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智能電表狀態輪換新模式 讓電能表多工作50%的時間
2018/4/16 14:29:30來源:中國起重機械設備網
打開空調,暖風驅散寒冷;輕擊鼠標,世界近在眼前;插入手柄,愛車開始充電……人們早已習慣了被電能驅動的生活,並能通過電能創造無限的可能。這其中,電能表始終默默無聞地工作著,用精準的計量記錄著電能消耗的點點滴滴。
在電能消費的過程中,電能表如同一杆“良心秤”,保障著供電企業和用戶利益的彼此公平。為了確保這至關重要的公平,依據上海市地方法規,目前上海地區的在用電能表至多每8年即需更換。

然而,這項已經執行了十多年的政策最快將於今年迎來變化——隨著電能表狀態輪換政策的施行在望,基於抽樣檢測,電能表“服役”期限有望延長50%。改“一刀切”式的到期輪換為“看情況”式的狀態輪換,上海的電能表管理工作走在了全國前列。

那麽,這關鍵的一步為何要邁出,又是如何邁出的呢?

到期輪換存在弊端

在我國,電能表屬於國家重點管理的計量器具,國家層麵對涉及交易結算的電能表實行嚴格的監管措施。

首先,我國實行電能表生產製造許可證管理製度,生產企業隻有通過質監部門的型試試驗,並且通過對生產場地、生產設施、生產人員、工藝條件嚴格的現場考核,才能取得製造計量器具的許可證,進而從事電能表的生產製造。

“即便如此,出廠後用於交易結算的電能表也不能直接投入使用。”國網上海電科院計量中心主任夏東輝表示,“每一隻電能表都需經過我們的‘首次強製檢定’才能被安裝到千家萬戶,未經檢定合格的電能表,不得安裝使用。”國網上海計量中心是經上海市質量技術監督局依法授權的計量檢定機構,上海電網裏每一隻運轉的電能表都需要經過這裏的層層把關。

“首次強製檢定”也不是一勞永逸的。電能表與其他產品一樣,都有其使用壽命,如果使用時間久了,其計量穩定性有可能會發生變化,不能滿足首次檢定時的計量性能要求。所以,為了保證其計量準確,國家對電能表的使用環節還規定了“限期使用和到期輪換”政策。計量檢定規程對電能表的使用年限作出了相關規定,電子式電能表的檢定周期一般為6~8年。而到期輪換,也就是用戶口中的“換表”,是指電能表在其使用年限期滿前,需進行到期輪換,到期輪換由其產權方負責。

在上海,自上世紀80年代起,就實行了按照電能表檢定周期這一固定時間段對在用貿易結算電能表進行輪換的管理方式。頒行於1999年的國家檢定規程《電子式電能表》中規定,“使用中的安裝式電能表檢定周期一般為5年”。2012年,國家在此規程的基礎上重新修訂並施行了《電子式交流電能表》國家檢定規程,其中規定:0.2S級、0.5S級有功電能表的檢定周期一般不超過6年;1級、2級有功電能表和2級、3級無功電能表,其檢定周期一般不超過8年。目前,上海地區的民用電能表屬於1級或2級有功電子式電能表。上海市質量技術監督局正是依據2012年的這一標準,將民用電能表的輪換周期統一確定為8年。

也是就說,從安裝到戶之日起計,8年之後,無論用戶家中電能表的實際計量性能如何,都需更換,後續進入報廢流程。這種做法在一段時間內最大限度地保護了用戶和供電企業之間的公平利益,但隨著電能表自身技術水平的提高和電能表運行水平監測水平的提升,“一刀切”式做法在造成人力物力浪費、不利於節能環保等方麵的缺陷正越來越明顯。

“延期使用”依據充足

為了探知到期電能表的質量狀況,一部分到期的電能表被拆換後並未直接報廢。在上海,它們被集中送進國網上海計量中心接受拆回檢定。

2月11日,國網上海計量中心單相電能表檢定班班長吳曉峰執行著常規的批量檢定操作。此前,對於電能表拆回檢測的試驗就在這個班組進行。

“從2005年起,我們對各類電子式電能表質量情況進行了長期跟蹤試驗。檢定結果證明了我們的預判。”從國網上海計量中心技術質檢室主任朱彬若掌握的數據來看,自2005年至2015年間,在487177隻拆回檢定的電能表中,計量性能合格率高達99.97%。其中,運行滿10年的電能表共有2969隻,判定不合格僅29隻,總體合格率為99.03%,計量性能合格率也高達99.93%。

