孫巍

摘要：科學(xué)技術(shù)的發(fā)展迅速，我國的電力行業(yè)的發(fā)展也日新月異。以往電能表壽命計(jì)算，是按照經(jīng)典的壽命評估，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)的加速因子，計(jì)算出來的壽命，卻因?yàn)殡娔鼙硭幍沫h(huán)境不同導(dǎo)致理論與實(shí)際偏差嚴(yán)重，從而使理論計(jì)算失去了它實(shí)際的現(xiàn)場指導(dǎo)意義，為了評估現(xiàn)場電能表正確壽命，采用了理論數(shù)據(jù)和試驗(yàn)數(shù)據(jù)相結(jié)合，依靠現(xiàn)代傳感器技術(shù)檢測現(xiàn)場環(huán)境等應(yīng)力，自監(jiān)測電能表壽命，并建立出一套現(xiàn)場電能表壽命預(yù)警制度。

關(guān)鍵詞：電能表;壽命自監(jiān)測;方法

智能電能表作為一種對于智能化以及自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)的電力設(shè)備，在電力系統(tǒng)運(yùn)行中的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)，對于推進(jìn)國家電網(wǎng)的智能化建設(shè)與提升，以及促進(jìn)電力事業(yè)發(fā)展進(jìn)步都有積極作用。但是，結(jié)合智能電能表在電力系統(tǒng)運(yùn)行中的實(shí)際應(yīng)用情況，與傳統(tǒng)電能計(jì)量裝置相比，由于智能電能表中增加設(shè)計(jì)了許多傳統(tǒng)電能計(jì)量裝置中沒有的功能系統(tǒng)，因此，在進(jìn)行電力系統(tǒng)工作運(yùn)行中電能表裝置運(yùn)行可靠性的評價(jià)分析中，并不能夠?qū)τ谥悄茈娔鼙淼倪\(yùn)行使用可靠性以及使用壽命等，做出科學(xué)合理的評價(jià)分析，因此，進(jìn)行智能電能表可靠性加速壽命試驗(yàn)，以對于電能表運(yùn)行可靠性影響因素以及失效情況進(jìn)行科學(xué)合理評價(jià)與分析，成為電網(wǎng)智能化建設(shè)與發(fā)展中研究和關(guān)注的一個(gè)重點(diǎn)之一。

一、現(xiàn)場壽命與試驗(yàn)壽命

案例一，某型電能表掛網(wǎng)運(yùn)行6年，運(yùn)行期間斷續(xù)發(fā)現(xiàn)電源DCDC輸出濾波電容短路損壞。據(jù)現(xiàn)場反饋，該批故障表主要集中在老城區(qū)，且河道較多。后懷疑高溫高濕導(dǎo)致，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)室高溫高濕試驗(yàn)（85℃，95%RB），當(dāng)試驗(yàn)到120h時(shí)，發(fā)現(xiàn)電能表電源故障，故障復(fù)現(xiàn)。該案例充分說明了現(xiàn)場高濕度加速了電能表的老化，使電能表壽命提前結(jié)束。案例二，某型電能表在現(xiàn)場掛網(wǎng)運(yùn)行6年，當(dāng)運(yùn)行到第4年時(shí)，某地區(qū)零星出現(xiàn)液晶顯示邊框變黃，顯示變淡現(xiàn)象。查詢該液晶數(shù)據(jù)手冊，按照手冊計(jì)算壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于4年。經(jīng)詢問走訪現(xiàn)場，發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)叵奶鞖鉁馗撸孛鏈囟冗_(dá)到40℃，配電房多設(shè)置在地下室內(nèi)，地下室陰暗潮濕，當(dāng)用電負(fù)荷高時(shí)，采用排風(fēng)扇的方式對配電房進(jìn)行散熱。因此懷疑高溫高濕加速了電表壽命。后對該種同類型液晶進(jìn)行了高溫高濕試驗(yàn)驗(yàn)證（75℃，95%RH），發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)到144h時(shí)，液晶開始出現(xiàn)黃邊顯示變淡等現(xiàn)象。經(jīng)分析，電能表所處環(huán)境在平時(shí)屬于較好環(huán)境，溫度變化較小，但當(dāng)出現(xiàn)夏天用電高負(fù)荷時(shí)，表內(nèi)產(chǎn)生熱量，加速了它的老化。案例三，某型電能表安裝在高原中，電能表出現(xiàn)集中電源故障。經(jīng)分公司人員反饋，該地強(qiáng)對流氣候較多，雷雨頻繁。拆開表計(jì)分析，為電能表中壓敏失效導(dǎo)致載波模塊防護(hù)器件二極管擊穿。后經(jīng)過實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)分析，加浪涌6kV，阻抗匹配2Ω，當(dāng)對該型壓敏打到第7次后，通過高壓示探頭截取該型壓敏器件殘壓，發(fā)現(xiàn)己經(jīng)明顯變大，對后續(xù)保護(hù)減弱。因此，雷暴電氣配合電網(wǎng)沒有有效的避雷措施，都將縮短浪涌器件的壽命。從以上三個(gè)現(xiàn)場案例可以得出同批電能表安裝不同的地方導(dǎo)致不同的壽命。溫度、濕度、浪涌加速了電能表的老化，從而導(dǎo)致失效。因此，在電能表中加入溫度、濕度、浪涌的監(jiān)測，配合實(shí)驗(yàn)室的加速壽命數(shù)據(jù)，對過溫，過濕，浪涌次數(shù)進(jìn)行監(jiān)測記錄。繼而對現(xiàn)場電能表壽命建立預(yù)警制度，能及時(shí)挑出該類失效表計(jì)，進(jìn)行提前更換。

