【关键字】:电气自动化;控制设备;可靠性。
中图分类号:F407.6 文献标识码:A 文章编号:
【正文】:
一、电气自动化控制设备进行可靠性测试现状
随着社会的发展,电气自动化控制在社会各个行业都得到了广泛应用,极大的方便了人们的生活。随之而来,人们对产品可靠性的要求也逐渐提高。企业想要在竞争激烈的市场中取得一席之地就必须要提高产品的可靠性。电气自动化控制设备的可靠性是十分重要的,提高电气自动化控制设备的可靠性可以减少在实际操作中故障的发生保证人身安全。。
二、电气自动化控制设备进行可靠性测试可靠性不高的原因
1产品质量不一。
生产厂家能力不一,元器件的质量迥异,产品质量参差不齐。
2受环境影响。
电气自动化控制设备的可靠性测试受到气候(包括温湿度、气压、雾、污染的空气等),电磁波等一定的环境因素制约。如果不能处理好这些因素很容易导致电气自动化控制设备的性能降低、灵活度减弱甚至是失效,电气自动化控制设备在使用过程中会受到周边的众多电磁波的影响从而导致了对电气自动化控制设备的干扰。噪声等一系列不利因素的影响会使得电气自动化控制设备失去其正常条件下的稳定工作状态。
3受机械影响。
机械条件是指电气设备在不同的运载工具中使用时所受到的振动、冲击、离心加速度等机械作用,使得控制设备元器件损坏失效或电参数改变,结构件断裂或变形过大以及金属件的疲劳破坏等。
4操作人员水平差异。
目前很多相关的操作人员并没有完全掌握相关的理论知识以及实际操作技术,或者工作时不仔细认真和不能对设备进行及时且正确的维护和保管。这在一定程度上也造成了电气自动化控制设备的可靠性水平较低。
三、可靠性测试的主要方法
。
1现场测试。通过对设备在使用现场进行的可靠性测试记录各种可靠性数据,然后根据数理统计方法得出设备可靠性指标的一种方法。
该方法的特点是试验需要的试验设备比较少,工作环境真实,其测试所得数据能真实反映产品在实际使用情况下的可靠性、维护性等参数,且需要的直接费用少,受试设备可以正常工作使用。
2试验室测试。在试验室内,用一种规定的可控的工作条件和环境条件,模拟现场的使用条件,使被测设备如同现场所遇到的环境应力进行试验,将累计的时间和累计失效数等其它数据通过数理统计得到可靠性指标。
这是一种模拟可靠性试验,这种试验方法试验条件易于控制,所得数据质量高,所得试验结果可以再现,可以分析,但受试验条件的很难得到与真实情况相对应的数据,同时试验费用昂贵,由于这种试验一般都需要较多的试品,所以还要考虑到被试产品的生产批量与成本因素,因此这种试验方法比较适用于大批量生产的产品。
3保证试验。在产品出厂前将产品在规定条件下进行无故障的工作试验,我们研究的电控设备通常由大量的元器件组成,它的故障模式是一种不以某几种故障为主的,随机的、多样化的形式来显现出来的,因此它的故障服从指数分布,也就是说它的失效率具有随着时间变化的特性。我们在试验室内对出厂前的产品进行实验,实际上就是对产品的早期失效进行测试考核,通过对产品的改进,使失效率达到某一项规定指标后再出厂。
这项试验主要是一种可靠性保证试验,而且所需的时间长,对大量生产的产品来说,它只能用于设备的样本,对小量、大系统生产的产品来说,它可用于所有产品。这种试验方法对电路复杂、可靠性要求较高台数又少的电控及自动化设备比较适用。
四、可靠性测试方法的选择
选择可靠性测试方法,可以从试验场地、试验环境、试验产品、试验测试程序等几个方面来推断。
试验场地。如果要考核可靠性水平不低于某一指标时应选择最严酷的试验场地,如果是为了测定正常使用条件下的可靠性水平,则应选择工作环境最为典型的试验场地,如果为了提供可靠的可比性资料,则应选择有着相同或近似的试验条件的场地。
试验环境。由于电控产品的工况差异很大,选择了非恶劣的场地,设备工作在一般应力下,以保证测试的客观性。
试验产品。从性质上讲,产品属性有大型设备、中小型设备。从工作运行情况看,既有连续运行设备又有间断运行设备。
测试程序。要有统一的试验程序,并由试验人员严格执行。包括试验起始结束时间,时间间隔的确定,数据的采集,各种性能指标的记录,保障情况的汜录,保障的排除等。
