摘要：本文主要分析了现阶段继电保护装置寿命研究当中出现的一些不足的因素，并结合继电保护装置的可修复性特征，有效的摆脱了由于运行管理制度而提前退出运行影响等因素，分析了装置寿命的主要影响机理，提出了延长寿命的相关对策，为继电保护装置寿命的要求制定了一定理论方面的依据。
关键词：继电保护装置；寿命分析；寿命影响机理
1 引言
我国的继电保护是确保电网能够安全运行的首要防线，因此其自身的可靠性会直接的影响到电力系统和相关精密设备的稳定运行，继电保护装置主要由硬件部分和软件部分共同构成，这里软件的缺点并不会随时间的推移增加，反而因软件的不断升级而使其自身的可靠性得到增加，但是由于设备元器件老化等多方因素的影响，继电保护装置的硬件的故障会随着时间的增加而增加，所以，继电保护装置的失效因素主要还是由自身设备的硬件质量决定的，目前我国的继电保护装置正在运行的数量多达数十万台，怎样合理的使用这些继电保护装置，来确保装置在寿命期间能够正常运行，在寿命即将结束的时候能够及时的退出，这对于继电保护装置可靠性和经济性提升意义重大。
2 继电保护装置概论
2.1继电保护装置
继电保护装置正常使用时间大都是12年，但是其在具体使用和运行中会因外界环境因素而缩短使用时间，此类装置运行不稳定或是外界环境恶劣时，其使用时间会相应的缩短大约2年，因此继电保护装置大多数在10年之后即被拆除。我国地域辽阔，电网亦是众多，其间也有运行稳定的继电保护装置，同类的继电保护装置，有的装置需要提前拆除更换，而有的装置能够正常的运行到服务年限，这说明继电保护装置自身的寿命与所处环境息息相关。
2.2继电保护装置对电力系统的重要性
继电保护装置可于被保护的电力系统器件出现故障时，使电网即刻脱离该器件，此项指令是经由最近断路器而发出的跳闸指令，促使故障器件即刻脱离电力系统而处于断开状态，此项指令可充分降低电力系统器件自身的损坏程度，同时确保了整个电力系统的运行可靠性，且以此充分满足电力系统中的各种特定要求；当反应类电气设备于不正常的情况下，可基于具体情况及其设备运行维护条件而发出对应信号，提醒相关人员对其进行处理，或者是经由继电保护装置更好的调节，亦可将继续运行会造成故障的电气器件快速切除，且继电保护装置反应不正常工作时，可具备相应的延时动作。
3 继电保护装置的寿命分析
一般情况下，继电保护装置的使用年限为12年，但是在实际使用过程中经常会受到各种外界因素的影响，在一定程度上缩短了继电保护装置的使用寿命，影响了继电保护装置的实际应用效果，还需要针对继电保护装置的使用寿命、所处环境等各方面因素进行分析。
3.1浴盆曲线分析
继电保护装置产生故障的阶段分为三个部分，将不同阶段连接在一起会形成浴盆的形状，所以，继电保护装置的故障分析也叫作“浴盆曲线分析”。继电保护装置故障的第一阶段是早期故障阶段，通常都是因为继电保护装置在试运行的过程中没有准确操作而形成的；第二阶段是偶然故障阶段，从整体角度来看，继电保护装置的运行相对比较稳定，偶尔会存在一些小问题，并不会影响继电保护装置的正常使用；第三阶段是损耗故障阶段，这一阶段继电保护装置的使用寿命开始出现缩短的情况，严重影响了继电保护装置的使用效果。
3.2加速寿命分析
寿命试验是常用的继电保护装置寿命分析方式，其试验过程中会消耗大量的时间，并且投入的经济成本也比较高。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆加快寿命试验是一种能够快速进行继电保护装置寿命检测的方式，在原有寿命试验的基础上进行改良，在不引入失效机理的前提下，对继电保护装置的老化速度进行加速，进一步明确继电保护装置的使用寿命，能够直接了解到继电保护装置在使用的过程中存在的问题，并且针对其问题进行设计方案的调整，为继电保护装置使用的稳定性提供基本保障。
3.3平均故障时间
对于一个可以修复的继电保护装置来说，假设两个突发故障之间的平均工作时间为MTBF，继电保护装置发生故障的概率为MTBF的倒数。但是，该数值在实际应用中只起到参考的作用，并不能够代表继电保护装置的使用寿命。MTBF的计算公式为：
MTBF=T=1/r=（ ）
4 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。
4.1温度变化、湿度变化对于继电保护装置寿命影响
4.1.1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。
4.1.2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。
4.2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。
4.3运行管理制度的完善
根据研究的情况我们可以知道，继电保护装置中影响使用寿命最薄弱的一个环节就是开关电源的模块，现阶段我国每一台继电保护装置都会配置一台开关电源模块。如果说电源模块出现问题，那么就会导致继电保护装置引起误动，针对这一情况。我们可以采用支持热插拔的开关电源模块配置，这一配置能够有效解决电源模块失误的状况，最重要的是继电保护装置的成本得到了有效的降低。
4.4开关电源故障的影响
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。
4.5错误操作对继电保护装置寿命影响
许多电网故障均是因操作失误而造成安全事故，继电保护装置操作时极易因操作失误而出现问题，其间主要是接线错误而造成的事故或者是二次回路诱发的误动作。整个电网系统的运行故障还会因厂家配线错误而出现事故，亦或是现场的各种接线问题较大而出现问题。可以说继电保护装置功能性设定非常清晰，这时其如果接线错误则故障极大，关系到继电保护装置的运行，或者是导致其内部的相关器件被损坏，这也说明其间出现接线错误时，务必及时更正，以便确保电网系统的安全运行；再就是继电保护装置具体运用时，会出现二次回路而衍生误动作，这时则极易引发故障，此类故障会涉及自身线路，更会导致其他回路异常跳闸。
5 结束语
综上分析可知，电网作为国家基础设施中的重要组成部分，其安全使用不仅能够推动我国经济建设的稳定发展，还能够确保电力企业供电的持续性，继电保护装置是确保电网能够正常运行的基本保障，能够在一定程度上提高电力系统的运行效率，确保电网运行的安全性。继电保护装置使用寿命的研究是确保其能够正常使用的有效手段，通过对各种影响机理的分析来明确延长继电保护装置使用寿命的方式，最大限度地发挥出继电保护装置在国家电网发展中的重要作用。
参考文献：
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[3].王建国.继电保护装置寿命分析及寿命影响机理[J].低碳世界,2014(11):65-66.
论文作者:白波1,袁明泽2
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第17期
论文发表时间:2017/11/22
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