影响继电保护装置使用寿命原因

影响继电保护装置使用寿命原因

刘璇孙海秋

（国网徐州供电公司221005）

摘要：继电保护装置是保障电力系统安全运行的一个十分重要的系统，其使用寿命的长短直接影响到电力系运行稳定性和安全性。本文主要结合现阶段电力系统运行的实际情况，就导致继电保护装置使用性能提升的影响因素进行了全面的分析，然后针对这些因素提出了相应的应对措施，希望通过本次论述对更好的积累相关工作经验，提高继电保护设备的使用寿命有一定帮助。

关键词：继电保护装置；使用寿命；原因；对策

继电保护装置是保障电网安全运行的第一道防线，这个设备的可靠性直接影响到电力系统和主要电气设备安全稳定的运行。当继电保护装置出现故障之后，就会该制动的不制动，不该制动的误动。继电保护装置一般是由硬件和软件系统构成。在继电保护装置运行过程中，内部软件系统一般不会出现系统运行安全问题，其随着使用时间的增加，出现故障的概率并不会增加，并且随着科学技术不断发展，继电保护装置内部软件系统部分经常会升级改造，其适应性一般比较强，对运行过程中软件系统的可靠性和安全性都比较高。而继电保护装置硬件部分就不同了，硬件设备在使用过程中会出现硬件老化现象，在多种因素的共同制约下，导致继电保护装置运行的稳定性和可靠性显著受到影响，致使设备在使用过程中经常会出现这样或者那样的问题，对电力系统安全稳定运行造成了严重的威胁。由此可以看出，影响继电保护装置使用命的主要影响因素是硬件设备，在分析继电保护装置寿命降低原因过程中，应该从设备的硬件分析，将设备故障降低到最小程度。

1影响继电保护装置使用寿命的原因分析

1.1温度原因

在继电保护装置长期运行过程中，温度是影响继电保护装置使用寿命最主要的因素，在继电保护装置中分布着很多电气元件、芯片和复杂的电路。继电保护装置正常工作时，电气元件和芯片以及电路中温度会显著升高，在温度的影响下，电气元件和线路的绝缘层会逐渐老化，随着温度升高老化现象越来越严重，当设备中的电气元件老化到一定程度之后，就会出现短路和击穿现象，引发继电保护装置出现故障。此外，随着近几年，继电保护装置的科学技术含量越来越高，更多复杂的集成电路逐渐应用到继电保护装置中，装置中的集成电路更容易受到温度的影响，当温度升高就会加速设备出现老化。

1.2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。

1.3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。

2提高继电保护装置使用寿命的对策分析

2.1预防温度对继电保护装置产生的影响

为了有效降低温度对继电保护装置使用寿命造成的影响，提高设备使用寿命，应该采取必要措施防范温度升高。①要进一步降低继电保护装置热功率，积极研究低功耗的继电保护装置，不断提高继电保护装置的散热能力，确保继电保护装置在运行过程中，电路和电气元件不会产生过高的温度，同时将继电保护装置所产生的温度及时通过散热通道散逸出去，避免因为温度原因导致设备出现老化现象。②继电保护装置在生产制造过程中应该选择使用耐热能力强的印刷版，并保证在合理的范围内增加印刷板的厚度和散热能力，同时，对于继电保护装置内部的电气元件和电路应该选择更耐高温的设备，采用先进的设计理念，科学设计设备，延长继电保护装置的使用寿命。

2.2预防湿度对继电保护装置使用寿命产生的影响

为了保证电力系统中的继电保护装置能够正常制动和安全运行，可以采取以下几方面保护措施：①要确保继电保护装置设计的科学性和合理性，在不影响继电保护装置高效散热的基础上，通过对继电保护装置进行科学设计，避免外界雨水、水蒸气进入到装置内部对电气元件和集成电路造成损害；②为了减小湿度因素对继电保护装置使用寿命造成的影响，在继电保护装置内部电路板设计过程中，涂刷一层防潮高分子材料，这样不仅可以有效缓解外界湿度对继电保护装置安全运行造成的威胁，同时还能够在很大程度上增加继电保护装置内部元件的抗震性能，对保证设备安全运行，高效制动有着很大帮助。

2.3预防电磁干扰对继电保护装置使用寿命产生的影响

为了有效减少电磁感染因素对继电保护装置安全运行造成的影响，必须采取措施做好相应的防护工作。工作人员要认真分析完电磁干扰对继电保护装置产生干扰的原理，并在充分分析研究的基础上制定相应的措施。具体说来在防范过程中要做好以下几方面工作：①要积极构建一个等电位面的继电保护装置，具体操作是将各个微机设备专用的具有一定截面的接地线全面接到等电位面上，形成一个完善的均等的地网，这对防范电磁干扰有着很大作用；②将电缆隐蔽层的两端同时接地，当设备中的控制电缆被母线暂态电流所产生的磁通包围时，隐蔽电流会在电缆的隐蔽层中残生，电流被屏蔽所产生磁通会抵消掉母线所产生的磁通量；③在开关进线继电保护端子处让电容接地，这种预防措施简单，容易操作，容易实现，同时对降低电磁干扰对继电保护装置所造成的影响有很大帮助。

2.4

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。

参考文献：

[1]王睿琛，薛安成，毕天姝，黄少锋.继电保护装置时变失效率估算及其区域性差异分析[J].电力系统自动化，2012（05）.

[2]孙鹏，陈绍辉，张彩庆.基于Marquardt法参数估计的变电设备寿命周期故障率评估[J].电力系统保护与控制，2012（01）.

[3]李亦非，邹战明，祁邦彦，胡薇薇，孙宇锋，邓晓波.基于寿命应力模型的电能表加速寿命试验研究[J].现代电子技术，2011（20）.