继电保护装置寿命分析及寿命影响机理的探讨

黄 峥

（江苏省电力公司检修分公司淮安运维分部,223002）

继电保护装置寿命分析及寿命影响机理的探讨

黄 峥

（江苏省电力公司检修分公司淮安运维分部,223002）

在本文中对继电保护装置的寿命进行分析，并且研究继电保护装置的寿命影响机理，以提升装置的使用年限。

继电保护装置；寿命分析；寿命影响机理；探讨

0　前言

继电保护装置是保障电网稳定运行的基础，保护装置主要由软件部分和硬件部门组成，其中软件部分中所存在的问题不会受到时间的影响，而硬件部分的问题将会在时间增加的过程中导致器件老化。因此，影响继电保护装置使用寿命的是硬件系统。合理化的限定硬件系统使用时间，对于继电保护装置的经济性使用的具有积极意义。

1　继电保护装置寿命分析

对于继电保护装置寿命进行分析，能够为继电保护装置的升级设计带来帮助。继电保护装置产品的种类比较多，难以在短时间内确定继电保护装置实际使用寿命，因此，采用继电保护装置的相关参数来真实反映出其实际的使用寿命。

1.1故障的曲线分析

一般的继电保护装置的故障产生主要分为三个阶段：第一阶段，初期的故障阶段。造成该阶段的故障原因是继电保护装置在试运行的环节中，设备装置存在着问题，导致试运行难以进行；第二阶段，偶然故障阶段。偶然故障是指装置在试运行时比较稳定，但是在实际运行中产生一定的小故障，同时该故障对于继电保护装置安全不产生影响；第三阶段，线路损坏故障。在第三阶段出现故障的继电保护器，其实际的使用寿命大幅度降低。将以上的阶段中中继电保护装置所出现的故障对于装置使用寿命的影响按照图像的形式描绘出来，故障阶段就像一个中间凹的“浴盆”，因此，故障曲线分析也被称为浴盆曲线。

1.2寿命试验

对继电保护装置进行寿命试验分析，采用一般的方式进行寿命试验，所消耗的时间比较长，并且经济成本量也比较大。一种快速的寿命试验应运而生，该种快速寿命试验的应用是在不引入失效机理的前提下，加速继电保护装置老化的环境与与样品加速达成一致。加速老化试验对于继电保护装置寿命分析而言具重大的意义，能够直接的找到继电保护装置缺陷，消除设计中所存在的缺陷，以提升设备装置的运行稳定性。

1.3平均故障时间

对于一个可以修复的继电保护装置而言，设定其两个突发故障之间的平均工作时间为的MTBF，继电保护装置故障率则被视为MTBF的倒数，但该数值并不是设备的使用寿命。MTBF =T=1/ r=。

2　继电保护装置寿命影响机理

对继电保护装置的内部结构进行分析，其内部含有大量的电子元件器件，这种元件器件的运行环境比较恶劣，运行中可能会出现设备振动、温湿度的变化、灰尘、电磁干扰等情况，这种环境因素对于继电保护装置的寿命产生比较明显的影响。

2.1温度变化、湿度变化对于继电保护装置寿命影响

温度方面。继电保护装置内部元件多为集成电路，随着科学技术逐渐研发，继电保护装置内部的集成电路的面积越来越小，在比较小的集成电路上含有诸多个的元件。当继电保护装置内部温度升高时，元件表面上的温度迅速提升，继而加速了元件的老化。元件老化速度增加时，继电保护装置故障产生可能性便会增加。提升继电保护装置的使用寿命，从温度方面入手进行分析。提出温度方面的解决对策。首先，对继电保护装置进行低功耗和散热性设计，从根源上避免继电保护装置内部的元件温度过高。尤其是在针对户外的继电保护装置安装时，对于元件的温度控制至关重要。其次，安装温度报警元器件，在继电保护装置内部安装温度额定值元器件，当温度将要升高时，系统中能够作出相应的降温措施。

湿度方面。湿度是影响着继电保护装置老化的另一个自然环境因素。继电保护装置内部元件设备在潮湿的环境中，比较容易产生的物理、化学、以及电性能等方面的变化。从环境湿度角度采取相应的措施防止继电保护装置老化，可以采用当下比较流行的硅橡胶涂抹覆盖，并且将元器件的抗震能力提升。

2.2防护电磁干扰

电磁波对于的不同类型的设备干扰程度不同，是一种不可控的自然因素。在变电站周围环境中存在着大量的电磁场，这些电磁场的存在对继电保护装置存在着电磁干扰。在继电保护装置内部的电子回路中，其工作电压比较低，主频比较高，对电磁干扰也比较敏感。如果不对变电站周围的电磁干扰进行优化处理，那么将会严重的影响到继电保护装置寿命。因此，需要作出具体的电磁干扰防护的措施，具体的实现途径有：第一，避免电磁干扰的产生，从根源上减少电磁干扰。将干扰源的强度降低；第二，从继电保护装置角度提升二次设备抗干扰的能力。

2.3热插拔开关电源的安装

继电保护装置的寿命影响最为直接的环节设备开关电源模块，在继电保护装置运行中都会配置的一个开关电源模块，当开关电源模块发生异常时，继电保护装置将会推出系统运行，或者出现误动的情况。在系统中安装热插拔开关电源，能够以上问题有效的解决，并且的降低继电保护装置老化维修的成本费用。另外，当继电保护装置出厂之前，需要进行环境应力测试，将设备的初期故障消除，提升继电保护装置运行的可靠性。

3　结论

综上所述，继电保护装置产品的种类比较多，难以在短时间内确定继电保护装置实际使用寿命，因此，采用继电保护装置的相关参数来真实反映出其实际的使用寿命。其内部含有大量的电子元件器件，这种元件器件的运行环境比较恶劣，运行中可能会出现设备振动、温湿度的变化、灰尘、电磁干扰等情况，这种环境因素对于继电保护装置的寿命产生比较明显的影响。

[1]权晓艳.继电保护装置寿命分析及寿命影响机理研究[J].中国新技术新产品,2016,17:51-52.

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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