智能电能表可靠性研究与分析

智能电能表可靠性研究与分析

哈尔滨电工仪表研究所有限公司黑龙江哈尔滨150028

摘要:随着智能电网计划的不断推进实施,智能电能表作为智能电网的终端也随之走进千家万户。智能电能表在信息采集、实施阶梯电价、实时监测、智能扣费等方面的出色表现可以更好的为用户服务。由于智能电能表功能越来越强大且用户数量也越来越多,更换一次智能电能表会造成大量的人力和物力损耗,会影响用户正常的生产生活,而且会对智能电网的正常运行产生不必要的影响。因此,对整个智能电网而言,开展智能电能表可靠性寿命研究,是非常有必要的。故在现有的可靠性预计方法和手册的基础上,摸索出基于智能电能表的可靠性预计方法,并对智能电能表各个模块进行可靠性预计研究,分析影响其可靠性的因素,可以为之后智能电能表的设计需要注意的方面提供参考。

关键词:智能;电能表;可靠性

1智能电能表相关概述

1.1智能电能表的应用

智能电能表,即是采取更加智能的方式进行电量使用的测量,避免了人为操作的复杂性,是整个应用过程更加便捷准确。智能电能表在应用过程中具有的功能包括电能计量、需量测量、清零、数据存储、冻结事件、记录、通信、显示测量、安全保护、费控、阶梯电价计费、停电抄表、报警、安全认证等。智能电能表在安装使用时可采用单相智能电能表安装使用或三相智能电能表安装使用的安装方法。同时,在使用过程中,需要注意智能电能表运行状态指示灯,智能电能表异常工作状态指示,并及时的进行掌握智能电能表简单故障及处理方法,以便在日常应用中有备而无患。

1.2智能电能表计量准确性的重要意义

智能电能表应用的最大意义在于能够方便电力用户的使用,当然,这需要在智能电能表计量保持高效的准确性的基础上,因此,智能电能表计量准确性具有十分重要的意义。保证智能电能表计量的准确性,一方面可以减少电力系统的工作人员对用户的电量使用情况进行核对,有利于在很大程度上减少电力公司工作人员的人工工作压力;另一方面更重要的是使电力用户在使用智能电能表时更加放心。电费交足智能通电,电量亏空自动断电,如此一来电力公司对于用户用电的智能化管理使得企业与电力用户的关系更加简便和谐。

2电能表计量准确性的影响因素

2.1环境因素的影响

智能电能表属于精密性仪表,内部集成众多功能模块,其使用环境的干湿度、空气质量、磁场变化以及网络稳定性等都影响着智能电能表的正常运行和计量准确性。

2.2质量因素的影响

设备制造厂产品存在质量问题,生产不合格的产品,直接影响了电能计量的准确性。例如,智能电能表的计量是通过芯片来实现的,高集成功能的芯片被广泛用于智能电能表管理计量,时钟等关键功能数据交换或存储中,使用质量不符合使用标准的芯片,一旦这些芯片因质量问题失效,将导致计量数据丢失或影响计量的准确性。

2.3电池因素的影响。

在电能表运行过程中,其中电池能够保证对各个组件的持续供电。如果电池的各方面状态不符合相关要求,就可能会导致仪表输出电压的下降;如果电能表长期处于潮湿环境中,或者处于长时间不间断的运行状态,其中电池就可能会发生氧化现象,继而导致电池的电负两极的连接受阻,妨碍对组件的持续供电,并使得电能表主要功能丧失;如果配电系统中的电力传输低于相关标准,电池的输出电量就会提高,这样的状态也可能会导致电能表主要功能的丧失,使得电能计量数据的不精准。