组织工作。组织部门在测试的整个过程之中起到十分重要的作用,具有不可或缺的重要地位,无论是测试前的设计、测试的具体实施、测试之后的计算过程等都离不开组织部门的巨大作用。组织部门的选择、建设都十分重要。
五、提高可靠性策略
测试方案。在设备测试的设计阶段,应该制定正确合理的方案,同时还要考虑成本经济因素,降低相关费用,做到提高测试可靠性与节省经费相结合。而且,在选择元器件的时候最好减少元器件的种类,减少操作过程的程序,使得测试过程逐渐简单、易行、流动生产。
选择器件。选择器件需要考虑设备测试的可靠性要求、环境、技术等因素。在选择器件的时候应该采用经过实践证明具有高质量、性能的器件,而对待那些逐渐被淘汰了的元器件不要使用。还应该减少器件引进的相关产家的数量,不断提高长期合作厂家元器件的使用次数,而对产家的选择也要有一定的规律,应该选择那些技术好、服务好、价格还合理的产家。还需要通过不同产品的比较来选择最合适的元器件。另外,在所有元器件使用之前都应该进行一定的筛选。
气候防护。气候对电气自动化控制设备的可靠性影响较大。有的时候对湿度的处理不良导致了电子设备遭到了腐蚀,从而导致了电子器件导电率增加了。甚至会出现短路和漏电等等一系列恶性后果的产生。可以采用密封、灌封、浸渍等具体方法控制电气自动化控制设备的潮湿问题,从而避免其可靠性受气候影响。
散热处理。散热处理对电气自动化控制设备的可靠性来说是十分重要的。例如半导体类的相关元器材就对温度的散热要求比较高。下表列出了几种元器件对温度散热的基本要求。一些功率比较大的元器件则需要采用散热器以避免温度过高影响到了控制设备测试的可靠性。另外还应该正确对待散热器的选择和保护,根据产品的实际情况,选择合适的散热器。在具体的使用过程中要根据消耗等具体因素加强对散热器的保护,定期维修、检查以及更换。
【结语】:由于电控及自动化设备特殊性, 对进行电气自动化控制设备可靠性测试是十分重要而且复杂的,目前电气自动化控制设备的测试还存在很多问题的现状,只有通过加强重视,不断才能够提高电气自动化控制设备测试的可靠性。
【参考文献】:
[1] 武芳军.电气自动化控制设备的可靠性测试与研究[J]. 民营科技. 2011(06)
目前,对于我国的矿井提升机电气控制系统来说,大部分采用的仍然是属于继电器-接触器式的电气控制系统,在得到多年的应用之后,已经具有了自己独特的控制特点,但是在实际的矿井生产工作过程中,这种原始的电气控制系统存在的缺陷和问题也渐渐的显现出来。比如系统容易发生故障、提升机电气控制系统在矿井生产工作中的稳定性不够,容易受到外界和其他因素的影响,并且在实际的工作过程中,提升机电气控制系统在完成开、停机、加减速等各程序的时候所需的操作比较繁杂,对矿井的生产产生了一定的安全隐患。随着科学技术的不断发展,PLC技术也应运而生,其为继电逻辑控制技术和计算机技术有效结合的新技术,能够经由数字化输入输出形式对机械和生产等进行监控,因此在工业中得到普遍的应用。从总的来说,PLC技术的特点主要包括了较高的可靠性和安全性、应用方便、编程简单等,并且还拥有自我诊断和监控的功能,因此非常适合对矿井提升机电气控制系统进行改造。
2矿井提升机电气控制系统的组成
从总的来说,矿井提升机按照电流的驱动可以分为交流驱动和直流驱动两种类型,而按照操作模式电气控制系统又分为自动和手动两种类型。具体来说,矿井提升机电气控制系统主要是有自动化、装卸载、传动控制和系统网络化四个模块组成。自动化系统主要包括了软件单元、PLC冗余控制系统、全自动化调节单元等;装卸载系统是应用PLC将监控站和装卸载站进行提升,使设备充分的实现自动化和网络化;传动控制系统主要是经由微处理器对故障进行诊断、报警和显现;系统网络化是借用windows系统对提升机电气控制系统的工作情况和数据等进行系统式的实时网络监控。
3应用PLC对矿井提升机电气控制系统的改造
3.1增加了可供选择的电气控制系统工作模式在对矿井提升机电气控制系统进行改造之后,可系统增加了可供选择性的工作模式,主要包括了手动式、半自动式和全自动式三种工作模式,而在这当中,提矿步骤又经过细分之后在以上三种工作模式中又增加了故障开车式的第四种工作模式。由于改造后的系统增加了可供选择式的工作模式,因此可以让操作人员能够根据实际需要进行自由切换,显得更加的方便和灵活。
