能電能表現(xiàn)場安裝數(shù)量，根據(jù)使用環(huán)境（沿海、內(nèi)陸、室內(nèi)、室外）完成標(biāo)記分 類，并統(tǒng)計各類的故障數(shù)量、發(fā)生時間點（夏天、冬天）等，完成統(tǒng)計。2)完成現(xiàn)場智能電能 表故障現(xiàn)象的記錄、失效樣品收集、以及失效模式歸納，為失效機(jī)理分析做準(zhǔn)備。3)失效機(jī) 理分析：通過失效機(jī)理分析找到失效的原因以及失效的發(fā)生過程，從而確定失效的敏感應(yīng) 力，同時，通過同一投運批次、同一廠家、同一類型智能電能表數(shù)據(jù)對比確定該失效是突發(fā) 型還是退化型的。如果是突發(fā)型的，作為指數(shù)分布來處理，年失效率是個定值；如果是退化 型的，依據(jù)關(guān)鍵性能指標(biāo)退化軌跡進(jìn)行偽壽命預(yù)測。4)根據(jù)失效數(shù)據(jù)計算并重新調(diào)整浴盆 曲線。
[0077] 例如，某批裝出的電能表在運行一段時間之后發(fā)現(xiàn)其中幾只電能表每天均產(chǎn)生小 電量走字的故障現(xiàn)象?，F(xiàn)場數(shù)據(jù)分析工作在前期已經(jīng)完成了第1)步，發(fā)現(xiàn)問題之后，由省 級電科院將故障表收集上來，在具有資質(zhì)的實驗室進(jìn)行失效模式歸納，并進(jìn)行失效機(jī)理分 析。經(jīng)分析，問題原因是錳銅采樣回路導(dǎo)線絞合不夠緊密，隨著時間的推移，絞合變松，鄰近 電能表變壓器的漏磁會在絞合回路中感應(yīng)出電流，生產(chǎn)上是屬于工藝問題，從所屬模塊角 度來分是屬于采樣回路的缺陷，同時該問題還屬于退化型失效類型。這樣的質(zhì)量問題并不 一定能由加速退化試驗激發(fā)出來，因此，要根據(jù)實際發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行偽壽命預(yù)測曲線的調(diào) 整?，F(xiàn)場運行數(shù)據(jù)與浴盆曲線上、點的位置關(guān)系更為密切。將實際運行出現(xiàn)故障的失效 率疊加到加速退化試驗后得到的浴盆曲線相應(yīng)時刻的失效率上：
[0078]
[0079] 其中，下角標(biāo)t表示故障發(fā)生時刻；At為加速退化試驗后得到的失效曲線偶然段 上t時刻的失效率；A't為調(diào)整后的t時刻的失效率；a為調(diào)整系數(shù)。
[0080] 若該批電能表在不同時間段內(nèi)出現(xiàn)相同原因的故障，則在新的故障發(fā)生時刻按上 述方法進(jìn)行計算。
[0081] 若該批電能表在不同時間段內(nèi)出現(xiàn)不同原因的故障，則在新的故障發(fā)生時刻按上 述方法進(jìn)行計算。
[0082] 若該批電能表在相同時間段內(nèi)出現(xiàn)不同原因的故障，也就是說同時出現(xiàn)了兩種或 兩種以上的故障現(xiàn)象，則：
[0083]
[0084] 其中，a因故障1失效電能表的調(diào)整系數(shù)，a2為因故障2失效電能表的調(diào)整系 數(shù)，依次類推；不斷對運行電表進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)故障智能電能表及時按上述方法處理；
[0085] 現(xiàn)場運行數(shù)據(jù)分析階段根據(jù)得到的X%值進(jìn)行失效曲線的修正，仍以老化曲線 的終點作為起點，以（A't，t)坐標(biāo)為終點作圖；如有多個（A't，t)，則用最小二乘法進(jìn)行 曲線擬合。修正后的t2點相對原來的位置有一定的位移。根據(jù)該位移進(jìn)行現(xiàn)場數(shù)據(jù)環(huán)節(jié) 的可靠性評價：
[0086] 表格2現(xiàn)場數(shù)據(jù)環(huán)節(jié)可靠性評價表
[0087]
[0088] (6)綜合評價：綜合可靠性預(yù)計、可靠性初步評估、可靠性驗證試驗、加速退化試 驗、現(xiàn)場運行數(shù)據(jù)建立智能電能表可靠性綜合評估模型，完成智能電能表可靠性的綜合評 價。
