制。在这种局面下，对于既往常出现的人工操作失误和管理疏漏等，均可以较好的弥补和强化。更为关键的是，对于电气设备本身的技术性缺陷和质量问题，同样可以起到实时监测的效果。总体来看，高压电机自动化控制技术的应用，可显著提升企业生产效率、减少成本、降低环境污染。
2.1 电气自动化设备直接启动控制
关于高压电机自动化的启动设计，一般需要将直接启动的真空接触器和综合控制器衔接在一起。如此以来，后续可通过采样电路和零序电，进一步将电机中的漏电电流和工作电流输送出去，直接送至到综合控制设备的信号保护终端。
如上，采样电路和零序电流设计完成之后 ，综合控制器便会启动运行。它可以实时监测并分析电机的运行情况。具体来看，当内部电流过大或者有漏电或者缺相甚至短路等故障时，借助于综合控制器的全程监控性，尽快找寻原因。通过元件的真空接触器来对其执行相应操作。必要的情况下，可直接切断高压电机电源。切断电源之后，开始对故障信息分类处理，将关键数据参数直接传输到控制中心。控制中心会在第一时间自动发出警报信号，从而方便后续技术管理人员的操作和检修。排查故障、分析原因。需要特别注意的是，在故障检查排查期间，电机绝对不能处于运行状态，需要启动综合控制器，实施程序锁定。程序锁定后，真空接触器便无法合闸，从而让高压电机处于非运行状态。
2.2 电气自动化设备变频启动控制
通过高压变频器，也可实现对电机的直接控制，即以监测控制高压电源为主。目前在界内流行一种大功率的高压等级绝缘栅双极性晶体管开关。借助该元器件的应用衔入，设计出一种新型结构。具体来看，该新型结构的高压电机变频器，能够使高压交流电井大电流高压在二极管内整流。如此以来，直接在内部产生高压直流电。高压直流电所起到的作用就是供绝缘双极性开关执行触碰。经过电抗器的滤波处理之后，即可直接转化为变频三相正弦波交流电。
在实际工作运行中，可快速启动该绝缘双极性开关，同时也能快速断开。即便是断开运行，变频器借助于计算机系统，对于整个电气机组的控制并不会受到影响。更可取的是，同期可利用计算机内部程序和外围电子电路来实现对高压交流电频率的控制，最大限度保证对高压电机软启动、软停运、安全转速等。
2.3 电气自动化设备多功能综合保护装置
高压电机自动化控制系统，最大的优势就是多功能集成。在实际应用中，它对于关联装置的保护作用是比较显现的。具体来看，利用正负序的方法来对电流实施跟踪检测，之后再将既往常用的一类晶体管电路直接改造，设计成与总系统匹配的集成电路。如此以来，高压电机的自动化保护可直接根据各电气设备配备的综合保护装置来自行匹配，包括对故障的排查，以及故障发生后自动切断电源等功能。后续对故障点精准指示，从而更加方便维修技术人员的故障分析和硬件检修，大幅提升了整体工作效率。
3 基于电气设备集成控制下的电路设计与可靠性调试
3.1 电路设计
首先是系统电源电路设计。具体来看，电气控制系统的电源，实际上就是整个工作机组和监测系统的能量提供单位。更加直接一点来理解，即稳定的电源是测量机正常工作的前提。以图1为例
图1 电气控制系统电源设计
主电路部分直接采用了QF断路器，将其作为该电源系统的隔离开关。当电路发生过载或者短路等不良故障时，系统会自动隔离并切断电路。其中，该系统中的驱动器设备，输出电流为1.6A 、200W 。当启动系统运行工作时，需要将QF合上，然后再按下电源启动按钮即可 。
其次是运动控制和光栅计数部分的电路设计。实际设计中，将驱动器连接到运动控制卡即可。现实中，运动控制卡通常都是通过PCI接口实现与工控机的连接。光栅计数电路在整个系统内部，通过转换为周期性变化的电信号，来实现光电转换器与计数卡的连接 。后续根据信号的变化，计算出实际产出的位移。
3.2 设备调试