3.2增加了对电气控制系统的系统保护采用PLC对矿井提升机电气控制系统改造时,在提升机原有的控制系统的保护功能基础之上,还增加了一系列的对系统保护的环节,主要包括了PLC的输出继电器联锁、减速过速、定点过速、调绳联锁等。应用PLC安全回路能够使系统冗余得到进一步的保护,当系统发生故障的时候,应用PLC控制系统能够实现应急式的低速工作,与此同时监控系统还能够根据运行情况对设备的参数以及工作情况等进行记忆和显示,并且在停电的时候还能够对提升机进行二级制动式的保护。
3.3增加了电气控制系统的自动化水平应用PLC对矿井提升机电气控制系统改造之后,增加了矿井提升机电气控制系统的自动化水平,将原有的动力制动柜改换为低频全数字式的制动电源柜,在具有多重保护的作用之下,也降低了设备维修的数量。与此同时,由于更换的电源柜是属于低频制动式,因此也使得设备所受到的冲击得到大大的降低,从而让提升机在工作的时候得到更加的稳定,再加上PLC能够按照事先设定好的参数在提升机的工作过程中能够进行自动控制,一直到工作完成,并且提升机工作过程中产生的速度也体现出了较高的精度数。
3.4使电气控制系统设备的更具可靠性电气控制系统设备在应用PLC进行改造之后,将矿井提升机原有的具备繁杂操作的高压接触器更换为真空高压接触器,能够对转子回路电阻实现无触点式的控制,从而使电气控制系统设备更具可靠性,并且使系统工作时产生的噪音得到有效的降低。
3.5使电气控制系统设备的更具安全性当电气控制系统得到改造之后,将原来的系统结构改为具有网络化控制性的结构,因此能够使原先需要的大量继电器、磁放大器、接触器和其他构件得到减少,大大的简化了设备之间所需的连接线。由于改造后的结构是在原来系统的功能保护前提下增加了更多的保护程序,从而使设备发生故障的次数得到大大的降低,增加了对电气控制系统的系统保护,使系统更具安全性。
4总结
关键词:电气控制 电路检修 方法 技术
中图分类号:TM571.2 文献标识码: A 文章编号:
电气控制电路的检修是一项具有高技术含量的日常工作,同时也是保证电气控制线路正常运行以及持久运行的重要基础,是企业甚至于行业的经济发展以及科技进步的保证。要想做好电气控制电路的检修工作首先就要有针对性的对电气控制电路中存在的安全隐患进行总结和归类,根据不同事故特点采用针对性的检修技术方法,使检修工作成为有内容、有方法、有效率的科学同时合理的进行,争取做到具体问题具体分析,将电气控制电路的安全事故排查于萌芽状态。
一、对电气设备中的电路故障进行调查
第一是望,看清电路的型号、组成和功能。根据以往的经验对系统安装的原理和结构进行分析,再根据元件的型号分析它的工作原理。然后对系统故障进行初步检查。
第二是问,询问工作人员对故障发生前后电路和设备的运行状况,故障发生时的迹象等。事故发生前后有无频繁的起动、正反转、过载等现象。询问系统的主要功能、故障现象、内部结构、有无故障先兆等,经过询问,得到一些有用信息。
第三是闻,听一下电路工作时有没有异常的工作响动,例如振动声、放电声等,用嗅觉器官感觉是否有烧焦的异味。
第四是听,在电气设备还能勉强运转但又不至于扩大故障的情况下,可以通过启动运行,倾听有无响动。
二、原理结构分析及检查
(一)根据电路设备和结构及工作原理查找故障范围
弄清楚被检修电路、设备的结构和工作原理,是循序渐进、避免盲目检修的前提。检修故障时,先从主电路入手,看拖动该设备的几个电动机是否正常;然后逆着电流方向检查主电路的触头系统,热元件、熔断器、隔离开关及线路本身是否有故障;接着根据主电路与控制电路的控制关系,检查控制回路的线路接头、自锁或连锁触点、电磁线圈是否正常,检查制动装置、传动机构中工作不正常的范围,从而找出故障部位。如能通过直观检查发现故障点,如线圈脱落、触头(点)、线圈烧毁等,则检修速度更快。
(二)从控制电路动作程序检查故障范围
