繼電保護裝置壽命分析及壽命影響機理研究

權(quán)曉艷

（國網(wǎng)四川省電力公司廣元供電公司，四川 廣元 628000）

繼電保護裝置壽命分析及壽命影響機理研究

權(quán)曉艷

（國網(wǎng)四川省電力公司廣元供電公司，四川 廣元 628000）

隨著我國社會經(jīng)濟的快速提升，國家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)亦隨之進一步發(fā)展，電網(wǎng)繼電保護更是被人們所關(guān)注。電力工程控制系統(tǒng)中的繼電保護裝置十分重要，此類裝置可有效提升電力系統(tǒng)運行效果，更能確保整個電網(wǎng)運行安全。繼電保護裝置壽命大都是12年，其具體使用中會因諸多外界因素而縮短其使用時間，這時對繼電保護裝置壽命分析及其壽命影響機理進行分析則非常重要，對我國整體電網(wǎng)的安全運行有著極大的現(xiàn)實意義。

繼電保護裝置；壽命分析；影響機理

繼電保護裝置對國家電網(wǎng)的安全運行有著重要意義，這也說明其自身運行的可靠性則十分關(guān)鍵，其直接關(guān)系到整個電力系統(tǒng)及其各種精密設(shè)施的正常運行。繼電保護裝置均由軟硬件組成，其間軟件問題與時間的推移并無關(guān)系，且會由于軟件升級而提升自身運行可靠性，不過這期間設(shè)備器件老化對其壽命影響較大，會導(dǎo)致繼電保護裝置存在多種硬件故障，這也說明繼電保護裝置失靈多是因其自身設(shè)備硬件質(zhì)量偏低而產(chǎn)生的。繼電保護裝置運行時，應(yīng)強調(diào)其處于正常運行狀態(tài)下，這時才能對其壽命影響機理進行分析與探討，從而提出針對性處理對策，以便合理延長繼電保護裝置使用壽命，且快速提升整個電網(wǎng)的運行能力，這也是繼電保護裝置運行中應(yīng)注意的問題。因此，分析繼電保護裝置壽命及其壽命影響機理十分必要，這對國家電網(wǎng)運行水平的提升非常關(guān)鍵。

一、繼電保護裝置概論

1.繼電保護裝置

繼電保護裝置正常使用時間大都是12年，但是其在具體使用和運行中會因外界環(huán)境因素而縮短使用時間，此類裝置運行不穩(wěn)定或是外界環(huán)境惡劣時，其使用時間會相應(yīng)的縮短大約2年，這時其均是于10年或是13年之后被拆除。不過國家地域遼闊，電網(wǎng)亦是眾多，其間也有運行穩(wěn)定的繼電保護裝置，這時被損壞的繼電保護裝置壽命已到，但運行穩(wěn)定的繼電保護裝置壽命并未結(jié)束，這也說明繼電保護裝置自身壽命與所處環(huán)境息息相關(guān)。

2.繼電保護裝置對電力系統(tǒng)的重要性

繼電保護裝置可于被保護的電力系統(tǒng)器件出現(xiàn)故障時，而使電網(wǎng)即刻脫離該器件，此項指令是經(jīng)由最近斷路器而發(fā)出的跳閘指令，促使故障器件即刻脫離電力系統(tǒng)而處于斷開狀態(tài)，此項指令可充分降低電力系統(tǒng)器件自身損壞程度，同時確保了整個電力系統(tǒng)運行是安全可靠的，且以此充分滿足電力系統(tǒng)中的各種特定要求；再是反應(yīng)類電氣設(shè)備于不正常的情況下，可基于具體情況及其設(shè)備運行維護條件而發(fā)出對應(yīng)信號，提醒相關(guān)人員對其進行處理，或者是經(jīng)由繼電保護裝置更好地調(diào)節(jié)，亦可將繼續(xù)運行會造成故障的電氣器件快速切除，且繼電保護裝置反應(yīng)不正常工作時，可具備相應(yīng)的延時動作。