數據有力證明了“一刀切”式的8年輪換值得改進。

“讓正當壯年的電能表提前退休,這無疑是一種浪費。”朱彬若說。

問題找準了,又該通過什麽途徑解決問題呢?國網上海電力的研究人員從歐美等發達國家的經驗中得到了啟發。

不同於國內電能表到期輪換的運行管理模式,隨著計量技術和工藝水平的進步,歐美發達國家在幾十年的研究總結後已普遍采用基於抽樣檢測理論的方式對運行中的電能表進行狀態管理,並基於此延長了電能表的使用期限。美國、英國、德國、加拿大等國家在這方麵已經積累了豐富的經驗。

根據文獻顯示,美國在網使用的電能表最長“服役”時間已達到35年。美國在其關於電子式電能表的國家標準中詳細規定了抽樣試驗方法和評判標準,並推薦了周期性定比率、變比率和統計取樣三種抽樣方案。英國國家計量辦公室製定的《在線測試技術手冊》中規定電能表從安裝後8年開始抽樣,每隔5年抽樣一次。作為國際計量權威技術機構,國際法製計量組織於2010年7月,由TC3/SC4工作組編寫文件《采用抽樣方法對使用中民用儀表進行後續檢定》,探討了如何對即將到達首次檢定有效期的民用電能表、水表、氣表和熱能表進行後續檢定,以判斷其是否可以繼續使用,並鼓勵成員國開展相關探索。該文件對有效期即將到期的民用表抽樣方案、試驗項目、結果判定、延期年限等作了闡述,並建議若有效期即將到期的民用電能表抽樣檢測合格,可進一步延長50%有效期,這對各國的實際操作具有一定的指導意義。

在朱彬若看來,抽樣檢測的前提是電能表質量水平的過關。“隻有電能表在使用8年後依然能長期保證精準計量,我們推動修改檢定規程才有意義。”恰好在這一點上,基礎已十分紮實。

目前,我國已普遍使用智能電能表,計量性能十分穩定可靠。此外,國家電網公司近年來出台了一係列標準文件、管理製度和技術試驗方法,加強智能電能表全壽命周期管理,確保每一隻電能表都時時刻刻處於運行可控、在控狀態。這也為將世界先進經驗移植到我國奠定了技術基礎。

在積累了大量前期檢測數據的前提下,隨著時機和條件的成熟,國網上海市電力公司自2014年起開始與上海市質量技術監督局合作,邁開探索采取抽樣檢測的方法實現電能表狀態輪換的步伐。

規程修訂科學嚴謹

抽樣檢測基於數理統計原理,有著嚴謹紮實的科學基礎,是經濟合理評估總體目標量性能的有效方法。將抽樣檢驗方法運用至電能表運行狀態評價方麵,可以以最經濟有效的方法承擔最小的損失概率。

從2014年起,上海市質量技術監督局就與國網上海電力達成共識,開啟合作探索研究基於抽樣檢驗的電能表狀態更換策略工作。

2015年至2017年,上海市計量技術測試研究院和國網上海電力專題立項研究,深入分析了近幾年積累的近50萬隻在運電能表檢測數據,匯總分析了本市電能表運行質量水平和運行失效原因,並對抽樣檢驗技術開展了技術分析和論證,初步掌握了電能表狀態更換的基本規律和方法。在這支研究團隊中,政企雙方的專家還專門聽取了來自各地質監係統、上海計量協會、國網計量中心和電能表生產企業等各方的意見建議。

2015年,上海市質量技術監督局將“借鑒國外成功經驗,通過抽樣統計的方法開展電能表、燃氣表使用期限課題的研究”列入《2015年上海市計量工作要點》。此項研究工作受到了國家質檢總局計量司以及國家電網公司營銷部等部門的高度關注和重視,希望上海市率先進行創新探索和實踐,形成可以在全國複製的經驗。

