黃 崢

（江蘇省電力公司檢修分公司淮安運維分部,223002）

繼電保護裝置壽命分析及壽命影響機理的探討

黃 崢

（江蘇省電力公司檢修分公司淮安運維分部,223002）

在本文中對繼電保護裝置的壽命進行分析，并且研究繼電保護裝置的壽命影響機理，以提升裝置的使用年限。

繼電保護裝置；壽命分析；壽命影響機理；探討

0　前言

繼電保護裝置是保障電網(wǎng)穩(wěn)定運行的基礎，保護裝置主要由軟件部分和硬件部門組成，其中軟件部分中所存在的問題不會受到時間的影響，而硬件部分的問題將會在時間增加的過程中導致器件老化。因此，影響繼電保護裝置使用壽命的是硬件系統(tǒng)。合理化的限定硬件系統(tǒng)使用時間，對于繼電保護裝置的經(jīng)濟性使用的具有積極意義。

1　繼電保護裝置壽命分析

對于繼電保護裝置壽命進行分析，能夠為繼電保護裝置的升級設計帶來幫助。繼電保護裝置產(chǎn)品的種類比較多，難以在短時間內確定繼電保護裝置實際使用壽命，因此，采用繼電保護裝置的相關參數(shù)來真實反映出其實際的使用壽命。

1.1故障的曲線分析

一般的繼電保護裝置的故障產(chǎn)生主要分為三個階段：第一階段，初期的故障階段。造成該階段的故障原因是繼電保護裝置在試運行的環(huán)節(jié)中，設備裝置存在著問題，導致試運行難以進行；第二階段，偶然故障階段。偶然故障是指裝置在試運行時比較穩(wěn)定，但是在實際運行中產(chǎn)生一定的小故障，同時該故障對于繼電保護裝置安全不產(chǎn)生影響；第三階段，線路損壞故障。在第三階段出現(xiàn)故障的繼電保護器，其實際的使用壽命大幅度降低。將以上的階段中中繼電保護裝置所出現(xiàn)的故障對于裝置使用壽命的影響按照圖像的形式描繪出來，故障階段就像一個中間凹的“浴盆”，因此，故障曲線分析也被稱為浴盆曲線。

1.2壽命試驗

對繼電保護裝置進行壽命試驗分析，采用一般的方式進行壽命試驗，所消耗的時間比較長，并且經(jīng)濟成本量也比較大。一種快速的壽命試驗應運而生，該種快速壽命試驗的應用是在不引入失效機理的前提下，加速繼電保護裝置老化的環(huán)境與與樣品加速達成一致。加速老化試驗對于繼電保護裝置壽命分析而言具重大的意義，能夠直接的找到繼電保護裝置缺陷，消除設計中所存在的缺陷，以提升設備裝置的運行穩(wěn)定性。

1.3平均故障時間

對于一個可以修復的繼電保護裝置而言，設定其兩個突發(fā)故障之間的平均工作時間為的MTBF，繼電保護裝置故障率則被視為MTBF的倒數(shù)，但該數(shù)值并不是設備的使用壽命。MTBF =T=1/ r=。

2　繼電保護裝置壽命影響機理

對繼電保護裝置的內部結構進行分析，其內部含有大量的電子元件器件，這種元件器件的運行環(huán)境比較惡劣，運行中可能會出現(xiàn)設備振動、溫濕度的變化、灰塵、電磁干擾等情況，這種環(huán)境因素對于繼電保護裝置的壽命產(chǎn)生比較明顯的影響。

2.1溫度變化、濕度變化對于繼電保護裝置壽命影響

溫度方面。繼電保護裝置內部元件多為集成電路，隨著科學技術逐漸研發(fā)，繼電保護裝置內部的集成電路的面積越來越小，在比較小的集成電路上含有諸多個的元件。當繼電保護裝置內部溫度升高時，元件表面上的溫度迅速提升，繼而加速了元件的老化。元件老化速度增加時，繼電保護裝置故障產(chǎn)生可能性便會增加。提升繼電保護裝置的使用壽命，從溫度方面入手進行分析。提出溫度方面的解決對策。首先，對繼電保護裝置進行低功耗和散熱性設計，從根源上避免繼電保護裝置內部的元件溫度過高。尤其是在針對戶外的繼電保護裝置安裝時，對于元件的溫度控制至關重要。其次，安裝溫度報警元器件，在繼電保護裝置內部安裝溫度額定值元器件，當溫度將要升高時，系統(tǒng)中能夠作出相應的降溫措施。

濕度方面。濕度是影響著繼電保護裝置老化的另一個自然環(huán)境因素。繼電保護裝置內部元件設備在潮濕的環(huán)境中，比較容易產(chǎn)生的物理、化學、以及電性能等方面的變化。從環(huán)境濕度角度采取相應的措施防止繼電保護裝置老化，可以采用當下比較流行的硅橡膠涂抹覆蓋，并且將元器件的抗震能力提升。

2.2防護電磁干擾

電磁波對于的不同類型的設備干擾程度不同，是一種不可控的自然因素。在變電站周圍環(huán)境中存在著大量的電磁場，這些電磁場的存在對繼電保護裝置存在著電磁干擾。在繼電保護裝置內部的電子回路中，其工作電壓比較低，主頻比較高，對電磁干擾也比較敏感。如果不對變電站周圍的電磁干擾進行優(yōu)化處理，那么將會嚴重的影響到繼電保護裝置壽命。因此，需要作出具體的電磁干擾防護的措施，具體的實現(xiàn)途徑有：第一，避免電磁干擾的產(chǎn)生，從根源上減少電磁干擾。將干擾源的強度降低；第二，從繼電保護裝置角度提升二次設備抗干擾的能力。

2.3熱插拔開關電源的安裝

繼電保護裝置的壽命影響最為直接的環(huán)節(jié)設備開關電源模塊，在繼電保護裝置運行中都會配置的一個開關電源模塊，當開關電源模塊發(fā)生異常時，繼電保護裝置將會推出系統(tǒng)運行，或者出現(xiàn)誤動的情況。在系統(tǒng)中安裝熱插拔開關電源，能夠以上問題有效的解決，并且的降低繼電保護裝置老化維修的成本費用。另外，當繼電保護裝置出廠之前，需要進行環(huán)境應力測試，將設備的初期故障消除，提升繼電保護裝置運行的可靠性。

3　結論

綜上所述，繼電保護裝置產(chǎn)品的種類比較多，難以在短時間內確定繼電保護裝置實際使用壽命，因此，采用繼電保護裝置的相關參數(shù)來真實反映出其實際的使用壽命。其內部含有大量的電子元件器件，這種元件器件的運行環(huán)境比較惡劣，運行中可能會出現(xiàn)設備振動、溫濕度的變化、灰塵、電磁干擾等情況，這種環(huán)境因素對于繼電保護裝置的壽命產(chǎn)生比較明顯的影響。

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Study on the life analysis and influence mechanism of relay protection device

Huang Zheng
（Jiangsu electric power company maintenance branch Huaian operation and maintenance branch,223002）

In this paper,the life of the relay protection device is analyzed,and the influence mechanism of the relay protection device is studied, nd the service life of the device is also studied.

relay protection device;life analysis;life influence mechanism; discussion