通过直观观察无法找到故障点,断电检查仍未找到故障时,可对电气设备进行通电检查。通电检查前要先切断主电路,让电动机停转,尽量使电动机和其所传动的机械部分脱开,将控制器和转换开关嚣予零位,行程开关还原到正常位置;然后用万用表检查电源电压是否正常,有否缺相或严重不平衡。进行通电检查的顺序为先检查控制电路,后查主电路;先检查辅助系统,后检查主传动系统;先检查交流系统,后检查直流系统:先检查开关电路,后检查调整系统。通电检查控制电路的动作顺序,观察各元件的动作情况;或断开所有开关,取下所有熔断器,然后按顺序逐一插入要检查部位的熔断器,合上开关,观察各电气元件是否按要求动作。
(三)利用仪表检查
在修理电气的过程中,对于电路的中断,电动机绕组、电磁线圈的直流电阻,触头(点)的接触电阻等是否正常,可用万用表相应的电阻挡检查:对电动机三相空载电流、负载电流是否平衡,大小是否正常,可用钳型电流表或其他电流表检查:对于三相电压是否正常、是否一致,对于工作电压、线路部分电压等可用万用表检查;对线路,绕阻的有关绝缘电阻,可用兆欧表检查。利用仪表检查电路或电器的气故障有速度快,判断准确,故障参数可量化等优点,因此,在电器维修中应充分发挥仪表检查故障的作用。
(四)机械故障的检查
在电气控制线路中,有些动作是由电信号发出指令,由机械机构执行驱动的。如果机械部分的连锁机构、传动装置及其他动作部分发生故障,即使电路完全正常,设备也不能正常运行。在检修中,应注意机构故障的特征和表现,探索故障发生的规律,找出故障点,并排除故障。
在电气控制线路中,可能发生故障的线路和电器较多。有的明显,有的隐蔽;有的简单,易于排除;有的复杂.难于检查。在检修故障时,应灵活使用上述修理方法,及时排除故障,确保生产的正常进行。检修中注意书面记录,积累有关资料,不断总结经验,提高修理能力。
三、检修电路时的常用方法
(一)经验法
常用的经验法较多,可归纳如下:
1、弹压活动部件法:主要用于活动部件,如接触器的衔铁、行程开关的滑轮臂、按钮、开关等。通过反复弹压活动部件,使活动部件灵活,同时也是一些接触不良的触头达到磨擦,达到接触导通的目的。
2、元件替换法:对于值得怀疑的元件,可采用替换的方法进行验证。如果故障依1日,说明故障点怀疑不准,可能该元件没有问题。但如果故障排除,则与该元件相关的电路部分存在故障,应加以确认。
此外,还有电路敲击法,黑暗观察法,非接触测温法,对比法,交换法,加热法及分割法等,在实际维修中,根据具体情况,选择合适的方法。
(二)检测法
检测法是指采用仪器仪表作为辅助工具对电气线路故障进行判断的检修方法。由于仪器仪表种类很多,且有日新月异之势,故检测法发展很快,准确率大大提高,手段也臼益增多。例如目前市场上出现的电路板测试仪,在不知道电路原理的情况下,可以由仪器对线路板进行检测,据有关部门提供的数据,故障查找率在90%以上;新型接地电阻测试仪,也不再需要打辅助极,等等。但比较常用、比较实用的方法仍为利用欧姆表、电压表和电流表对电路进行测试。
1、电阻法:电阻法测量的原理为在被测线路两端加一特定电源,则在被测线路中有一电流通过。被测线路的电阻越大,流过的电流就越小。反之,被测电阻越小,流过的电流就越大。这样在测量电路中,串接一电流表,就可以根据电流表电流的指示换算出电阻的大小。由于换算中,电流和电阻是一一对应关系,故可赢接在电流表的刻度盘上标出电阻的大小。
2、电压法:电路在加电时,不同点之间的电压也不同。如果在电压不同的两点之间接入一个电阻不为无穷大的支路时,支路中就会有电流通过,通过串接在支路中的电流表的读数,就可推知此时的电压值。一般直接在刻度盘上标出电压值。
3、电流法:电路在正常工作时,导线中有电流流过,其大小反映了电路的工作状态。为了测量电路中的电流,常在电路中串接电流表,然后通过电流表读出电路的电流。
总结:
电气控制电路是工业中不可缺少的重要组成部分,保证电气控制电路运行的稳定性以及安全性是保证我国工业和经济发展的重要基础之一,也是我国能够形成自主开发和探究电气控制电路技术的根本,从上文内容可知,要想良好的对电气控制电路进行检修和工作就要首先找到电气控制电路中产生事故的事故点所在,然后根据不同事故内容采用不同的检测方法,唯有这样,电气控制电路的维修工作才能做出效率,电气控制电路的维修技术和维修方式才能根据实际操作性。
参考文献:
[1] 郑全新.电路板检修过程中的几个问题的认知与探讨[J].中国科学博览,2009(36).