[0089] 采用專家訪談法，將綜合可靠性預(yù)計、可靠性初步評估、可靠性驗證試驗、加速退 化試驗、現(xiàn)場運行數(shù)據(jù)分配權(quán)重指標(biāo)，提取與可靠性質(zhì)量管理相關(guān)的指標(biāo)體系，以查值表的 形式實現(xiàn)對各指標(biāo)評分細(xì)則的設(shè)計。根據(jù)評分表和批次電能表在每個環(huán)節(jié)的可靠性評價等 級，給批次電能表打分，最終得到電能表可靠性綜合評價結(jié)果。
【主權(quán)項】
1. 單相智能電能表可靠性綜合評價的方法，其特征在于：包括以下步驟： (1) 可靠性預(yù)計：根據(jù)本批次智能電能表的元器件清單、元器件設(shè)計參數(shù)、可靠性相關(guān) 工藝控制措施或/和設(shè)計原理圖相關(guān)資料，選擇預(yù)計方法、預(yù)計手冊和預(yù)計模型對智能電 能表進(jìn)行可靠性預(yù)計，出具可靠性預(yù)計報告，確定該階段評價結(jié)果； (2) 可靠性初步估計：基于智能電能表廠家提供的可靠性試驗、環(huán)境試驗和老化篩選 試驗數(shù)據(jù)，進(jìn)行智能電能表的可靠性初步估計，確定該階段評價結(jié)果，得到老化曲線； (3) 可靠性驗證試驗：供貨驗收時在實驗室條件下進(jìn)行可靠性驗證試驗，出具檢驗報 告，根據(jù)檢驗結(jié)果給出該階段評價結(jié)果； (4) 加速退化試驗：按照GB/T17215. 931方法進(jìn)行加速退化試驗，計算出各組應(yīng)力下 各失效模式的威布爾分布參數(shù)、加速因子和可靠度函數(shù)，得到智能電能表的偽失效壽命和 失效曲線偶然段，根據(jù)該段失效曲線的參數(shù)給出該階段評價結(jié)果； (5) 現(xiàn)場運行數(shù)據(jù)分析：在智能電能表運行過程中，對智能電能表進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)督，收集 運行智能電能表的投運時間、運行狀況和運行環(huán)境數(shù)據(jù)；當(dāng)故障發(fā)生時，收集故障智能電能 表，分析故障原因和失效機(jī)理，統(tǒng)計失效率，根據(jù)統(tǒng)計和失效率計算結(jié)果對失效曲線做進(jìn)一 步的修正，根據(jù)修正結(jié)果確定該階段評價結(jié)果； (6) 綜合評價：綜合可靠性預(yù)計、可靠性初步評估、可靠性驗證試驗、加速退化試驗和 現(xiàn)場運行數(shù)據(jù)建立智能電能表可靠性綜合評估模型，完成智能電能表可靠性的綜合評價。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的單相智能電能表可靠性綜合評價的方法，其特征在于：將經(jīng) 可靠性預(yù)計、可靠性初步評估、可靠性驗證試驗、加速退化試驗和現(xiàn)場運行數(shù)據(jù)分析的五個 環(huán)節(jié)最后所得的失效數(shù)據(jù)與失效曲線、失效曲線的兩個時間參數(shù)h、t2建立定量聯(lián)系，其 中，h為早期故障期和偶然失效期分界點，t2為偶然失效期和耗損失效期的分界點； 在可靠性初步評估階段，根據(jù)老化篩選試驗的結(jié)果初步確定h點的位置；將加速退化 試驗階段得到的失效曲線偶然段的結(jié)束位置初步定為失效曲線的t2點位置，連接tt2，得 到修正一次后的失效曲線偶然失效期；現(xiàn)場運行數(shù)據(jù)分析階段將實際運行出現(xiàn)故障的失效 率疊加到加速退化試驗后得到的失效曲線偶然段相應(yīng)時刻的失效率上，得到調(diào)整后t時刻 的失效率：其中，下角標(biāo)t表示故障及王町刻；at73那迷退化試驗侍到的失效曲線偶然段上t時刻的失效率；X't為調(diào)整后的t時刻的失效率；a為調(diào)整系數(shù)。 