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基于统计抽样的在用电能表计量特性研究

2020-10-29林勇赵斯衎张杰梁

河南科技 2020年26期
关键词:检定电能表

林勇 赵斯衎 张杰梁

摘 要:目前,福建省在用电能表合格率较高,计量性能稳定可靠,到期电能表依然能继续使用并保证计量准确。本文采用统计抽样方法对福建省运行7 a以上的电能表进行抽检,开展拆回电能表全量限检定,通过多种试验手段来验证处于轮换周期的电能表的计量特性,分析其合格率。试验数据可为福建省处于轮换周期的电能表是否继续使用提供数据支撑。

关键词:统计抽样;电能表;计量特性;检定

中图分类号:TM933.4文献标识码:A文章编号:1003-5168(2020)26-0131-03

Abstract: At present, the qualified rate of in-use electric energy meters in Fujian Province is relatively high, and the measurement performance is stable and reliable, the expired electric energy meters can still be used and ensure accurate measurement. In this paper, statistical sampling methods were used to conduct random inspections on electric energy meters that had been in operation for more than 7 years in Fujian Province and carry out the full limit verification of dismantled electric energy meters, and a variety of test methods were used to verify the measurement characteristics of electric energy meters in the rotation cycle and analyze the pass rate. The test data can provide data support for whether the electric energy meters in the rotation cycle in Fujian Province will continue to be used.

Keywords: statistical sampling;electric energy meter;measurement characteristics;verification

截至2019年12月,福建省居民用電户达1 635万,运行满6 a的在用电能表共计468万只,运行满7 a的在用电能表共计277万只,超期运行表约有22万只。依据《电子式交流电能表检定规程》(JJG 596—2012)对电能表使用年限的规定,1级、2级有功电能表的检定周期一般不超过8 a。随着生产制造水平的提升,电能表使用寿命显著提高,普遍保持在10~15 a,8 a的轮换周期使得大量质量性能完好的电能表提前报废,若不加区别地实施更换,将造成人力、物力等资源的严重浪费[1-2]。

目前,发达国家普遍采用抽样检测的方式对在用电能表进行状态管理,延长电能表的使用年限[3-5]。针对电能表监管模式研究,我国各地开展了多项工作。例如,2016年,上海市质量技术监督局发布了《电子式交流电能表使用中检定规程》(JJG(沪)56—2016),首次提出了电能表批的极限质量水平的抽样判定方法,该方法可以延长电能表的使用年限。这一基于抽样检测的电能表轮换策略有助于节能降耗,优化社会资源配置。

1 运行7~8 a电能表抽检数据分析

1.1 运行7~8 a电能表抽检基本情况

国网福建省电力有限公司目前在运7~8 a电能表有127万只,按照1%的比例,拆回2010年、2011年安装表,共计12 705只,其中,2010年安装表计922只,2011年安装表计11 783只。

拆回电能表均严格依据《电子式交流电能表检定规程》(JJG 596—2012)检定规程规定项目完成实验室检定工作,经抽检,合格表有12 657只,合格率为99.62%,说明运行满7 a电能表性能稳定。将抽检表按不同安装年份进行统计,得到不同安装年份运行满7 a电能表抽检情况,如表1所示。其中,2010年安装表合格率为99.46%,2011年安装表合格率为99.64%,运行8年抽检合格率略低于运行7 a抽检合格率。抽检发现48只不合格电能表,其中启动试验不合格表有21只,潜动试验不合格表有1只,误差不合格表有23只,启动试验不合格且误差试验不合格表有3只。

1.2 基本误差趋势分析

抽检的12 705只表中,2级单相电能表有12 027只,占比为94.66%,合格电能表有11 984只,合格率为99.64%;1级三相电能表有678只,占比为5.34%,合格电能表有673只,合格率为99.26%。现针对占比较大的2级单相电能表展开分析,合格的11 984只2级单相电能表整体误差分布如图1所示,蓝色、黄色、红色数据点分别对应首检、拆回、变差数据。

从单相电能表整体误差分布可以看出,误差数据以0为中心,向±2%方向减少,呈环状分布。其中,首检误差相较拆回误差、变差而言分布更为集中,集中分布在[-0.6,+0.6]内。拆回误差在[-0.6,+0.6]的占比为95.78%,在[-1.0,+1.0]的占比为98.94%,在[-1.2,+1.2]的占比为99.52%。与2级单相电能表±2.0%的计量允许误差范围相比较,首检、拆回及差值大范围处于较小数值,电能表运行7~8 a计量性能较为稳定。

2 拆回电能表全检数据分析

拆回电能表共计50 822只,覆盖了不同地区、不同厂家、不同招标批次,运行年限主要集中在6 a以上,并依据有关检定规程对5万多只拆回电能表进行全检。将拆回电能表按照安装年份进行统计分析,得到不同安装年份拆回电能表检定情况,如表3所示。

从表3可以看出,经过拆回电能表全检,合格电能表数为50 708只,合格率为99.78%,不合格表共计114只,主要故障现象包括电池欠压、黑屏、日计时超差、烧表、通信问题、外观损坏、误差超差。随着运行年限的增加,部分元器件发生老化,问题表集中在运行满6 a及以上年限。问题表中,非计量故障表有111只,占比为97.37%,误差超差表仅有3只(安装年份均为2012年及以前)。

下面分析拆回电能表的基本误差趋势分布。此次拆回电能表中,单相表有50 187只,三相表有635只,单相表占比为98.75%。现按照安装年份对合格单相表基本电流误差分布进行分析,得到合格单相表Ib(1.0)误差分布,如图2所示。由此可以看出,误差在[-0.2,+0.2]之间的占比为77.41%,误差在[-0.6,+0.6]之间的占比为99.78%,误差正、负平均值分别为+0.15%、-0.10%,与单相电能表±2.0%的计量允许误差范围相比,數值较小,拆回电能表整体计量性能稳定。

拆回电能表中,安装年份为2010年的电能表运行已满8 a,现针对运行满8 a表计进行分析。此次拆回电能表中运行满8 a表有9 345只,检定合格表有9 324只,合格率为99.78%,不合格表有21只,故障现象为电池欠压、黑屏、烧表、外观损坏,均为非计量故障。对检定合格表计基本电流误差进行分析,误差在[-0.2,+0.2]的占比为81.82%,误差在[-0.6,+0.6]的占比为99.94%,运行满8 a电能表的计量性能依然稳定。

3 结论

本文采用统计抽样方法对福建省运行7 a以上的电能表进行抽检,并对拆回电能表进行全量限检定。试验数据表明,目前,福建省在用电能表的合格率较高,计量性能稳定可靠,到期电能表依然能继续使用并保证计量准确。这项工作可以为福建省到期电能表的轮换提供数据支撑,可以使得8 a轮换周期到达但是质量性能完好的大量电能表不提前报废,避免人力、物力等资源的严重浪费,达到节能降耗的目的。

参考文献:

[1]叶剑斌,朱东升,汪翊节,等.智能电能表状态检验技术研究[J].自动化仪表,2020(1):51-55.

[2]庄磊,方旭,黄珂迪,等.在运智能电能表批量剩余寿命预判方法[J].电测与仪表,2020(12):142-147.

[3]巩晶晶,李鑫.智能电能表电量异常原因与检测方法探究[J].中国设备工程,2020(2):114-116.

[4]王晨,庞富宽,魏彤珈,等.不同环境对单相智能电能表电池寿命的影响分析[J].机电元件,2018(5):53-56.

[5]陈顺芹.智能电能表的检测故障及解决措施[J].通讯世界,2015(12):199-200.

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