[2] 张仁霖.示波器在彩色电视机行扫描电路检修中的应用[J].安徽电子信息职业技术学院学报,2008,7(03).
[3] 郭杏莉.王小飞.汽车常见电路故障的诊断技巧[J].科技信息,2010,2(17).
关键词:电气控制;线路设计;电气设备
电气控制线路设计是供暖电气控制的重要组成部分,它对电气设备的设计、组成、操作等各方面产生了不同影响。随着经济的飞速发展、工业化进程的不断加快,电气设备在工业、农业等不同领域中大量应用。学好电气控制线路设计,对于电气设备在实际领域中的发展,提高实际生产效率,具有重要作用。
1 电气控制线路设计的基本原则
现代科学技术深入我们生活的方方面面,电气设备在实际生活中应用越来越广泛,其开发和应用已经成为推动我国工业化进程的重要因素,因此做好电气控制线路的设计工作,关系到电气设备能否顺利地开发和应用。在工农业飞速发展的今天,电气设备在工业生产、农业生产中应用越来越普遍,电气设备设计的精准度关系到生产劳动的效率,工业机械设备能否达到预期的使用效果,关键在于供暖电气控制线路设计的准确性和安全性。
供暖电气控制线路分为主电路和辅助电路。主电路是电气控制线路中大电流通过的部分,其电气元件是连接电源与电动机之间的重要器件,一般由组合开关、主熔断、热继电气热元件和电动机组成。辅助电路通过的电流较小,包括控制电路、照明电路、信号电路和保护电路。控制电路的电气元件由按钮、接触器、保护电器触点、热继电器触点、继电器线圈及辅助触点等组成。在设计时,主电路一画在左侧图纸上,而控制电路画在右侧图纸上。
随着机电一体化的应用,想要做好机电设计工作,就要扎实掌握住电气控制线路设计的基本知识。设计电气控制线路的基本原则有:(1)在保证控制的可靠性和安全性的前提下,同时要满足生产的要求,最大限度地满足机械设备对电气控制线路的控制要求和保护要求。(2)合理选用元器件,在满足元器件要求的前提下尽量简化线路,做好设计工艺上的独创性和准确性。(3)在设计线路时,应尽可能使用简单、方便、实用性强、在实际铺设中已经得到验证、安全性能高的电路,防止意外事故的发生。(4)在日后电气元件的维修和保养上,要考虑到控制的安全性,多加注意各个保护装置和联锁环节。电气接线图是检查电路和维修电路的重要工具,在电气控制系统中,各个组织的电气元件、组成部件,设备之间如何相互连接,连接线路的分类,如何铺设线路等都是通过电气连接图反映出来的。
。(2)构思生产机械电力拖动自动控制线路。(3)生产机械电力装备设施的设计。(4)选择拖动电机及电气元件,制定电气明细表格。(5)编写生产机械电气控制系统的电气说明书和相关电气设计文件。
2 电气控制路线的设计
电气控制线路设计是电气控制的重要环节,对电气设备的设计、生产、操作等方面都有着直接或间接的影响。因此,做好电气线路的设计工作,是做好电气控制的关键环节。
2.1 电力拖动方案确定的原则
在设计各类生产机械电气控制系统的问题上,首先要考虑的是如何选择和确定拖动方案。其原则有:(1)按照各个生产机械的调速要求来考虑如何实施调速方案。(2)根据设备工艺要求和设备结构组织来选择电动机的数量。(3)如何正确应用电动机的工作效能,做好其调速特性和负载特性。
2.2 控制方案的确定原则
电气控制线路的设计不是一成不变的,而是随着电气设备的改变不断更新的。因此,设计电气控制线路时,设计人员要考虑到电气设备的实用性,多采用简单、合理、方便、可靠的控制方案进行设计图纸的设定。
2.3 电气控制路线的设计方法
在电气控制线路的设计上,大多数控制线路都要遵循主次原则,设计人员要先进行主电路的设计,之后再设计辅助电路。在完成这些设计工作后,就要进行控制电路的检查、维护工作,以确保线路设计的合理性和安全性。最后,还要根据实际需求选择正确的适合设备工作的电气设备型号和规格,做到电气控制线路设计严谨、完善。
3 电气控制线路设计中存在的问题
在设计线路上要注意其合理性、安全性,尽量使用简单易懂、结构合理、在实际中广泛使用、安全性高的铺设方案,多层面借鉴以前设备设计的有利经验,总结其中的问题,重视设计的整体构思。
3.1 选择电气设备的电气元件时要注意的问题