首先，保护装置输出调试方面。借助集成化的中心控制系统，利用COOSE保护传输跳闸及闭锁信号的启动工作，实现保护输出信号的目的。其次，对于电流及电压的采样调试，既往人工操作下出现问题比较多，且安全隐患也比较严重。智能化变电站直接利用光纤数字信号，改进了传统的一套电流输入方式。此外，系统运行中对于故障的预检，还可以使用光纤数字保护仪，通过光纤入口的以太网位置直接输入检测数据。从其实际成效来看，的确大幅降低了误差发生率，并且误差本身也控制到最低范围。尽管如此，当前绝大部分企业使用的光纤数字保护仪器仍存在工作运行不稳定的状况，即输出信号的过程具有显现的不确定性。对此，要求增强保护测试的有效应。在改进操作上，技术管理人员结合早期数据的整合分析，将侧重集中在最容易出现问题、故障的环节。譬如，常出现的电压故障、电流信号问题等。对此，可通过技术层面上的强化，来实现保护效果。一般可通过前期的试验测试，以模块模拟分析的形式，使用数据转化器来调试。
其次，机组系统调试启动方面。对于电气设备的调试而言，与早些年人工调试方案有本质的不同，智能系统下启动调试过程本身就是向量的调试过程。此外，还可以单纯从设备本身来切入。对于电气设备自身而言，一是质量层面的检测，二是运行平稳性的保障。具体来看，确保系统运行的平稳性，是保障系统安全的前提条件。如上所述，包括检测维护、技术分析等，启动调试的现实意义就是为了增强设备二次检测的精准程度。结合实际工作来看，一般都是对通信接口及其技术应用来改进，系统分析评估接口功率是否会对整体系统通信产生影响。对于这一点，系统管理人员和技术维护人员，需要将其视为重点内容。在日常的检查维护方面，主要围绕着通信系统及其电气设备对信号接收的灵敏度、功率表现等来进行。
最后，调试二次回路。就目前技术应用现状来看，越来越多的企业以使用光纤以太网为主，这是搭建智能化变电站的技术性保障，并且技术体系也均已成熟。在调试工作方面，主要负责网络通信的平稳性，譬如，光纤网络通信是否正常、接头是否清洁、收发器功率是否稳定持续。通过此，来持续性的检测整个网络系统及其数据的真实、可靠。
参考文献:
[1] 高成龙. 高压电器设备的自动化控制原理及电气调试技术[J]. 科技展望, 2015(18):00006-00006.
[2] 赵炎炎. 浅谈电气自动化控制设备的可靠性调试[J]. 科学技术创新, 2016(1):11-11.
[3] 狄子淇, 李文博. 综述高压电器设备自动化控制原理及电气调试的技术[J]. 工程技术:全文版, 2016(4):00289-00289.
[4] 朱亦峰. 用于电气设备调试检测的信号转接装置:, CN202916307U[P]. 2013.
[5] 黄荣才. 给排水设备的电气控制安装与调试[J]. 自动化应用, 2012(9):61-63.
[6] 石慧利, 袁美瓷, 王春霞. 浅谈电气自动化下二次设备状态调试、检修[J]. 信息系统工程, 2011(10):95-96 .
[7] 刘晨晨. 煤矿机械电气设备自动化调试技术[J]. 机械管理开发, 2017, 32(6):108-109.
[8] 吴应根. 380V电机自动化控制技术及电气调试[J]. 科学技术创新, 2017(11).
[9] 郭延江. 浅论变电站高压电气设备调试检修工作管理[J]. 电子制作, 2013(23):269-269.
[10] 易博. 发电厂电气设备调试中的问题和解决对策分析[J]. 科技创新与应用, 2015, 5(32):201-201.
[11] 孟前进. 煤矿机械电气设备自动化调试技术的应用[J]. 科技致富向导, 2014(35) : 51-53.
[12] 陈坤. 论电气自动化仪表工程安装与调试[J]. 工程技术:引文版, 2016(7):00038 - 00038 .
论文作者:吴彬1,牛凯2,邓丽3
论文发表刊物:《电力设备》2018年第19期
论文发表时间:2018/10/14
标签：电气设备论文; 高压论文; 技术论文; 电机论文; 设备论文; 故障论文; 系统论文; 《电力设备》2018年第19期论文;