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　　发电厂供电控制系统的环节多，控制过程复杂，因此电气设备检修方案在电气维修中发挥着重要的作用，对于确保电厂电力系统的稳定性发挥着重大作用。由于技术水平和管理能力的不平衡，导致各电厂在电气设备检修方面能力参差不齐，部分电厂难以保证电力供应的稳定性，造成重大的社会问题。
　　1、电气设备检修方案中存在的问题
　　电气设备检修方案对于完善电气设备的检修，确保电气设备的稳定，电厂发电系统的正常运行有这至关重要的作用，然而随着技术和设备水平的提高，现行的电气设备检修方案已经不能够满足当前的要求，一些问题也得以凸显。
　1. 临时性检修较多
　　由于电厂供电系统环节多，设备广，在设备的型号和种类上有较大的差异，因此在实现设备的运行上，经常出现个另类的问题。同时由于各类设备使用和控制的环境的复杂，经常处于高温高压下进行，导致设备在日常磨损、消耗等方面极易出现问题，导致设备故障甚至损坏消耗。同时由于系统运行的不稳定，导致临时性问题、故障较多，导致临时检修多，进而影响整个电气系统的运行。
　　2.检修人员素质不足
　　随着新技术的发展，新设备的投入使用，各类电子元件、传感设备、继电装置等都采用了新科技、新技术，对检修人员的性要求较高。由于检修人员素质较差，对新技术、设备的性能、结构、原理等方面的学习都存在困难，导致都传统检修控制人员，在应对传统设备的检修方面能发挥作用，但面临着新技术，检修人员能力不足的已凸显。同时，对于新进的维修人员，在电厂的检修经验不足、实际操作能力有限等原因，也未能够达到现有设备检修的要求。因此造成了在进行方案制定和方案落实过程的不完善。此外，在设备检修方面，由于人员技术的缺失，造成维修过程中，缺乏科学的维护、检修制度，缺乏量化标准核对，导致设备的维护频率和维护过程全凭维修人员“经验”决定，导致维修方案的不合理，维修效果差，甚至由于错误的维修方案选择和落实导致部分设备存在盲目检修和检修异常，造成设备的报废等，既造成了直接经济损失，又影响了电力供应的稳定性。
　　3.检修方案缺乏系统性、检修成本高
　　电气系统检修方案缺乏系统性，主要表现在两方面，一方面是检修不足，由于电厂电气系统控制和运行环境经常处在高温、高压、高磁场环境下作业，这使得各类的控制、传感设备、机电设备、继电设备以及控制网络在运行上极易收到环境的影响，引发故障。由于维护不足，维护质量较差，导致各电气设备故障频繁发生，进而导致电厂供电系统故障，影响电厂电力系统运行，并造成重大的电厂的经济效益损失和社会影响。另一方面，过度检修现象较多，由于技术人员对设备和系统的管理能力、经验的缺失，对设备实际运转情况的认识不足，导致在维护过程中，对重点设备采取了重点关照、重点监护，定期检修的方案，导致在检修过程中，对运行较好的设备投入了过多的人力、物力，造成了电力设备的过度维护，是企业在电气设备维护方面存在过多的投入，导致检修工作的不经济性。同时对重点设备的过度关照和人力物力的投入，导致对其他设备管理不足，造成其他设备的维护不足，在整体上导致维护缺乏系统性、经济性。
　　

2、优化方案与创新对策
　　1.加强人才管理，提升维修人员素质
　　通过改善福利、提高待遇、建立企业文化等各类手段，加强各类人才引进，改善电厂现有缺乏相应技术人才的现状，提高对新型设备、新技术的使用和维护效果。建立奖惩激励、淘汰机制，对有突出贡献的进行奖励，对有过失的进行惩罚，同时在维修队伍中进行竞争，对不符合标准的，进行学习，做到不达标不上岗，终调职。通过各类手段提高员工的竞争性和学习的主动性，使得人员素质的不断提高。
　　2.建立和完善科学的维修制度，确保维修的科学性
　　根据电厂电气系统设备的特点，建立和完善科学的维护制度，改善以往维护不足和过度维护造成的人力物力的浪费和设备的报废。通过确立设备的大、中、小修计划，科学控制检修周期，对各设备进行有计划的检修。加强设备检点工作，经常性的巡检、点检，以频繁的点检工作来提高对设备的监护程度，以实现检修工作更加符合实际，更加有效。建立设备运行、维护台帐，对设备的运行状况、维护工作的时间、内容和重点进行统计等级，一方面，对维护工作的成本进行核算，通过精细化控制，提高维修效果，降低维修成本；另一方面，通过记录和统计数据分析，实现对设备的更深层次的理解，以提高维护和管理水平，确保维护方案的科学性。
　　3.完善电气控制系统，降低供电系统故障
　　积极采用新技术、新设备，利用系统网络设备，通过合理的布设和选型，降低复杂的作业环境对设备的影响，降低环境导致的设备故障。同时构建综合电气控制系统，通过各环节的监控、传输、分析和处理，以达到提高设备运行的稳定性，降低系统故障辐射范围的目的，以局部维护停工代替整体停工，提高系统运行的稳定性，保障电力供应的连续性，提高企业效益、保障社会供应。
　　发电厂是国家电网的前端，是电力供应的根本，采取有效的电气设备检修方案保障电厂电气设备的运行稳定，对于保障电力供应、社会发展有着至关重要的影响。在实践中、发展中只有不断的完善和优化电气设备检修方案，才能为企业、为社会创造更大的财富。