在对电气设备进行整体分布时,要先画出设备电气控制电路图,根据设备电气控制电路图来对设备控制进行规范操作,明令禁止一切偷工减料的行为。在设备控制操作中,要决定选用哪些电气控制设备,如操作台、悬挂式操控箱等。之后要对电气设备的安放位置进行设计,用最简易的连接方式把一台或一台以上的电气设备相互串联组装成一个整体。但一些特定位置的安装组件,如按钮、行程开关、手动控制开关、电动机、离合器等,则要根据设备自身的规格要求安装在固定的位置上,不可随意改动。电气控制系统越来越先进,这就要求设计人员要时刻了解最新科技的研究成果,学习并运用新型电气元件,不与现有的主流设计相脱离,密切结合生活实际。一个电气设备中的电气元件要尽量避免使用多个品种、样式、以及规格,最好能做到统一,且性能优良、性价比高、型号统一。
3.2 选择控制电源时要注意的问题
与电气设备的电气元件中所选择的元部件一样,控制线路中的电源也要最大程度减少种类的多样化。对电气设备的最大用电功率、控制电源用量要了然于心,并根据国家的相关法规,设定符合国家标准的电压等级。在一般的控制线路设计中,如无特殊要求的电气设备,都可直接采用标准规格的电网。但当遇到多台电气设备同时使用时,控制系统就应当选用控制变压器进行电压的控制,或采用直流低电压控制的方法。在选用低电压进行电压控制时,要注意一些电气上明确规定的电压要求,不能随意进行串联或并连。采用低电压的控制系统,大大节省了安装设计空间,便于晶体管无触点器件的整合安装,利于日后的更换和检修。照明、显示及报警等电气设备,在电路的选择上,应采用安全电压,不能并接零线,以免造成电气设备无法正常工作,甚至火灾。在通流电较小的情况下,一些电气设备可以进行相互替换,如接触器起动电动机就可以被中间继电器所替换,且无任何危险性。3.3 使用电气触点时要注意的问题
要正确选用电气接触点,继电器接触控制线路如果较为复杂,就要合理安排接触器、继电器的数量和规格。由于控制线路复杂,接触点就会较多,这时要注意合理安排线路设计,避免电气设备中电气元件无法使用或电功率过大烧毁线路等问题。在设计接触器时要充分准备好该设备的技术数据,其选择上也要满足多控制线路的要求。在电气设备正常工作时,要尽量减少电气使用数量,避免发生线路短路、跳闸等故障,以延长电气零部件的使用寿命,节约能源。
4 结语
电气控制线路设计是电气控制的重要环节,它对工农业等电气设备的设计、生产、策划、实施、运行等各方面都产生不同程度的影响。因此,设计人员在电气设备的设计上要进行研究,从实际设计中获取经验,从而设计出实用性更强的电气设备。
参考文献
[1]戴欣平.电气控制电路的“竞争”与“冒险”现象剖析[J].电工技术,2008(11)
关键词:煤矿;电气控制;保护接地;问题;危害
煤矿用电气设备广泛地采用电子电路,使得电气设备故障处理难度增加。煤井下电气设备避免设备的过载运行,在安全可靠的条件下,保证煤炭的正常生产。
一、煤矿电气控制电路故障的危害及主要的故障
1)故障危害。煤矿企业在采矿的过程中,大功率的机械的运行需要电气控制电路才能保证,因为煤矿的开采量比较大,也会导致用电量比较大,若是电路中出现问题就会直接影响整个电气系统,电气控制系统发生故障的危害具体如下:(1)在煤矿生产作业中电气控制系统是重要的组成部分,采矿的施工设备主要是通过电气控制系统进行作业,煤矿开采也是在电气的控制系统下运作。若是电气系统出现故障就会直接影响整体的开采设备,在煤矿开采中若是出现开采设备忽然中止,容易引发安全事故。(2)在煤矿开采中会遇到地质比较坚硬的煤层或者是岩石层,就会造成采矿机械很难推进,需要采用雷管爆破的手段才可以正常开采。但是,在爆破工程中现场会出现杂散电流,导体和大地之间就容易出现强烈的电位差,会对现场的施工人员和施工设备带来很大的威胁。2)主要故障。(1)短路故障。短路故障是在不同的电位之间没有通过消耗电阻或者是电阻设备的情况下直接连通,这样就会导致电路断电,使得其没有办法正常工作的一种电力故障。在实际的运用中短路故障的原因涉及很多方面,例如:电缆老化、绝缘失效,受到外界的天气影响,也会出现短路故障;设备磨损出现不同电位线路之间的接触,也会引发电路短路;煤矿的设备检修和维护中,电气工作人员违规操作也是造成电气短路的主要原因;电流过大的瞬间也会导致部分设备受到影响,如果不及时排数故障,就会导致整个电气系统受到影响。(2)电控故障。加强电气控制的管理力度,是确保矿井开采的前提条件,也是保障井下作业人员、设备安全的必要措施。线路如果不正常运行就会导致电控系统的操作指令无法有效的传播,近而导致全矿的电控系统失效,影响矿井的正常生产。