二、繼電保護裝置壽命分析

1.浴盆曲線

可以將繼電保護裝置故障階段分為3個階段，其主要是早期故障階段和偶然故障階段與耗損故障階段這3個部分：其一，早期故障階段。該階段屬于第一階段，此階段中的繼電保護裝置均是因設(shè)施設(shè)備試運行缺乏而導(dǎo)致的；其二，偶然故障階段。此階段屬于第二階段，該階段中的繼電保護裝置運行是較為穩(wěn)定的，其間偶爾出現(xiàn)某些小故障；其三，耗損故障階段。這屬于第三階段，此階段中的繼電保護裝置使用時間是在快速縮短?？傮w而言，繼電保護裝置故障階段可呈現(xiàn)為浴盆形狀，此類形狀被稱之為浴盆曲線。

2.加速壽命

繼電保護裝置壽命試驗務(wù)必精確無誤，可以說普通的壽命試驗均應(yīng)進行很長時間，且此類試驗所需的資金較大，本文中的加速壽命試驗方式十分有效，此類試驗方式并不需要相關(guān)失效機理的應(yīng)用，試驗中是加大應(yīng)力而使得加速樣品可短時間內(nèi)失效或是失靈，不過其加速老化環(huán)境及其實際環(huán)境未能相同，且加速老化模型及其不同模型所使用的參數(shù)不能合理設(shè)定。此類試驗方式的主要目的就是基于環(huán)境中的應(yīng)力來激發(fā)試驗樣品中的設(shè)計缺陷，從而及時提出科學(xué)適宜的處理方式來抵抗其間缺陷，可充分提升繼電保護裝置的運行可靠性。

三、繼電保護裝置壽命影響機理

1.開關(guān)電源引起的故障

繼電保護裝置應(yīng)用中有46%的故障誘因都是開關(guān)電源引起的，可以說這是繼電保護裝置出現(xiàn)問題的關(guān)鍵因素，從而嚴重影響了繼電保護裝置使用壽命。繼電保護裝置出現(xiàn)故障的誘因主要是其電解電容容量不高且二極管出現(xiàn)故障，這時裝置開關(guān)電源出現(xiàn)問題后，則務(wù)必更換，且確保一次性設(shè)備全部斷電。這時裝置壽命的延長則應(yīng)注重開關(guān)電源的穩(wěn)定運行，不過具體運行時，許多廠家提供的開關(guān)電源使用壽命及其實際壽命差距太大，這時繼電保護裝置開關(guān)電源應(yīng)選擇散熱性能好，且選擇通風(fēng)良好的機箱，這樣才能及時清除實際工作中產(chǎn)生的熱量，以便快速提升繼電保護裝置使用壽命。

2.電纜質(zhì)量引起的故障

繼電保護裝置的運行均應(yīng)基于電纜而實現(xiàn)，這也說明電纜質(zhì)量對其運行十分重要。繼電保護裝置使用中應(yīng)確保其電源穩(wěn)定，更應(yīng)注重其電纜質(zhì)量，因為如果裝置運行中因電纜質(zhì)量而導(dǎo)致供電情況極其不穩(wěn)定。導(dǎo)致供電不穩(wěn)定的情況有其電纜質(zhì)量不高，這時其供電電壓及其電流則非常不穩(wěn)定。如變電站中的電纜絕緣老化，這時繼電保護裝置需要承擔(dān)的負荷量則快速增長，以至于嚴重影響整個電網(wǎng)系統(tǒng)的安全運行。

