電能采集器可靠性試驗(yàn)評(píng)估的研究.pdf

1、能源數(shù)據(jù)采集及監(jiān)管系統(tǒng)用于對(duì)能源消耗進(jìn)行監(jiān)管和控制，是實(shí)現(xiàn)我國(guó)能源可持續(xù)發(fā)展的重要手段。電能采集器作為能源數(shù)據(jù)采集及監(jiān)管系統(tǒng)中電能數(shù)據(jù)采集的工具，用于對(duì)用戶進(jìn)行用電監(jiān)督管理，在電能領(lǐng)域應(yīng)用范圍廣、數(shù)量龐大，地位重要。電能數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確與否直接關(guān)系到電力企業(yè)與用戶的根本利益，因此，電能采集器的可靠性不僅影響能源數(shù)據(jù)采集及監(jiān)管系統(tǒng)的可靠性，還直接影響用戶的滿意度。為此，國(guó)家電網(wǎng)對(duì)電能采集器可靠性提出了平均工作壽命7.6萬小時(shí)的要求，但卻沒有

2、給出具體的評(píng)估方法。由于電能采集器為近年新研產(chǎn)品，缺少現(xiàn)場(chǎng)失效數(shù)據(jù)，難以利用現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)評(píng)估其可靠性。本文以DJGL-PAX532新型電能采集器為對(duì)象，開展可靠性預(yù)計(jì)、FMECA分析、失效機(jī)理分析，研究其可靠性加速試驗(yàn)方法，并評(píng)估其可靠性。論文主要研究工作如下：
　　首先，介紹了論文的研究背景和意義；概述了可靠性分析方法和可靠性試驗(yàn)以及試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析方法的研究現(xiàn)狀；總結(jié)了電能采集器可靠性研究現(xiàn)狀，在此基礎(chǔ)上提出了論文的研究?jī)?nèi)容。

3、r>　　其次，分析了電能采集器的結(jié)構(gòu)、工作原理，結(jié)合同類產(chǎn)品元器件的失效數(shù)據(jù)，應(yīng)用元器件應(yīng)力法對(duì)電能采集器進(jìn)行了可靠性預(yù)計(jì)，獲得了其平均壽命預(yù)計(jì)值。采用功能和硬件FMECA分析相結(jié)合的方法，確定了電能采集器的失效模式、失效原因和影響電能采集器可靠性的關(guān)鍵性元器件以及薄弱環(huán)節(jié)，為電能采集器的失效機(jī)理分析奠定了基礎(chǔ)。
　　第三，分析了溫度、濕度、電壓、電流對(duì)電能采集器關(guān)鍵性元器件失效的影響，揭示了電能采集器的主要失效機(jī)理為溫度應(yīng)力造成

4、元器件的累計(jì)損傷和老化，最后導(dǎo)致元器件短路和參數(shù)漂移，為建立電能采集器可靠性加速試驗(yàn)方法奠定了基礎(chǔ)。
　　第四，根據(jù)電能采集器的故障模式，提出了電能采集器加速應(yīng)力的選擇準(zhǔn)則；分析了傳統(tǒng)恒加、步加、序加三種加速試驗(yàn)方法用于電能采集器加速試驗(yàn)的局限性，提出了以步加試驗(yàn)為子試驗(yàn)的循環(huán)加速試驗(yàn)方法。基于電能采集器故障時(shí)間服從指數(shù)分布，以Gamma分布為先驗(yàn)分布，利用多層次貝葉斯無故障數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析方法，獲得了電能采集器以子試驗(yàn)數(shù)計(jì)算的平均壽