二、煤矿电气控制保护接地问题的分析
煤矿井下电气设备的使用存在很多安全隐患,其中最为严重的是电气设备的保护功能不能充分发挥作用。其原因是使用者不按生产厂家的要求操作,如:将馈电开关中的故障跳闸线圈封死,不让其跳闸;将磁力起动器中接触器电磁线圈回路的保护触点短接,把电气设备的保护装置甩掉不用,使电气设备在缺少保护的情况下运行,使其不能发挥作用。1)接地方式。(1)保护接地。在电气设备受到外界干扰的时候,避免系统受到损害而设置的一种安全接地模式,这种接地模式被广泛的运用到我国的煤矿机电设备中,能够将电气系统中这些不带电的金属部分和地面连接,且连接主要是形成导电连接模式,出现不带电的金属部分漏电的时候,可以有效的防止工作人员或者是设备受到安全威胁。(2)工作接地。工作接地常用于煤矿电气设备的防护系统中,确保机电设备不会受到外界的影响,更加详细的解释就是工作接地能够确保在外部环境中测量仪表也能够保持较高的精准度,能够实现矿用机电设备的动态管理,近而确保设备性能的稳定性。2)防雷接地。防雷接地主要是因为,煤矿的矿区基本都是出于比较空旷的郊区,在雷雨天气遭受到雷电击中的风险比较高。一旦矿区发生雷击事故就会导致电压的叠加,使得很多强电压被运送到井下,给供电线路和机电设备造成影响,设置防雷接地就是为了避免这类情况出现。3)电气防爆。根据相关的资料显示,以前我国的煤矿企业都采用的是点式电气防爆设计,这类防爆的功能比较弱,想要防爆具备更高的效果,就需要在电力系统中安装快速断电装置,使得防爆装置和矿井进行有机结合;我国自主研发的全方位防爆装置也能够在出现明火的时候快速断电,避免故障危害扩大,但是在实际的运用中由于电气系统中均装有储能元件,就算是切断电源也不一定能够保证故障点不会出现明火,这就需要结合实际的运用完善全方位电气防爆。4)供电系统技术。电气设备是整个煤矿的核心,地面供电系统的故障检修、故障预防、日常的管理也很重要,在运行中电气设备通常会出现电网停电故障、接地故障、电路故障等,这些故障会导致煤矿企业的经济损失。因此,需要重视日常的设备检修,在矿井下压迫设置两条回路,在其中一条出现故障的情况下,另一条能够代替使用,,确保采矿工作的顺利进行。在回路设置的时候,要确保突发故障的情况下,地面供电系统中的两条线路都能够正常运行,在一条出现故障的时候,另一条可以正常用电。5)接地变压器。煤矿电气控制中接地变压器主要是以Z型接线为主的变压器,这类型号的变压器电磁特性和普通的变压器相比还是由很大的区别,从接线类型上看,。接地变压器的线圈主要是缠绕在磁柱上,能够对正负电流实现较强的阻挡。根据相关的接线技术要求,安装弧线圈的普通变压器,线圈容量必须小于变压器容量的20%,接地变压器的线圈容量可以超过线圈容量的80%,从数据分析来看小胡线圈接地能够达到安全保障的效果。若是出现零序电流的情况,由于同相两绕组的反极性串联,就算是感性电动的大小一致,也可以实现抵抗组进行反向抵消。
三、结语
综上所述,伴随着煤矿供电设备的升级改造,电气的自动控制技术在煤矿中占据着重要的地位,确保在和煤矿的正常工作,因此要重视电气设备的检修和维护,确保电力系统的安全运行,为煤矿的工作提供有力的后盾。
参考文献:
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关键词:风力发电;机组;电气控制
DOI:10.160/ki.37-1222/t.2016.23.144
0 引言
对风力发电机组的电气控制系统进行相关的分析与探究,能够有效的增加机组在运行过程中的稳定程度、较少不安全的事情发生。进而满足人们对于电力的需求,增加发电效率。据此,需要结合风力发电机组的运行原理来对相关电气机组及电气控制系统的总体框架进行有效的研究,以此来有效的提升对机组运行进行控制的效率。电机组的电气控制结构进行不断的完善。同时还需要对之前的相关经验进行总结,进而能够针对不同的问题采取有效的解决存世进行改善与优化。
