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摘要：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。本文笔者对继电保护装置寿命分析及寿命影响机理进行了分析探讨，希望对相关从业人员具有借鉴意义。
关键词：继电保护装置；寿命；影响机理；分析
前言
电力系统规模不断加大，目前全国将近有两万多个节点，每个节点对应相应变电站或发电厂。这么庞大的系统安全稳定性及运行质量特别重要，继电保护就是保证电力系统安全运行的装置。因此，加强对继电保护装置寿命分析及寿命影响机理的研究是非常必要的。
1继电保护装置寿命分析
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。
2影响继电保护装置使用寿命的原因分析
2.1湿度因素
湿度问题同样是影响继电保护装置稳定运行的另一个制约因素，在电气设备运行过程中，湿度的来源渠道十分多样，和温度来源渠道不同的，温度主要是由于装置内部运行过程中所产生的热量堆积影响到设备安全运行，湿度来源主要渠道是周围环境如积水、大雾、雨雪等因素影响而出现的。当继电保护装置外界环境湿度较高时，继电保护装置的外壳和内部电路以及元件的物理性质和化学性质发生一定程度的改变，元件的导电性能随着湿度的增加而更加灵敏，并且湿度越大，持续的时间越长。在湿度和温度的共同作用下，继电保护装置外壳和内部元件老化速度会越来越快，越来越恶劣，当继电保护装置外壳和内部元件恶化得到一定程度之后，继电保护装置就会出现故障甚至完全失去保护作用，导致该装置出现误动，给电力系统稳定运行造成严重影响。
2.2电磁原因
继电保护装置的电磁干扰问题也是影响装置安全稳定运行的一个主要因素。目前我国电力系统中关于电磁干扰的预防措施做的还不是很充分，电力系统运行过程，很多电气设备运行过程都会产生大量的磁场，磁场在运行过程中还会产生大量的中励磁电流和过电压，最终对继电保护装置安全运行产生很大影响。当外界出现极端天气后，如雷击现象发生后，大量电路流入会产生很强的电磁场，磁场在保护装置内会产生较大的过电压电流，导致装置被击穿烧毁，进而损坏了继电保护装置。此外，人为因素也是影响设备使用寿命的主要因素之一。人为因素也会在系统中产生较大的干扰磁场，对继电保护装置的安全运行产生影响，导致继电保护装置使用寿命下降。
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3提高继电保护装置寿命的措施
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。
3.1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。
3.2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。
3.3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。
3.4要进一步制定完善继电保护装置运行管理制度
通过大量的实践证明，影响继电保护装置使用寿命最主要的环节就是电源模块，在设备运行过程中，一旦电源模块发生异常问题之后，就会导致继电保护装置出现误动，而如果在设备中装置了支持热插拔的冗余开关，就会大大降低误动现象的发生。此外，在继电保护装置测试过程中应该将相应的环境应力施加到继电保护装置中，帮助测试者发现设备、工艺和制造过程中存在多种薄弱环节，提高继电保护装置的可靠性，为消除继电保护装置失效激励尽早采取相应措施。在继电保护装置出场之前，还要再一次的进行相应的测试工作，及时将产品中存在的潜在缺陷加速发展成为初期故障并及时采取措施将其清除，为确保设备安全运行奠定坚实基础。
4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。
参考文献：
[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.
[2]徐睿.影响继电保护装置使用寿命原因分析[J].通讯世界,2016,17:207-208.
论文作者:顾建国
论文发表刊物:《电力设备》2017年第11期
论文发表时间:2017/8/8
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