电能表寿命自监测的方法

孙巍

摘要：科学技术的发展迅速，我国的电力行业的发展也日新月异。以往电能表寿命计算，是按照经典的寿命评估，根据经验总结的加速因子，计算出来的寿命，却因为电能表所处的环境不同导致理论与实际偏差严重，从而使理论计算失去了它实际的现场指导意义，为了评估现场电能表正确寿命，采用了理论数据和试验数据相结合，依靠现代传感器技术检测现场环境等应力，自监测电能表寿命，并建立出一套现场电能表寿命预警制度。

关键词：电能表;寿命自监测;方法

智能电能表作为一种对于智能化以及自动化技术应用实现的电力设备，在电力系统运行中的应用实现，对于推进国家电网的智能化建设与提升，以及促进电力事业发展进步都有积极作用。但是，结合智能电能表在电力系统运行中的实际应用情况，与传统电能计量装置相比，由于智能电能表中增加设计了许多传统电能计量装置中没有的功能系统，因此，在进行电力系统工作运行中电能表装置运行可靠性的评价分析中，并不能够对于智能电能表的运行使用可靠性以及使用寿命等，做出科学合理的评价分析，因此，进行智能电能表可靠性加速寿命试验，以对于电能表运行可靠性影响因素以及失效情况进行科学合理评价与分析，成为电网智能化建设与发展中研究和关注的一个重点之一。

一、现场寿命与试验寿命

案例一，某型电能表挂网运行6年，运行期间断续发现电源DCDC输出滤波电容短路损坏。据现场反馈，该批故障表主要集中在老城区，且河道较多。后怀疑高温高湿导致，经过实验室高温高湿试验（85℃，95%RB），当试验到120h时，发现电能表电源故障，故障复现。该案例充分说明了现场高湿度加速了电能表的老化，使电能表寿命提前结束。案例二，某型电能表在现场挂网运行6年，当运行到第4年时，某地区零星出现液晶显示边框变黄，显示变淡现象。查询该液晶数据手册，按照手册计算寿命远远大于4年。经询问走访现场，发现当地夏天气温高，地面温度达到40℃，配电房多设置在地下室内，地下室阴暗潮湿，当用电负荷高时，采用排风扇的方式对配电房进行散热。因此怀疑高温高湿加速了电表寿命。后对该种同类型液晶进行了高温高湿试验验证（75℃，95%RH），发现试验到144h时，液晶开始出现黄边显示变淡等现象。经分析，电能表所处环境在平时属于较好环境，温度变化较小，但当出现夏天用电高负荷时，表内产生热量，加速了它的老化。案例三，某型电能表安装在高原中，电能表出现集中电源故障。经分公司人员反馈，该地强对流气候较多，雷雨频繁。拆开表计分析，为电能表中压敏失效导致载波模块防护器件二极管击穿。后经过实验室试验分析，加浪涌6kV，阻抗匹配2Ω，当对该型压敏打到第7次后，通过高压示探头截取该型压敏器件残压，发现己经明显变大，对后续保护减弱。因此，雷暴电气配合电网没有有效的避雷措施，都将缩短浪涌器件的寿命。从以上三个现场案例可以得出同批电能表安装不同的地方导致不同的寿命。温度、湿度、浪涌加速了电能表的老化，从而导致失效。因此，在电能表中加入温度、湿度、浪涌的监测，配合实验室的加速寿命数据，对过温，过湿，浪涌次数进行监测记录。继而对现场电能表寿命建立预警制度，能及时挑出该类失效表计，进行提前更换。

二、智能电能表可靠性加速寿命试验分析

首先，在进行智能电能表可靠性加速寿命试验中，可以通过对于智能电能表使用率进行加速或者是通过对于智能电能表工作运行应力加速的方式进行其可靠性寿命试验研究。其中，在进行不具有连续性工作运行特征的智能电能表可靠性寿命试验时，就可以通过进行使用率减速实现试验研究，这种智能电能表可靠性寿命试验方式并不常用;其次，还可以通过对于智能电能表工作运行的应力作用施加来实现可靠性寿命试验，它主要是通过应用超过电能表正常运行中的应力作用，根据电能表在这种应力作用下发生失效之前的把数据变化，对于电能表的正常工作运行条件进行研究分析，它是进行智能电能表可靠性加速寿命试验中经常使用的一种方法措施。

其次，在确定智能电能表可靠性加速寿命试验方法的情况下，对于试验过程智能电能表锁能够施加的应力组合进行确定，也就是对于试验设备以及试验条件等进行确定。在本次试验中，主要选择了126个单相费控智能电能表，平均分为三组进行试验对比，此外，还包括单相电能表检定装置以及恒定湿热环境试验箱、智能电能表的测试台等，对于不同试验组分别进行70度和80%，75度和85%，80度和90%的温度与湿度应力组合，在对于智能电能表进行温度、湿度应力组合施加过程中，同时进行一定的电压、电流以及功率因数施加，按照试验设计进行应力作用的施加以进行试验分析。

根据上述试验方法以及试验条件，在对于试验方案进行确定的情况下，根据不同应力组合条件下，智能电能表的误差变化进行统计分析，以实现智能电能表失效判断，完成智能电能表可靠性加速寿命试验研究与分析。

三、结语

在电网工作运行中，对于智能电能表工作运行可靠性造成影响的主要因素包括湿度、温度以及以电应力为主的各种应力作用。因此，在进行智能电能表可靠性加速寿命试验中，应以温度以及湿度和电应力作为影响智能电能表运行可靠性的主要因素，以进行试验研究和分析。智能电能表的可靠性运行是保证广大用电客户切身利益的基础，为了提高电能表运行的可靠性，需要建立起完善的质量监督体系、通过对电能表运行可靠性进行评估，提高电能表使用寿命。本文对电能表可靠性评价指标以及分析方法进行了详细的阐述，对电能表可靠性评估具有重要价值。随着我国电网的智能化发展，智能电能表己经做到了全面覆盖，因此对智能电能表可靠性的研究有着非常广阔的前景。

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