簡要分析繼電保護(hù)裝置壽命及影響機(jī)理

魏新影

【摘要】筆者主要是針對目前繼電保護(hù)壽命研究領(lǐng)域當(dāng)中的缺陷，并在和繼電保護(hù)裝置可修復(fù)性特征進(jìn)行一定程度的相互融合的基礎(chǔ)上，可以對繼電保護(hù)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(jī)理，并提出了應(yīng)對措施，希望可以在今后相關(guān)的工作人員對這個問題進(jìn)行分析的時候起到一定程度的借鑒性作用。

【關(guān)鍵詞】繼電保護(hù)裝置；壽命；影響機(jī)理；分析；現(xiàn)階段

1、研究背景分析

現(xiàn)階段我國繼電保護(hù)可以對電網(wǎng)運行安全性及穩(wěn)定性做出保證，因此其本身的可靠性會對電力系統(tǒng)以及各個精密性零部件運行穩(wěn)定性造成影響，繼電保護(hù)裝置往往是由硬件成分和軟件成分構(gòu)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(yīng)用的過程中，不斷的更新?lián)Q代，反而會讓運行穩(wěn)定性得到一定的提升，但是硬件設(shè)備實際運行的過程中會受到各個層面相關(guān)因素的影響，因此繼電保護(hù)裝置硬件故障會隨著運行時間增加而提升。繼電保護(hù)裝置之所以會失效一般是由硬件問題引發(fā)的?，F(xiàn)階段我國范圍之內(nèi)處于運行狀態(tài)的繼電保護(hù)裝置數(shù)量比較多，怎樣才可以讓這些繼電保護(hù)裝置得到科學(xué)合理的應(yīng)用，在正常使用壽命當(dāng)中對各項參數(shù)指標(biāo)做出保證，是一個有待解決的問題。

2、繼電保護(hù)裝置

現(xiàn)階段我國范圍之內(nèi)處于運行狀態(tài)的繼電保護(hù)裝置的正常使用年限網(wǎng)阿旺都是12年左右，針對一些處于惡劣環(huán)境當(dāng)中運行的繼電保護(hù)裝置來說可以適當(dāng)?shù)膶⑦\行年限縮短，大部分繼電保護(hù)裝置10-13年之間就會退出正常使用狀態(tài)，有一些繼電保護(hù)裝置在退出運行之后仍然可以保持比較好的運行狀態(tài)，換一種說法，就是這種類型的繼電保護(hù)裝置使用壽命仍然還有，繼電保護(hù)裝置使用壽命長短和其本身所處的環(huán)境之間有較為密切的相互關(guān)系。

3、繼電保護(hù)裝置的壽命分析

浴盆曲線。繼電保護(hù)裝置實際運行的過程中出現(xiàn)的事故大致上可以劃歸到三個階段當(dāng)中：第一個階段是初期故障階段，之所以繼電保護(hù)裝置會在這一個階段當(dāng)中出現(xiàn)問題是因為裝置試運行工作沒有妥善的完成。第二個出現(xiàn)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(dāng)中的繼電保護(hù)裝置運行穩(wěn)定性較強(qiáng)，偶然會出現(xiàn)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(yán)重的影響。第三個故障出現(xiàn)幾率比較高的階段是損耗性故障階段，往往進(jìn)入進(jìn)入到了這個階段當(dāng)中的繼電保護(hù)裝置，其本身的使用壽命已經(jīng)大幅度減少，假如說將所有繼電保護(hù)裝置故障階段聯(lián)系在一起的話，可以較為容易發(fā)現(xiàn)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(guān)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(hù)裝置開展的壽命試驗工作需要做到的是精準(zhǔn)而有效，往往，常規(guī)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(shù)量也比較多，在此背景下，相關(guān)研究人員逐步發(fā)現(xiàn)了加速壽命實驗這樣一種措施，這種方法實際應(yīng)用的過程中，一般都是不間斷的引入各種類型的創(chuàng)新型失效機(jī)制，不斷的提升應(yīng)力水平來讓樣品在比較短的時間之內(nèi)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(huán)境和實際環(huán)境之間的差異性比較強(qiáng)，與此同時加速老化模型和不同類型模型的參數(shù)不一致，所以將這種結(jié)果當(dāng)成是壽命評估依據(jù)的話，顯得不合理。加速老化試驗一般是應(yīng)用環(huán)境應(yīng)力來將繼電保護(hù)裝置中存在的缺陷明確的呈現(xiàn)在人們的眼前，以便于可以讓設(shè)計人員將缺陷消除掉，從而也就可以在設(shè)計環(huán)節(jié)當(dāng)中將繼電保護(hù)裝置的穩(wěn)定性大幅度提升。