2016年,上海市質量技術監督局組織撰寫的上海市地方檢定規程《電子式交流電能表使用中檢定規程》(JJG(滬)56-2016)經批準正式發布。“這一新規程的發布具有裏程碑式的意義,該規程在我國首次提出了對電能表批的極限質量水平的抽樣判定方法,並可依據該方法延長電能表計的在網使用期限。”國網上海電力營銷部計量處負責人杜成剛說。

與推動《電子式交流電能表使用中檢定規程》這一“技術標準”出台相同步的是,從2017年年初起,國網上海電力配合上海市質量技術監督局開展了電子式交流電能表狀態更換相關管理規範的擬定工作。管理規範旨在明確實施電能表狀態更換過程中政府計量行政部門、供電公司、依法授權的電能表強製檢定機構、專業計量社團組織等各方的工作職責和操作流程,確保電能表狀態更換的實施工作具備切實可行的操作性和規範性。管理規範如同一部“行為標準”,進一步確保了電能表狀態輪換工作的合規、可行。

“上海策略”效益顯著

2017年年底,電子式交流電能表狀態更換相關管理規範已通過由上海市質量技術監督局組織的專家審定,進入最後的審批流程,不久就將頒布。屆時,《電子式交流電能表使用中檢定規程》和電子式交流電能表狀態更換相關管理規範將“雙劍合璧”,共同開啟上海在全國率先實現基於抽樣檢測方式的電能表狀態輪換策略的新時代。

“對於廣大居民而言,最直觀的感受是換表的周期又延長了。延長了多少時間呢?《檢定規程》給出的時限是‘延長50%的使用周期’,也就是說,一般情況下,一隻電能表可以連續工作12年了。”朱彬若說。在這看似簡單的“延長4年”的背後,是該模式相較於以往基於到期更換的更科學性和經濟性,並易於在同行業甚至跨行業推廣複製,具備明顯的示範引領效應。

基於抽樣檢測的電能表狀態輪換策略,經濟效益和社會效益顯著,可實現社會資源的最優化,節能降耗,綠色環保,利國利民。這一策略可有效評估運行中電能表的批次質量水平,既可適當延長質量狀況良好電能表的使用周期,避免花費大量的人力、物力去更換運行性能依舊良好的電能表,從而造成極大浪費,也能及時發現存在質量隱患的電能表,推動淘汰劣質電能表和引導技術進步。

按照普遍實現延長50%使用周期來測算,平均每年電能表相關的各項成本可下降1/3,並降低1/3的換表工作量。僅上海全市,預計2018和2019兩年累計可減少6.32億元智能電能表采購、安裝投入的費用。若在全國複製推廣,如果按國家電網公司範圍內智能電能表覆蓋4.5億戶計算的話,每年可減少智能電能表采購、檢測、安裝投入費用超過100億元。換表量和換表頻次的大幅度下降,也可極大減少停電時間和作業擾民時間,不僅可提升電網企業供電可靠率,也可避免由於頻繁換表而導致的社會摩擦。

從綠色環保方麵來看,1台普通的電子式電能表大約包含420克塑料——主要為外殼和接線端子等,350克金屬——主要為接線端子、繼電器、變壓器、PCB板金屬鉑片等,報廢時會產生電子垃圾約200克——主要為PCB板件及電子器件。以國家電網公司在網電能表4.5億台計,每年更換表具數量約為6000萬台。如果能夠實行電能表狀態更換管理,按90%的電能表能延長使用周期來測算,平均每年可減少塑料消耗2.268萬噸,相當於節約石油約14萬噸、減少二氧化碳排放43萬噸;節約金屬1.89萬噸,約等於1/3座南京長江大橋建造用鋼的重量;減少電子垃圾1.08萬噸,而2010年我國電子垃圾產生量為230萬噸……環保效益顯著。

“上海已經做好了電能表狀態輪換的準備。我們期待著在上海市質量技術監督局的指導下,早日開啟電能表實施狀態輪換的新篇章。”杜成剛說。

(本文來源:《國家電網雜誌》
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