1.电路原理图
　　电路如图所示。与那些用专用的数字电子钟集成电路不同，电路采用了CD4000系列的CMOS集成电路制作，其特点是走时**、省电(用4节5号电池供电)、时间调整方便。
　　2.数字电子钟计数原理
　　电路由时钟脉冲电路、分/小时计数电路、时间显示电路、时间调整电路4部分组成；电路原理框图如下图所示。电路电源为5V，采用4节5号充电电池供电。

　　
　　时钟脉冲电路输出周期为1s的脉冲信号。电路采用了频率为1MHz的有源晶体振荡器IC1，它体积小巧并具有很高的精度；其封装为4脚矩形排列，有两个电源引脚、一个输出引脚及一个空置的引脚，管脚接线如图1中所示。它的误差为±5ppm；理论上说每天计时误差不超过1秒钟。该振荡器供

　　电电压为正5V，故电路采用4节5号充电电池供电。电路通过3个4518集成电路中的6组10分频电路，把1MHz的脉冲变成1Hz脉冲信号。
　　分/小时计数电路实际上分别是60分频和24分频电路，采用4040集成电路组成6分频电路和24分频电路实现。这里的6分频电路从10分钟计数器的输入端取计时脉冲信号，以实现60分钟向小时进位的功能。当分钟计时到了60分钟的时候，向小时计数器IC发出加1的计数脉冲信号；在小时加1的同时，分钟计数器归零。这样从显示的结果来看，分钟显示范围是从0分到59分。小时显示器的进位单位是24小时；每到23小时59分钟时，再加1分钟则变成0小时0分。

　　3.数码管节电措施
　　时间显示电路由4只CD4033计数/译码/驱动IC与4只配套的CD5011系列的数码管组成。数码管的驱动方式有动态和静态两种；采用动态驱动的每个段码驱动电流平均为15mA；采用静态驱动一般在10—20mA。这样，按照每个数码管显示数字时平均为5个段码计算，驱动电流为50—100mA。4个数码管的电子钟需要300rnA的电流驱动，如果用5号充电电池供电仅可用半天；所以目前的LED数字电子钟大多采用交流供电。
　　电路的设计目标是用5号电池充电一次使用半个月；为此，电路采用了多种节电措施。首先是采用了超高亮度的数码管。这种数码管仅仅用1mA的驱动电流。就可以发出普通数码管用20mA电流相同的亮度；当使用20rnA电流时，发出的光亮足以保证在室外阳光下正常显示。有关超高亮度LED的发光效率的具体数据，有兴趣的读者可以在网络等文献中查阅。
　　第二是采用了小时与分钟每秒钟交替显示一次的措施；即把一秒钟分成两段，“分钟”和“小时”
　　各显示一段时间，当分钟显示时小时熄灭。小时显示时分钟熄灭。电路从IC4的5脚取出1Hz的秒信号。其占空比为0.4；用门4、门5、门6将相位调整到每秒钟分钟显示0.6秒、熄灭0.4秒；小时显示04秒，熄灭0.6秒。
　　第三是采用了CD4033的零消隐功能，也就是当十位的数字为零时，该位数码管不亮；举例来说，当前时间为8时6分，不显示08时06分，而显示8时6分。
　　后一项措施是显示的亮度受环境光线强弱的控制，当夜晚室内光线较暗时，数码管自动降低亮度。具体做法是每只数码管通过一个光敏电阻接地。光敏电阻可用φ5的，阻值用亮电阻小于5kΩ的5606或者5516；如果不知道型号，应采用亮电阻小的那一挡。
　　采用了上述节电措施后，效果如何评估呢?超高亮度LED数码管耗电为普通数码管的十分之一，轮流显示措施节电一半，零位不亮耗电约为原来的70％，夜间降低亮度使耗电为原来的60％；整机耗电的平均电流为8mA；耗电为原来的百分之二，大大延长了电池使用时间。

