簡要分析繼電保護裝置壽命及影響機理

魏新影

【摘要】筆者主要是針對目前繼電保護壽命研究領域當中的缺陷，并在和繼電保護裝置可修復性特征進行一定程度的相互融合的基礎上，可以對繼電保護裝置運行時長做出有效地保證，簡要分析裝置壽命的影響機理，并提出了應對措施，希望可以在今后相關的工作人員對這個問題進行分析的時候起到一定程度的借鑒性作用。

【關鍵詞】繼電保護裝置；壽命；影響機理；分析；現階段

1、研究背景分析

現階段我國繼電保護可以對電網運行安全性及穩定性做出保證，因此其本身的可靠性會對電力系統以及各個精密性零部件運行穩定性造成影響，繼電保護裝置往往是由硬件成分和軟件成分構成的，軟件本身的缺陷并不會隨著時間的推移而增加，軟件實際應用的過程中，不斷的更新換代，反而會讓運行穩定性得到一定的提升，但是硬件設備實際運行的過程中會受到各個層面相關因素的影響，因此繼電保護裝置硬件故障會隨著運行時間增加而提升。繼電保護裝置之所以會失效一般是由硬件問題引發的。現階段我國范圍之內處于運行狀態的繼電保護裝置數量比較多，怎樣才可以讓這些繼電保護裝置得到科學合理的應用，在正常使用壽命當中對各項參數指標做出保證，是一個有待解決的問題。

2、繼電保護裝置

現階段我國范圍之內處于運行狀態的繼電保護裝置的正常使用年限網阿旺都是12年左右，針對一些處于惡劣環境當中運行的繼電保護裝置來說可以適當的將運行年限縮短，大部分繼電保護裝置10-13年之間就會退出正常使用狀態，有一些繼電保護裝置在退出運行之后仍然可以保持比較好的運行狀態，換一種說法，就是這種類型的繼電保護裝置使用壽命仍然還有，繼電保護裝置使用壽命長短和其本身所處的環境之間有較為密切的相互關系。

3、繼電保護裝置的壽命分析

浴盆曲線。繼電保護裝置實際運行的過程中出現的事故大致上可以劃歸到三個階段當中：第一個階段是初期故障階段，之所以繼電保護裝置會在這一個階段當中出現問題是因為裝置試運行工作沒有妥善的完成。第二個出現故障幾率比較高的階段是偶然性故障階段，處于這一個階段當中的繼電保護裝置運行穩定性較強，偶然會出現一些影響比較小的問題，基本上不會對裝置正常運行造成過于嚴重的影響。第三個故障出現幾率比較高的階段是損耗性故障階段，往往進入進入到了這個階段當中的繼電保護裝置，其本身的使用壽命已經大幅度減少，假如說將所有繼電保護裝置故障階段聯系在一起的話，可以較為容易發現的一個問題是，各個故障階段相互連接在一起的形狀好像是一個浴盆，正是因為在這種形狀的影響之下，相關的研究人員將其成為是浴盆曲線。

加速壽命試驗，針對繼電保護裝置開展的壽命試驗工作需要做到的是精準而有效，往往，常規性壽命試驗工作耗費的時間比較多，與此同時消耗掉的資金數量也比較多，在此背景下，相關研究人員逐步發現了加速壽命實驗這樣一種措施，這種方法實際應用的過程中，一般都是不間斷的引入各種類型的創新型失效機制，不斷的提升應力水平來讓樣品在比較短的時間之內失效，但是在這一項措施實施的過程中需要注意到的問題是，加速老化環境和實際環境之間的差異性比較強，與此同時加速老化模型和不同類型模型的參數不一致，所以將這種結果當成是壽命評估依據的話，顯得不合理。加速老化試驗一般是應用環境應力來將繼電保護裝置中存在的缺陷明確的呈現在人們的眼前，以便于可以讓設計人員將缺陷消除掉，從而也就可以在設計環節當中將繼電保護裝置的穩定性大幅度提升。

