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现有国网《单相智能电表技术规范Q/GDW,1364-2013》规定,“单相智能电表准确度等级为有功2级。电能表误差极限±1.0%(0.1Ib≤I≤Imax),功率因数为1,出厂误差应控制在误差极限值的60%以内”。
国网拥有单相用户35900万户,单相智能电表准确度只有有功计量2级,不合适。
目前,城市居民每月最多用电量与农村居民最少用是要差60-100倍。同时,防窃电需从单相智能电表1千瓦时抓起。本文作者建议:国产单相智能电表需设计0.2、0.5、1、2级4个准确度等级,分别用于月用电量500千瓦时及以上、200千瓦时及以上、100千瓦时及以上、100千瓦时以下4类单相用户。
同时,0.2-1级单相智能电表,需设计典型日负荷曲线记录,用于协助分析用户用电量异常情况。
单相智能电表的误差极限要求,需与表计准确度等级一致起来,比较合理。
四是,简化表计类型,智能电表内置开关容量提升到100安。
由国网智能电表功能规范与技术规范规定,1和2级智能电表具有表计类型25个,开关内置5(60A)/1.5(6)安,开关外置10(100)安。
如将智能电表内置开关提升到100安,可以去掉外置开关这项分类,1和2级智能电表类型可以减少近50%,相应的减少表计库存,简化智能电表安装、更新作业程序。
国网智能电表标准将开关内置订在60安,额定值偏低。估计考虑大电流容易烧表,国产内置开关品质不过关两个方面的因素。本文作者建议,要批量引进国际上的120安内置开关,倒逼国产内置开关提升100安的产品质量。关于大电流易发热、引发计量故障,究其原因,大都是用铝线或用的铜线材质不良,表计接线端孔不圆或压接结构有问题。这些问题,只要用心按规定选用线材,改进表计端钮盒设计,加强表计安装质量管理,都是不难解决。
五是,重点研究国产智能电表如何走上高品质开发台阶。
从智能电表可靠性预测技术热点说起。
近几年,在国网智能电表集中招标中,智能电表可靠性预测报告是必须提供的投标文件。专业期刊经常刊登智能电表可靠性预测与验证试验的文稿。
2016年6月,在银川市召开的《电网关口计量主表全性能研究》课题技术交流会议指出:
目前,国际上已经形成较完整的电表可靠性预测标准。经查证:智能电表可靠性预测的国标GB/T17215、941-2012/IEC62059-41:1996的重点:智能电表可靠性预测的应力模型,即参比条件下的失效率转化为工作条件下失效率的元器件应力模型,主要参照IEC61709。同时元器件失效率数据的参考手册,主要有西门子公司SN29500元器件失效率技术规范和IEC62380-2004可靠性数据手册。
据兰吉尔表计(珠海)公司、湖北省电科院《电子式电能表寿命估计与长寿命电能表的应用》文稿叙述:
SN29500更适合电力电工、自动化、仪器仪表行业对电子产品进行可靠性评估,其数据的置信度获得广泛的认可,并作为IEC61709标准的基础。
英国燃气和电气行业监管机构(OFGEM)是目前唯一依据SN29500标准对电能表和气表等计量仪表进行可靠性评估与试验的国际专业认证机构。主要做定时定数截尾可靠性环境模拟试验,根据截止试验时间和累计失效率,来验证可靠性曲线在试验寿命点上的理论数据的置信度。如可靠性试验的结果与理论分析吻合,说明该产品的寿命曲线是可信的。
早在2004年,兰吉尔的英国分公司生产的5235A型5(100)A,1级电子式电表,由OFGEM颁发20年长寿命证书。
据了解,目前国内智能电表可靠性预测应用研究,主要参照国标GB/T17215、941-2012/IEC62059-41:1996和GJB/Z299C,其组合应用水准与IEC61709和SN29500标准组合应用,还有较大的差别,基本迎合国内智能电表低价位、优选普通电子元器件、具有中档品质的要求。关于智能电表有效寿命评估技术研究,还未见到相关的报道。
共同的行业担当。从2005年起,国产电子式电表已经统领国内电表市场,预计2016年国内将销售智能电表9000万只左右,出口电表4700万只。但是,由于国产电表的计量性能特别是品质因素和国际认证的低要求,国产高端电表难以进入国际高端市场。由此,国产智能电表如何按高品质设计与销售,是电表行业创新发展的一项重点任务,更是电表企业、电网计量部门共同的行业担当。
加快智能电表可靠性技术管理系统研究。
“十三五”期间,国产智能可靠性研究的重点,要由可靠性预测转向可靠性技术管理系统研究,特别要关注中国电表企业电能表可靠性技术体系的研究与建设。
据了解,智能电表可靠性技术管理具有广泛、深入的研究内容,主要包括智能电表现场数据,早期失效,产品可靠性设计,产品可靠性预测,表计可靠性考核,计量特性稳定性试验等多个环节。
2016年6月,《电网关口计量主表全性能研究》课题技术交流会议提出:目前,智能电表可靠性重点抓紧的研究项目:
汇集并翻译IEC62059系列标准引用电子设备可靠性领域相关国际标准12项,特别IEC61709和SN29500标准。
抓紧国产智能电表、终端元器件失效率数据库的建设,要以SN29500标准为基线,将国产/进口元器件失效率分档次建库引用。
延伸阅读:【分析】国外智能电网的发展模式
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