　　4.时间调整电路
　　时间调整电路采用所见即所得的方式，也就是在时钟正常工作的状态下，不用按动任何开关，只需按动快进或者慢进按钮，就可以向前调整时间；到了当前时间后，松开按钮，钟表就可以正常进入计时状态。在正常计时状态下，IC4的14脚的10Hz信号通过一个5kQ电阻输出给下一级计数器的1脚；当按下慢进按钮AN1时，IC3的12脚输出的2kHz信号直接输入到lC4的1脚。这样，计数器的速度快了200倍，不再是每分钟加1，而是每秒钟加3；也就是每秒钟可向前调整3分钟。按下快进按钮AN2则用50kHz信号取代原来的10Hz信号，可在一秒钟的时间向前调整90多分钟。

二、在面包板上组装数字电子钟

　　1.拼合面包板
　　电路总共使用了16个集成电路，这些集成电路总共占用100多列面包插孔，超过了一块面包板的63列插孔；再考虑到其他元器件，可使用2块面包板制作电路。将2块面包板按同一方向上下对齐，用它上面的燕尾钩、燕尾槽连接并固定成一块大面包板。

　　2.安装集成电路
　　根据电路的特点，安排每个集成电路在面包板上面的位置，将它们插放在面包板上。可以根据自己的想法灵活安排各个部分的布局。以本文所介绍的一种布局为例，首先考虑的因素是怎样观察时间结果。电路有4位数字输出，0～23小时和0—59分钟：也就是说，小时和分钟各用2个数码管。采用2位绿色数码管显示分钟数字，2位红色数码管显示小时。考虑到数码管与驱动集成电路CD4033的连线长度应尽量短，将数码管的安装在CD4033的上方。为了便于观察，显示小时和分钟的电路分别安装在面包板的左右两边；一种布局方案如下图所示。
　　如图4所示的集成电路从左到右的位置说明：
　　上方面包板是IC16、IC1、IC15、IC2、IC3、IC4、IC5、IC14和lCl3，下方面包板是IC12、lC11、IC8、IC7、IC6、lC10和IC9。
　　3.分步组装
　　对于比较复杂的电路，不要采用把全部电路组装完成后再进行调试的方法；建议采用分步组装的方法。分步组装的原则是先组装那些相对可以独立工作的电路，以便组装一部分电路之后，就可以对这一部分电路进行调试；确保这部分电路组装成功后.再进行下一步的组装，直至全部电路组装调试成功。
　　结合本电路的特点，建议分步组装的顺序是：
　　时间显示电路一分钟/小时计数电路一时钟j脉冲产生电路一时间调整电路时间显示电路组装完成后，应该可以显示0到9999的数字。分钟/小时计数电路组装完成后，电路可以显示0时0分到23时59分的数字。
　　时钟脉冲电路组装完成后，时间显示电路可以显示24小时的时间。
　　时间调整电路组装完成后，可以调整时间以显示当前时间。

　　4.双BCD同步加计数器
　　CD4518集成电路CD4518的管脚接线图如下图所示(略)。

　　该集成电路内部包含有两个相互独立的计数器单元，各管脚功能如下。
　　CPA、CPB：时钟输入端，上升沿触发：CPEA、CPEB端高电平有效。
　　CPEA、CPEB：时钟输入端，下降沿触发：CPA、CPB端低电平有效。
　　Q1A～Q4B：计数器输出端，2组共8个，为二一十进制计数器。
　　RA、RB：加高电平计数器清零。
　　CD4518与CD4520计数器管脚接线完全相同，它们的不同之处在于CD4518为十进制，而4520为十六进制。4518的输出端波形图如下图所示。
　　从下图可以看出，如果单独观察各个输出端的计数结果，Q1、Q2、Q3、Q4的分频系数分别为2、5、10、10；例如，当时钟输入端CP的频率为100Hz，则Q1、Q2、Q3、Q4输出的频率分别为：50Hz、20Hz、10Hz、10Hz；仔细观察会发现，Q3、Q4输出的脉冲频率相同，但相位不同，占空比也不同。
　　调整时钟脉冲电路时可用一个压电陶瓷片监听电路是否正常工作；方法是将压电陶瓷片的一脚接在4518的一个输出端上，另一脚接地。如果电路工作正常，连接的4518的输出端频率在音频范围内时，就可以听到压电陶瓷片发出声音。

　　5.时间调整
　　开机后，按下快进按钮AN1调整小时，可将显示时间小时调整到当前时间；按下慢进按钮AN2，将显示分钟调整到当前时间。

　　6.拓展实验
　　 (1)可通过改变时间调整电路中按钮连接到4518的不同计数输出端，得到较快或者较慢的时间调整速度。
　　 (2)还可以增加一个时钟脉冲禁止输入按钮，按动它可以让时钟暂停计数；特别适用于需要把时钟调慢几秒钟的情况。