1 风力发电机组电气控制系统的结构
风力发电机组的电气控制系统中主要包括了主控制器、电量的采集系统、无功补偿系统、软并网胸膛、偏航与自动解缆系统等等,同时还设置了多种输出、输入的信号与开关量接口等等。风电机组电气控制系统只有利用风速信号才能促使其进行自动化的启动,同时还要根据其在实际生产过程中的具体情况,遵循相关设备的功率等相关的参数,对风电机组的转速及功率进行自动化的控制与调整。想要提升风电机组的运行效果,就需要按照整个风电机组的功率来自动化的设置相关的补偿电容。一旦在生产过程中发生发电机脱网的现象,电气控制系统就能够使自动化的对其采取相关的处理措施,进而使其能够具备较高的安全性,以及来有效的减小外界对发电机的干扰状况,最终提升风电机组在运行时的稳定性。除此之外,电气控制系统在风电机组中的正常应用,是通过对电网、风力的状况及机组运行的中状态数据进行检测与对比分析而得来的运行的状况及相关产生的问题,并针对这些问题而产生的有针对性的解决手段。同时还可以根据相应的数据及结果,制作成相关的表格或者是图像,以此来对风力机组在运行过程中的指标进行有效的分析,对相关的方案进行优化与调整。
2 发电机组电气控制系统控制器的设计
2.1 控制器设计
在进行风力发电机组的电气控制时,就是对其的运行过程进行监督与管理。通过分析风电机组在运行过程中的相关数据的变化情况,进一步的采取相应的措施来促使风电机组处于良好的运行状态之中。同时在对风电机组的控制过程中需要借助中心控制器来完成相关的控制,进而有效的提升电气机组在运行过程中的安全性与可靠性。因而在设计中心控制器时,需要从软件与硬件这两个方面来进行讨论与设计。其中硬件方面主要就是对电路的设计、传感器及接口电路的设计。同时还需要对风电机组的运行进行控制与检测,并向控制中心提供相关数据及参数。而软件系统中主要包含的是对风力发电机组运行的控制、信号的检测等方面。
2.2 系统设计
2.2.1 硬件系统
在设计风电机组电气控制系统的中心控制器时,可以通过采用单片机或者是PLC这两种方式来完成。同时,这两种方式在实际的应用中会存在一定的差异。例如,在使用单片机进行设计时,由于其相关的操作指令较多,在进行软件编成的时候具有较高的灵活性,其在运行时的精确度以及及时性都比较高。同时这种方式在运行时所需哟消耗的能量较少,有着较高的性价比。但是这种方式在实际的运行过程中容易受到外界环境因素的干扰,且不适应于野外或者是有较高电磁干扰的环境中。而PLC技术则具有较高的系统通用性,不仅能够有效的抵挡强辐射,同时还可以完成设备所提出的顺序控制、开关量的输入等的应用要求。但是这项技术在进行数据的收集及处理中存在着不全面的特点,进而导致其控制运行的效果较差。而就风力发电机组来说,其在运行的环境中有一定的特殊性,同时也没有相关的管理人员进行实地的管理。因此就需要电气控制系统用于较高程度的运行稳定性。据此,在进行硬件的设计时,需要针对所产生问题的原因进行及时、准确的了解,并且依据风电机组控制的特点来对相关的数据进行准确的分析,进而满足不同的要求。
2.2.2 软件系统
对电气控制中心控制器的软件系统在进行设计与规划时,需要依据相关的硬件设备设计与之相配套的软件,进而达到相关的控制要求。其中,可以选择应用模块化结构的形式来对相关的控制系统的程序进行编写。如主程序、事件处理子程序、定时中断程序等。主程序的编写需要完成整个风电机组得以正常运行及控制,同时对出现的故障能够自行的处理与修复等。而事件处理子程序则包含了正常停机子程序、偏航子程序、紧急停机子程序等等多种程度的控制。
3 结语
在进行风力发电机组的电气控制设计时,需要认识到电气控制在整个发电程序生产中的重要性。并依据系统的设计要求来进行有效的设计,进而满足日常在生产中的相关要求。与此同时,还需要从硬件与软件这两个方面来对其进行相关有效的研究与分析,对技术要点进行控制,以此来提升风电发电机中电气控制系统的运行效果,尽量的降低风电发电机组发生故障的频率。
参考文献:
[1]叶飞.基于数据驱动的风力发电机组系统辨识研究[D].浙江大学,2014.
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