二、智能電能表可靠性加速壽命試驗(yàn)分析

首先，在進(jìn)行智能電能表可靠性加速壽命試驗(yàn)中，可以通過對于智能電能表使用率進(jìn)行加速或者是通過對于智能電能表工作運(yùn)行應(yīng)力加速的方式進(jìn)行其可靠性壽命試驗(yàn)研究。其中，在進(jìn)行不具有連續(xù)性工作運(yùn)行特征的智能電能表可靠性壽命試驗(yàn)時(shí)，就可以通過進(jìn)行使用率減速實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)研究，這種智能電能表可靠性壽命試驗(yàn)方式并不常用;其次，還可以通過對于智能電能表工作運(yùn)行的應(yīng)力作用施加來實(shí)現(xiàn)可靠性壽命試驗(yàn)，它主要是通過應(yīng)用超過電能表正常運(yùn)行中的應(yīng)力作用，根據(jù)電能表在這種應(yīng)力作用下發(fā)生失效之前的把數(shù)據(jù)變化，對于電能表的正常工作運(yùn)行條件進(jìn)行研究分析，它是進(jìn)行智能電能表可靠性加速壽命試驗(yàn)中經(jīng)常使用的一種方法措施。

其次，在確定智能電能表可靠性加速壽命試驗(yàn)方法的情況下，對于試驗(yàn)過程智能電能表鎖能夠施加的應(yīng)力組合進(jìn)行確定，也就是對于試驗(yàn)設(shè)備以及試驗(yàn)條件等進(jìn)行確定。在本次試驗(yàn)中，主要選擇了126個(gè)單相費(fèi)控智能電能表，平均分為三組進(jìn)行試驗(yàn)對比，此外，還包括單相電能表檢定裝置以及恒定濕熱環(huán)境試驗(yàn)箱、智能電能表的測試臺(tái)等，對于不同試驗(yàn)組分別進(jìn)行70度和80%，75度和85%，80度和90%的溫度與濕度應(yīng)力組合，在對于智能電能表進(jìn)行溫度、濕度應(yīng)力組合施加過程中，同時(shí)進(jìn)行一定的電壓、電流以及功率因數(shù)施加，按照試驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行應(yīng)力作用的施加以進(jìn)行試驗(yàn)分析。

根據(jù)上述試驗(yàn)方法以及試驗(yàn)條件，在對于試驗(yàn)方案進(jìn)行確定的情況下，根據(jù)不同應(yīng)力組合條件下，智能電能表的誤差變化進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，以實(shí)現(xiàn)智能電能表失效判斷，完成智能電能表可靠性加速壽命試驗(yàn)研究與分析。

三、結(jié)語

在電網(wǎng)工作運(yùn)行中，對于智能電能表工作運(yùn)行可靠性造成影響的主要因素包括濕度、溫度以及以電應(yīng)力為主的各種應(yīng)力作用。因此，在進(jìn)行智能電能表可靠性加速壽命試驗(yàn)中，應(yīng)以溫度以及濕度和電應(yīng)力作為影響智能電能表運(yùn)行可靠性的主要因素，以進(jìn)行試驗(yàn)研究和分析。智能電能表的可靠性運(yùn)行是保證廣大用電客戶切身利益的基礎(chǔ)，為了提高電能表運(yùn)行的可靠性，需要建立起完善的質(zhì)量監(jiān)督體系、通過對電能表運(yùn)行可靠性進(jìn)行評估，提高電能表使用壽命。本文對電能表可靠性評價(jià)指標(biāo)以及分析方法進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，對電能表可靠性評估具有重要價(jià)值。隨著我國電網(wǎng)的智能化發(fā)展，智能電能表己經(jīng)做到了全面覆蓋，因此對智能電能表可靠性的研究有著非常廣闊的前景。

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