4、對繼電保護裝置壽命造成影響的各個因素

溫濕度防護措施。大部分機電設備都會溫度的敏感性比較強，在我國范圍之內繼電保護裝置集成電路芯片性能不斷提升的情況下，芯片當中單位面積之內集成元器件數量不斷增多，溫度提升速度也會得到一定程度的提升，因此也會讓各種類型元器件老化的速度提升，繼電保護裝置出現故障的幾率也會隨之提升，為了可以對這種問題形成有效地控制。繼電保護裝置本身的散熱設計水平應當得到一定程度的提升，除此之外，也應當對環境溫度形成有效的控制。假如是繼電保護裝置是放置在戶外的話，那么對溫度進行控制就顯得較為重要。與此同時在繼電保護裝置設計工作進行的過程中應當選擇帶有一定額定數值的元器件，從設計角度上將集成芯片使用壽命提升。濕度也是會對繼電保護裝置運行壽命造成影響的重要因素之一，繼電保護裝置實際運行的過程中如果處于潮濕性比較強的環境當中的話，元器件本身容易出現物理和化學方面的變化，甚至在某些嚴重的情況之下會讓整個設備失效。面對這個問題，設計人員可以實施的措施是應用硅橡膠覆蓋在繼電保護裝置的表面上。

運行管理機制應當逐漸完善起來，依據相關調查工作得到的結果顯示，繼電保護裝置中會對使用壽命造成影響的硬件就是開關電源。假如說目前我國范之內所有處于運行狀態的繼電保護裝置都帶有開關電源模塊的話，雖然可以對繼電保護裝置精準性形成更加有效的控制，但是在電源開關模塊出現問題的情況下，就會讓繼電保護裝置當中出現誤動問題，在此情況下，應當在開關電源模塊當中加裝熱插拔系統，從而也就可以對開關電源模塊出現失誤的幾率形成有效的控制。總而言之，想要對繼電保護裝置實際運行壽命做出保證的話，不單單應當從硬件領域中做出保證，也應當從設計階段當中想更多的辦法，在繼電保護裝置設計水平提升的基礎上，運行壽命大幅度提升，自然困擾我國人民的繼電保護裝置運行壽命過短問題就可以得到有效的解決。

電磁因素會對繼電保護裝置壽命造成較為嚴重的影響，因為現階段我國變電站的工作模式發生一定變化，變電站實際運行的過程中會在周圍產生一定的電磁場，這些電磁場會對機電保護裝置造成一定電磁干擾，在某些特定天氣因素的影響下，比方說在雷雨天氣當中，會讓變電站周邊的電磁場對繼電保護裝置造成更為強烈的電磁干擾，在此基礎上，就會對繼電保護裝置使用壽命造成影響。除此之外，在某些人為因素的影響下，也會讓電磁場對繼電保護裝置造成一定電磁干擾，從而繼電保護裝置的正常使用壽命也會受到影響。在繼電保護裝置電子回路工作電壓逐步降低，主頻逐漸提升的情況下，會讓繼電保護裝置對電磁干擾現象變得更加明顯一些，在此情況之下，繼電保護裝置實際運行的過程中也越發容易受到來自于電磁因素的干擾。

為了可以讓電磁因素對繼電保護裝置使用壽命造成的影響得到有效控制，一定需要科學合理的分析電磁因素影響繼電保護裝置壽命的原理，在以此為依據制定有效性比較強的應對措施，從整體的角度上進行分析，可以施行下文中所說的這些措施：第一，逐步在繼電保護裝置當中構建出來點位面，具體措施是，將各個微機設備的當中專用的，具備一定截面積的接地線放置在電位面上，構成一個等電位面地網，以便于可以較為有效的應對電磁干擾問題；第二，控制電纜隱蔽層在兩個端口位置上同時接地，在控制電纜被母線暫態電流當中產生的磁通包圍的情況下，電纜得隱蔽層當中就會產生一定數量隱蔽電流，隱蔽電流當中產生的磁通會將母線暫態電流當中的磁通有效的抵消掉，以免電磁干擾對繼電保護裝置造成損害；第三，開關場當中進線在繼電保護裝置端口位置上經由電容接地，這種操作模式較為簡單，想要實現保護目的較為簡單，在此基礎上對電磁干擾形成有效控制就會顯得較為簡單。

參考文獻：

[1]夏幫強.繼電保護裝置壽命分析及壽命影響機理的探討[J].科技創新與應用，2017（14）：180.

[2]黃崢.繼電保護裝置壽命分析及壽命影響機理的探討[J].電子測試，2016（21）：172-173.