2.4人为因素影响

电能表在使用中因人为的接线不正确或接线不牢导致电流过大或电路板短路引起烧表,烧表将影响电能表计量准确性。

3改进对策

3.1加强检测并及时处理相关问题

为了解决由于材料因素影响智能电能表计量准确性的问题,应当加强对智能电能表的质量的检测,严格把控智能电能表的质量,是对电力用户的负责,也是对电力公司的负责。对智能电能表的质量的检测需要经过使用前和使用过程中的循环检测,当发现在设备老化或其他一些质量问题使及时的处理,以便避免造成比必要的损失。

3.2精心设计和优化接线电路

针对烧表问题,应当加强智能电能表接线电路的精心设计,使其得到不断的优化,提高智能电能表结构设计的科学性,使线路电容足够支撑停电时电池供电。

3.3重视质量控制与安装环境

相关工作人员表示,目前使用的智能电表,其技术标准统一由电网公司根据国家标准制定,都是必须经过国家法定授权的检定机构检定合格,才能安装使用。以前住户使用的老式机械表,随着使用年限的增加会有一定的磨损,导致误差越来越大。使用一些很小功率的电器,如电源插头不拔、电视待机、手机充电、空调、路由器通电等,可能旧电表不会走,但灵敏度高的智能电表就会对这些进行准确计量。据测算,小小的机顶盒,待机一天耗电量就高达0.4kW•h,电视机待机一天耗电0.2kW•h,若使用额定功率为3000W的中央空调,在不制冷、不拔插座的情况下,待机一天的耗电量可达1.44kW•h,相当于1个月就要多缴20多元电费。因此,为了避免因环境问题造成的智能电能表计量的不准确,应当注重质量控制与安装环境,切勿进行智能电能表的私自安装和移动。智能化已成为当今趋势。智能电表已经有近20年历史,技术非常成熟,并不会造成大幅度的电费增长,而且其功能强大、准确度高、防窃电能力强。

3.4智能电能表误差调整

在对智能电能表进行误差调整的过程中,要结合软件调整机制,对电能表误差予以分析,有效整合调整工序和要求,确保能借助电能表硬件开关完成基础处理和操作,保证其处于实时应用管理的状态,有效提升误差调整的基础水平。在误差调整过程中要依据电能表进行误差测定,并且集中调整电压参数、电流参数和相位数值,在调整工作结束后就能完成硬件开关的控制,并及时退出误差调整的状态。

智能电能表出厂后的检定工作和现场运行监督工作非常关键,运行过程中要实时进行计量芯片误差调整校对处理,以保证整体应用管控工作的完整。一旦校验工作失败,就要立即从存储芯片中恢复相应的数据,并且对普通机械设备或电子式电能表进行控制,有效建立误差调整方案和应用机制,完善通电状态下应用过程的监督,并且由操作人员按照标准化流程对PCB短接调整进行控制,从而有效整合电表误差数据处理。智能电能表误差调整工作注意事项:

3.4.1要满足表计的实际功能化需求,合理地完善处理机制和控制指令。在国网智能电能表处理的过程中,要对电压、电流、功率以及功率因素等瞬时数值进行深度处理,用调校计量芯片可完成数据控制。

3.4.2要有效提升产品的可靠性,借助硬件短接处理模式能对误差进行调整,电能表生产时应对锡渣残留、元器件带电状态运行结构和高温影响损坏等问题进行综合处理。

3.4.3要保证误差一致性。在软件调整校对的过程中,对智能电能表误差进行处理,利用自动生产线完成自动校对,能保证误差的一致性。依据我国国家智能电能表应用规范中的相关要求,设备出厂时要按照误差限定数值保证质量,一般规定在限值的50%以内,利用硬件调整则会造成国网应用和管理受到限制。

3.4.4要对误差调整安全性进行分析和判定。利用硬件开关技术,确保其能满足国网智能电能表出厂前的校对状态要求,进行铅封处理,避免电能表误差被随意调整。国网智能电能表在检定工作结束后就能设置具体的参数体系,可进行本地加密和远程加密处理,实现误差调整的限制操作。

参考文献

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