自主研發(fā) 提高效率十倍

——國網(wǎng)山東電科院研發(fā)國內(nèi)首家電能表外置斷路器全性能自動檢測系統(tǒng)側(cè)記

張勁

3月1日，國內(nèi)首家電能表外置斷路器全性能自動檢測系統(tǒng)在國網(wǎng)山東省電力公司電力科學(xué)研究院（簡稱“國網(wǎng)山東電科院”）計量中心正式投入運行。“該系統(tǒng)在全性能檢測、抽樣檢測、可靠性評估、綜合性能研究中發(fā)揮了重要作用，大大提高了檢測效率及可靠性驗證能力。”國網(wǎng)山東電科院計量中心副主任陳琳說，“我們一直鼓勵員工在一線發(fā)現(xiàn)問題，敢于創(chuàng)新，解決現(xiàn)場工作難題，這是我們大力開展‘接地氣’科研項目的又一成果。”

電能表外置斷路器方便實用

國家電網(wǎng)公司智能電能表按負(fù)荷開關(guān)類型分類可分為：負(fù)荷開關(guān)內(nèi)置電能表和負(fù)荷開關(guān)外置電能表（簡稱“內(nèi)置表”和“外置表”）。在整體性能方面，電能表內(nèi)置開關(guān)存在大電流時無法斷開的問題，整體性能低于外置斷路器，而在安全方面，采用外置電能表燒毀風(fēng)險較小。

此外，根據(jù)市場應(yīng)用情況，內(nèi)置開關(guān)的故障率明顯高于外置斷路器，且當(dāng)內(nèi)置開關(guān)故障時只能整表更換，外置斷路器故障時僅需更換斷路器。一方面，結(jié)合內(nèi)外置電表的投資成本與運行成本，外置表明顯優(yōu)于內(nèi)置表；另一方面，由于內(nèi)置開關(guān)故障導(dǎo)致故障換表頻次的增加，用戶用電體驗感較差，影響電力優(yōu)質(zhì)服務(wù)。

“從設(shè)備性能與故障率、未來技術(shù)發(fā)展趨勢、投資與運行成本、經(jīng)濟(jì)性方面等方面分析，開關(guān)外置電能表的應(yīng)用更適合遠(yuǎn)程費控策略的推廣。”國網(wǎng)山東電科院計量中心技術(shù)質(zhì)檢室主管徐新光介紹，“2019年國網(wǎng)公司營銷計量工作要點中提到：要加快推廣應(yīng)用電能表外置斷路器，提升試驗檢測與質(zhì)量監(jiān)督能力，根據(jù)近兩年電能表外置斷路器的試點應(yīng)用情況（山東、重慶、湖南電力公司為主要試點單位），國網(wǎng)公司已基本確定未來外置斷路器將大面積推廣的技術(shù)策略。”

國家電網(wǎng)公司于2016年1月5日正式發(fā)布《電能表外置斷路器技術(shù)規(guī)范》（q/gdw11421—2015）并實施，電能表外置斷路器采用電機(jī)驅(qū)動，具有過載短路保護(hù)功能、自動分、合閘功能，安全性高，對即將欠費的用戶，向客戶及時發(fā)送短信預(yù)警，提示及時交納電費。如果客戶已經(jīng)補(bǔ)交電費，系統(tǒng)可以自動遠(yuǎn)程下發(fā)合閘指令，及時復(fù)電，外置斷路器在電費回收、遠(yuǎn)程控制方面發(fā)揮了巨大作用。自2015年開始，國網(wǎng)山東省電力公司全面推廣使用電能表外置斷路器，運行數(shù)量80萬只，在全性能檢測、運行抽檢、質(zhì)量管控等方面積累了豐富經(jīng)驗。

加強(qiáng)質(zhì)量管控自動檢測勢在必行

目前，電能表外置斷路器質(zhì)量參差不齊，做為計量箱內(nèi)最重要的元器件之一，其質(zhì)量好壞直接關(guān)系到低壓計量設(shè)備的運行穩(wěn)定性，為了更好的質(zhì)量管控，國網(wǎng)山東電科院早在2017年就開始研發(fā)電能表外置斷路器全性能自動檢測系統(tǒng)。

目前針對電能表外置斷路器的檢測基于傳統(tǒng)思路，設(shè)備功能單一、接線復(fù)雜、效率低下、缺少可靠性驗證及數(shù)據(jù)整合功能。為全面保證外置斷路器的運行可靠性、穩(wěn)定性、提高對外置斷路器的質(zhì)量管控，國網(wǎng)山東電科院計量中心結(jié)合前期各試驗項目的檢測經(jīng)驗，自主設(shè)計研發(fā)了全性能自動檢測系統(tǒng)。

“研發(fā)過程中，由于系統(tǒng)要兼容不同種類、不同規(guī)格、控制端不同位置、不同尺寸的斷路器，所以要建立圖像識別功能。最初設(shè)計沒有考慮控制端孔徑、電機(jī)側(cè)高度、斷路器顏色等細(xì)節(jié)，經(jīng)常造成識別失敗、接線錯誤。”國網(wǎng)山東電科院外置斷路器自動檢測系統(tǒng)項目組組長張志回想研發(fā)歷程時說,“為了徹底解決這一問題，我們項目組5個人連續(xù)奮戰(zhàn)26天，將全部微小特征全部納入系統(tǒng)，解決了斷路器顏色不一致、光線干擾、接線孔深度不一致、手柄高度不一致帶來的所有問題。”

根據(jù)《電能表外置斷路器技術(shù)規(guī)范》q/gdw11421—2015的技術(shù)要求，全性能自動檢測系統(tǒng)能夠自動完成除電磁兼容及短路性能外的所有檢測項目，同時建立了微小特征識別系統(tǒng)，可兼容多種類、不同規(guī)格型號的斷路器。系統(tǒng)建成后，完全消除了由于人工接線帶來的測試誤差，測試一致性、穩(wěn)定性大幅提高，同時檢測效率提高10倍。

“電能表外置斷路器全性能自動檢測系統(tǒng)自2018年9月試運行以來，在全性能檢測、抽樣檢測、可靠性評估研究中發(fā)揮了重要作用，大大提高了檢測效率及可靠性驗證能力，有效提升了計量中心的綜合試驗?zāi)芰Α！标惲战榻B，“系統(tǒng)建成后，中國電科院、江蘇、北京、湖南、山西、河南、重慶等兄弟單位蒞臨參觀指導(dǎo)，對檢測系統(tǒng)的兼容測試能力及可靠性評估策略給予了高度評價。”