若該批智能電能表在不同時間段內(nèi)出現(xiàn)相同原因的故障，則在新的故障發(fā)生時刻按上 述方法進(jìn)行計算； 若該批智能電能表在不同時間段內(nèi)出現(xiàn)不同原因的故障，則在新的故障發(fā)生時刻按上 述方法進(jìn)行計算； 若該批智能電能表在相同時間段內(nèi)出現(xiàn)不同原因的故障，也就是說同時出現(xiàn)了兩種或 兩種以上的故障現(xiàn)象，則調(diào)整后t時刻的失效率按下式計算：其中，a 因故障1失效電能表的調(diào)整系數(shù)，a2為因故障2失效電能表的調(diào)整系數(shù)， 依次類推；不斷對運行電表進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)故障智能電能表及時按上述方法處理； 現(xiàn)場運行數(shù)據(jù)分析階段根據(jù)得到的A直進(jìn)行失效曲線的修正，仍以老化曲線的終 點作為起點，以（A't，t)坐標(biāo)為終點作圖；如有多個（A't，t)，則用最小二乘法進(jìn)行曲線 擬合。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的單相智能電能表可靠性綜合評價的方法，其特征在于： 可靠性預(yù)計結(jié)果根據(jù)平均失效前時間值計算評價參數(shù)，確定可靠性預(yù)計階段的評價標(biāo)準(zhǔn)。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的單相智能電能表可靠性綜合評價的方法，其特征在于：在抽 取相同百分比的情況下，初步評估將廠家老化篩選試驗結(jié)果通過率作為可靠性初步估計階 段的評價參數(shù)，確定可靠性預(yù)計階段的評價標(biāo)準(zhǔn)。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的單相智能電能表可靠性綜合評價的方法，其特征在于：可靠 性驗證試驗結(jié)果根據(jù)驗收情況確定該階段的評價標(biāo)準(zhǔn)；驗收結(jié)果合格為A等，驗收結(jié)果不 合格直接為C等。6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的單相智能電能表可靠性綜合評價的方法，其特征在于：加速 退化試驗的評價表為：7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的單相智能電能表可靠性綜合評價的方法，其特征在于：修正 后的t2點相對原來的位置有一定的位移，根據(jù)該位移進(jìn)行現(xiàn)場運行數(shù)據(jù)分析階段的可靠性 評價：8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的單相智能電能表可靠性綜合評價的方法，其特征在于：步驟 (6)，綜合評價方法為：采用專家訪談法，將綜合可靠性預(yù)計、可靠性初步評估、可靠性驗證 試驗、加速退化試驗和現(xiàn)場運行數(shù)據(jù)分配權(quán)重指標(biāo)，提取與可靠性質(zhì)量管理相關(guān)的指標(biāo)體 系，以查值表的形式實現(xiàn)對各指標(biāo)評分細(xì)則的設(shè)計；根據(jù)評分表和批次電能表在每個環(huán)節(jié) 的可靠性評價等級，給批次電能表打分，最終得到電能表可靠性綜合評價結(jié)果。
【專利摘要】本發(fā)明為一種對單相智能電能表全壽命周期進(jìn)行可靠性綜合評價的方法。智能電能表可靠性水平?jīng)Q定于設(shè)計研發(fā)、生產(chǎn)制造、測試檢驗、運行維護(hù)等多個環(huán)節(jié)，而現(xiàn)有的可靠性預(yù)測、可靠性驗證試驗等只是基于某個環(huán)節(jié)的評測。本發(fā)明對智能電能表的可靠性評估從可靠性預(yù)計、初步可靠性評估、可靠性驗證試驗、加速退化試驗、現(xiàn)場數(shù)據(jù)分析五個方面綜合進(jìn)行可靠性評價，全面覆蓋電能表壽命周期，給出了一種確定失效曲線上“早期故障期和偶然失效期分界點”位置和“偶然失效期和耗損失效期的分界點”位置兩個失效率變化的重要時間點的定量計算方法。
【IPC分類】G01R35/04
【公開號】CN105022019
【申請?zhí)枴緾N201510349064
【發(fā)明人】祝宇楠, 紀(jì)峰, 田正其, 徐晴, 劉建, 周超, 龔丹, 穆小星
【申請人】國家電網(wǎng)公司, 江蘇省電力公司, 江蘇省電力公司電力科學(xué)研究院
【公開日】2015年11月4日
【申請日】2015年6月23日