3.錯誤操作引起的故障

許多電網(wǎng)故障均是因操作失誤而造成安全事故，繼電保護裝置操作時極易因操作失誤而出現(xiàn)問題，其間主要是接線錯誤而造成的事故或者是二次回路誘發(fā)的誤動作。整個電網(wǎng)系統(tǒng)的運行故障還會因廠家配線錯誤而出現(xiàn)事故，亦或是現(xiàn)場的各種接線問題較大而出現(xiàn)問題?？梢哉f繼電保護裝置功能性設(shè)定非常清晰，這時其如果接線錯誤則故障極大，關(guān)系到繼電保護裝置的運行，或者是導(dǎo)致其內(nèi)部的相關(guān)器件被損壞，這也說明其間出現(xiàn)接線錯誤時，務(wù)必及時更正，以便確保電網(wǎng)系統(tǒng)的安全運行；再就是繼電保護裝置具體運用時，會出現(xiàn)二次回路而衍生誤動作，這時則極易引發(fā)故障，此類故障會涉及自身線路，更會導(dǎo)致其他回路異常跳閘。如某電站中的某條線路，此線路中出現(xiàn)了跳閘問題，導(dǎo)致其余線路工頻快速變化，其相應(yīng)的阻抗動作出現(xiàn)了3次跳閘，最終促使其成功重合。

4.不適當(dāng)檢修引起的故障

設(shè)施設(shè)備的檢修主要強調(diào)其間電力設(shè)備運行情況的合理判斷，以此方式防止設(shè)施出現(xiàn)故障，同時亦可有效延長設(shè)備使用壽命。設(shè)施設(shè)備檢修時應(yīng)強調(diào)對繼電保護裝置最初的情況有著相應(yīng)的了解，這也是各項檢修工作的關(guān)鍵，其間應(yīng)強調(diào)設(shè)備型號及其注意事項的掌握，確保設(shè)備檢修時不會出現(xiàn)不必要的損壞。再是嚴格統(tǒng)計設(shè)施設(shè)備初始數(shù)據(jù)，觀察其器件磨損與應(yīng)力等方面的變化情況，并對其進行全面分析，基于器件具體問題提出適應(yīng)的處理方式，選擇科學(xué)有效的技術(shù)方式及手段處理其間出現(xiàn)的問題。當(dāng)下我國各大供電企業(yè)中的監(jiān)測技術(shù)并不成熟，這時就不能充分滿足設(shè)備檢修工作中的各項要求與需求，其間就更應(yīng)強調(diào)設(shè)施設(shè)備全方位檢測，以便獲得更為準確的初始數(shù)據(jù)。不能是設(shè)備已經(jīng)出現(xiàn)問題了，才想著去處理和彌補，應(yīng)未雨綢繆地定期或不定期進行設(shè)備全面檢修，以此方式確保繼電保護裝置使用壽命的有效延長。

結(jié)語

國家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進一步完善，人們亦更加注重電網(wǎng)繼電保護質(zhì)量。電力工程控制系統(tǒng)中的繼電保護裝置十分重要，可確保整個電網(wǎng)運行安全，亦可快速提升電力系統(tǒng)運行效果。繼電保護裝置可于被保護的電力系統(tǒng)器件出現(xiàn)故障時，促使故障器件即刻脫離電力系統(tǒng)而處于斷開狀態(tài)，此項指令可充分降低電力系統(tǒng)器件自身損壞程度，確保電力系統(tǒng)運行安全。此類設(shè)備器件的老化對其使用時間影響較大，會導(dǎo)致繼電保護裝置存在多種硬件故障，這也說明繼電保護裝置失靈多是因其自身設(shè)備硬件質(zhì)量偏低而產(chǎn)生的。這時分析繼電保護裝置壽命及其壽命影響機理十分必要，對國家電網(wǎng)運行水平的提升非常關(guān)鍵，其間應(yīng)注重繼電保護裝置的合理運用，以此確保其于壽命期間更好地運行，這也是繼電保護裝置可靠性及其經(jīng)濟學(xué)提升的關(guān)鍵。本文對繼電保護裝置進行了概論，簡述了其于電網(wǎng)運行中的重要性，并全面分析了繼電保護裝置壽命及其壽命影響機理，且基于其相關(guān)故障提出了對應(yīng)的改進意見，為我國電網(wǎng)運行水平的提升提供可靠的理論性依據(jù)。

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