4、對繼電保護(hù)裝置壽命造成影響的各個因素

溫濕度防護(hù)措施。大部分機(jī)電設(shè)備都會溫度的敏感性比較強(qiáng)，在我國范圍之內(nèi)繼電保護(hù)裝置集成電路芯片性能不斷提升的情況下，芯片當(dāng)中單位面積之內(nèi)集成元器件數(shù)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(hù)裝置出現(xiàn)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(hù)裝置本身的散熱設(shè)計水平應(yīng)當(dāng)?shù)玫揭欢ǔ潭鹊奶嵘?，除此之外，也?yīng)當(dāng)對環(huán)境溫度形成有效的控制。假如是繼電保護(hù)裝置是放置在戶外的話，那么對溫度進(jìn)行控制就顯得較為重要。與此同時在繼電保護(hù)裝置設(shè)計工作進(jìn)行的過程中應(yīng)當(dāng)選擇帶有一定額定數(shù)值的元器件，從設(shè)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(hù)裝置運行壽命造成影響的重要因素之一，繼電保護(hù)裝置實際運行的過程中如果處于潮濕性比較強(qiáng)的環(huán)境當(dāng)中的話，元器件本身容易出現(xiàn)物理和化學(xué)方面的變化，甚至在某些嚴(yán)重的情況之下會讓整個設(shè)備失效。面對這個問題，設(shè)計人員可以實施的措施是應(yīng)用硅橡膠覆蓋在繼電保護(hù)裝置的表面上。

運行管理機(jī)制應(yīng)當(dāng)逐漸完善起來，依據(jù)相關(guān)調(diào)查工作得到的結(jié)果顯示，繼電保護(hù)裝置中會對使用壽命造成影響的硬件就是開關(guān)電源。假如說目前我國范之內(nèi)所有處于運行狀態(tài)的繼電保護(hù)裝置都帶有開關(guān)電源模塊的話，雖然可以對繼電保護(hù)裝置精準(zhǔn)性形成更加有效的控制，但是在電源開關(guān)模塊出現(xiàn)問題的情況下，就會讓繼電保護(hù)裝置當(dāng)中出現(xiàn)誤動問題，在此情況下，應(yīng)當(dāng)在開關(guān)電源模塊當(dāng)中加裝熱插拔系統(tǒng)，從而也就可以對開關(guān)電源模塊出現(xiàn)失誤的幾率形成有效的控制?？偠灾胍獙^電保護(hù)裝置實際運行壽命做出保證的話，不單單應(yīng)當(dāng)從硬件領(lǐng)域中做出保證，也應(yīng)當(dāng)從設(shè)計階段當(dāng)中想更多的辦法，在繼電保護(hù)裝置設(shè)計水平提升的基礎(chǔ)上，運行壽命大幅度提升，自然困擾我國人民的繼電保護(hù)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(hù)裝置壽命造成較為嚴(yán)重的影響，因為現(xiàn)階段我國變電站的工作模式發(fā)生一定變化，變電站實際運行的過程中會在周圍產(chǎn)生一定的電磁場，這些電磁場會對機(jī)電保護(hù)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(dāng)中，會讓變電站周邊的電磁場對繼電保護(hù)裝置造成更為強(qiáng)烈的電磁干擾，在此基礎(chǔ)上，就會對繼電保護(hù)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(hù)裝置造成一定電磁干擾，從而繼電保護(hù)裝置的正常使用壽命也會受到影響。在繼電保護(hù)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(hù)裝置對電磁干擾現(xiàn)象變得更加明顯一些，在此情況之下，繼電保護(hù)裝置實際運行的過程中也越發(fā)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(hù)裝置使用壽命造成的影響得到有效控制，一定需要科學(xué)合理的分析電磁因素影響繼電保護(hù)裝置壽命的原理，在以此為依據(jù)制定有效性比較強(qiáng)的應(yīng)對措施，從整體的角度上進(jìn)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(hù)裝置當(dāng)中構(gòu)建出來點位面，具體措施是，將各個微機(jī)設(shè)備的當(dāng)中專用的，具備一定截面積的接地線放置在電位面上，構(gòu)成一個等電位面地網(wǎng)，以便于可以較為有效的應(yīng)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(tài)電流當(dāng)中產(chǎn)生的磁通包圍的情況下，電纜得隱蔽層當(dāng)中就會產(chǎn)生一定數(shù)量隱蔽電流，隱蔽電流當(dāng)中產(chǎn)生的磁通會將母線暫態(tài)電流當(dāng)中的磁通有效的抵消掉，以免電磁干擾對繼電保護(hù)裝置造成損害；第三，開關(guān)場當(dāng)中進(jìn)線在繼電保護(hù)裝置端口位置上經(jīng)由電容接地，這種操作模式較為簡單，想要實現(xiàn)保護(hù)目的較為簡單，在此基礎(chǔ)上對電磁干擾形成有效控制就會顯得較為簡單。

參考文獻(xiàn)：

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