基于統(tǒng)計抽樣的在用電能表計量特性研究

林勇 趙斯衎 張杰梁

摘 要：目前，福建省在用電能表合格率較高，計量性能穩(wěn)定可靠，到期電能表依然能繼續(xù)使用并保證計量準確。本文采用統(tǒng)計抽樣方法對福建省運行7 a以上的電能表進行抽檢，開展拆回電能表全量限檢定，通過多種試驗手段來驗證處于輪換周期的電能表的計量特性，分析其合格率。試驗數據可為福建省處于輪換周期的電能表是否繼續(xù)使用提供數據支撐。

關鍵詞：統(tǒng)計抽樣;電能表;計量特性;檢定

中圖分類號：TM933.4文獻標識碼：A文章編號：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，福建省居民用電戶達1 635萬，運行滿6 a的在用電能表共計468萬只，運行滿7 a的在用電能表共計277萬只，超期運行表約有22萬只。依據《電子式交流電能表檢定規(guī)程》（JJG 596—2012）對電能表使用年限的規(guī)定，1級、2級有功電能表的檢定周期一般不超過8 a。隨著生產制造水平的提升，電能表使用壽命顯著提高，普遍保持在10～15 a，8 a的輪換周期使得大量質量性能完好的電能表提前報廢，若不加區(qū)別地實施更換，將造成人力、物力等資源的嚴重浪費[1-2]。

目前，發(fā)達國家普遍采用抽樣檢測的方式對在用電能表進行狀態(tài)管理，延長電能表的使用年限[3-5]。針對電能表監(jiān)管模式研究，我國各地開展了多項工作。例如，2016年，上海市質量技術監(jiān)督局發(fā)布了《電子式交流電能表使用中檢定規(guī)程》（JJG（滬）56—2016），首次提出了電能表批的極限質量水平的抽樣判定方法，該方法可以延長電能表的使用年限。這一基于抽樣檢測的電能表輪換策略有助于節(jié)能降耗，優(yōu)化社會資源配置。

1 運行7～8 a電能表抽檢數據分析

1.1 運行7～8 a電能表抽檢基本情況

國網福建省電力有限公司目前在運7～8 a電能表有127萬只，按照1%的比例，拆回2010年、2011年安裝表，共計12 705只，其中，2010年安裝表計922只，2011年安裝表計11 783只。

拆回電能表均嚴格依據《電子式交流電能表檢定規(guī)程》（JJG 596—2012）檢定規(guī)程規(guī)定項目完成實驗室檢定工作，經抽檢，合格表有12 657只，合格率為99.62%，說明運行滿7 a電能表性能穩(wěn)定。將抽檢表按不同安裝年份進行統(tǒng)計，得到不同安裝年份運行滿7 a電能表抽檢情況，如表1所示。其中，2010年安裝表合格率為99.46%，2011年安裝表合格率為99.64%，運行8年抽檢合格率略低于運行7 a抽檢合格率。抽檢發(fā)現48只不合格電能表，其中啟動試驗不合格表有21只，潛動試驗不合格表有1只，誤差不合格表有23只，啟動試驗不合格且誤差試驗不合格表有3只。

1.2 基本誤差趨勢分析

抽檢的12 705只表中，2級單相電能表有12 027只，占比為94.66%，合格電能表有11 984只，合格率為99.64%;1級三相電能表有678只，占比為5.34%，合格電能表有673只，合格率為99.26%?，F針對占比較大的2級單相電能表展開分析，合格的11 984只2級單相電能表整體誤差分布如圖1所示，藍色、黃色、紅色數據點分別對應首檢、拆回、變差數據。

從單相電能表整體誤差分布可以看出，誤差數據以0為中心，向±2%方向減少，呈環(huán)狀分布。其中，首檢誤差相較拆回誤差、變差而言分布更為集中，集中分布在[-0.6，+0.6]內。拆回誤差在[-0.6，+0.6]的占比為95.78%，在[-1.0，+1.0]的占比為98.94%，在[-1.2，+1.2]的占比為99.52%。與2級單相電能表±2.0%的計量允許誤差范圍相比較，首檢、拆回及差值大范圍處于較小數值，電能表運行7～8 a計量性能較為穩(wěn)定。

2 拆回電能表全檢數據分析

拆回電能表共計50 822只，覆蓋了不同地區(qū)、不同廠家、不同招標批次，運行年限主要集中在6 a以上，并依據有關檢定規(guī)程對5萬多只拆回電能表進行全檢。將拆回電能表按照安裝年份進行統(tǒng)計分析，得到不同安裝年份拆回電能表檢定情況，如表3所示。

從表3可以看出，經過拆回電能表全檢，合格電能表數為50 708只，合格率為99.78%，不合格表共計114只，主要故障現象包括電池欠壓、黑屏、日計時超差、燒表、通信問題、外觀損壞、誤差超差。隨著運行年限的增加，部分元器件發(fā)生老化，問題表集中在運行滿6 a及以上年限。問題表中，非計量故障表有111只，占比為97.37%，誤差超差表僅有3只（安裝年份均為2012年及以前）。

下面分析拆回電能表的基本誤差趨勢分布。此次拆回電能表中，單相表有50 187只，三相表有635只，單相表占比為98.75%。現按照安裝年份對合格單相表基本電流誤差分布進行分析，得到合格單相表Ib（1.0）誤差分布，如圖2所示。由此可以看出，誤差在[-0.2，+0.2]之間的占比為77.41%，誤差在[-0.6，+0.6]之間的占比為99.78%，誤差正、負平均值分別為+0.15%、-0.10%，與單相電能表±2.0%的計量允許誤差范圍相比，數值較小，拆回電能表整體計量性能穩(wěn)定。

拆回電能表中，安裝年份為2010年的電能表運行已滿8 a，現針對運行滿8 a表計進行分析。此次拆回電能表中運行滿8 a表有9 345只，檢定合格表有9 324只，合格率為99.78%，不合格表有21只，故障現象為電池欠壓、黑屏、燒表、外觀損壞，均為非計量故障。對檢定合格表計基本電流誤差進行分析，誤差在[-0.2，+0.2]的占比為81.82%，誤差在[-0.6，+0.6]的占比為99.94%，運行滿8 a電能表的計量性能依然穩(wěn)定。

3 結論

本文采用統(tǒng)計抽樣方法對福建省運行7 a以上的電能表進行抽檢，并對拆回電能表進行全量限檢定。試驗數據表明，目前，福建省在用電能表的合格率較高，計量性能穩(wěn)定可靠，到期電能表依然能繼續(xù)使用并保證計量準確。這項工作可以為福建省到期電能表的輪換提供數據支撐，可以使得8 a輪換周期到達但是質量性能完好的大量電能表不提前報廢，避免人力、物力等資源的嚴重浪費，達到節(jié)能降耗的目的。

參考文獻：

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