一种低压计量箱故障风险评估方法与流程

本发明涉及故障诊断
技术领域：
，尤其是涉及一种低压计量箱故障风险评估方法。
背景技术：
低压计量箱担负着用电计量计费的重要任务，需持续稳定运行。由于现场环境复杂，低压计量箱经受长期严酷的温湿度变化，雷电，电网波动及电磁干扰等影响，在外界环境、负荷因素影响下，低压计量箱失效不可避免，由此不仅带了维护费用的攀升，甚至产生用电经济纠纷和赔偿，后果极其恶劣。对现场计量箱的管理一直是电能计量管理的一个薄弱环节，因此，加强现场计量箱的运行管理，确保电能表准确、安全运行已成为当前提升电能计量管理水平的重要举措。我国电力用户数以亿计，配备的低压计量箱也数量众多，随着用电监管需要进一步加强，针对低压计量箱的故障诊断也急需加强。技术实现要素：本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种低压计量箱故障风险评估方法。本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种低压计量箱故障风险评估方法，包括以下步骤：1)基于低压计量箱的故障影响因素，采用cca法确定低压计量箱的关键部件；2)建立低压计量箱fmea量化评分模型；3)基于所述低压计量箱fmea量化评分模型对所述关键部件的故障进行风险评估，确定各故障的风险管控优先级。进一步地，所述基于cca法确定低压计量箱的关键部件具体为：对低压计量箱进行功能划分，以单个部件为单位，基于故障影响因素和设定准则对每个部件进行评估，将部件归类于关键部件和非关键部件。进一步地，所述设定准则包括：a、部件故障或失效是否涉及人身安全；b、部件故障或失效是否影响计量；c、部件故障或者报警是否影响低压计量箱内部环境；将判定结果满足a、b、c中一项或多项的部件归类为关键部件。进一步地，所述低压计量箱fmea量化评分模型对低压计量箱故障分别进行严重性评价、可能性评价和可检测性评价，并根据评价结果将严重性、可能性和可检测性量化为一到五分，以风险优先度rpn作为低压计量箱fmea量化评分模型的输出，所述风险优先度rpn的计算公式为：rpn＝s×p×d其中，s为严重性的分数，p为可能性的分数，d为可检测性的分数。进一步地，所述步骤3)具体为：根据所述低压计量箱fmea量化评分模型计算各关键部件的每一故障的风险优先度rpn；按风险优先度rpn由高到低，确定各故障的风险管控优先级，风险优先度rpn越高，则风险管控优先级越高。进一步地，确定所述风险管控优先级时，将风险优先度rpn小于设定阈值的故障标记为可接受风险。进一步地，所述设定阈值为18。与现有技术相比，本发明具有以下优点：1、本发明基于故障影响因素和cca法确定低压计量箱的关键部件，可靠性高。2、本发明建立了低压计量箱fmea量化评分模型，能够对低压计量箱的故障进行精确评分，提高了风险评价的可靠性。附图说明图1为本发明的流程示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。如图1所示，本发明提供一种低压计量箱故障风险评估方法，包括以下步骤：步骤一：基于低压计量箱的故障影响因素，采用cca法确定低压计量箱的关键部件；步骤二：建立低压计量箱fmea量化评分模型；步骤三：基于所述低压计量箱fmea量化评分模型对所述关键部件的故障进行风险评估，确定各故障的风险管控优先级。1、关键部件的确定基于cca法确定低压计量箱的关键部件具体为：对低压计量箱进行功能划分，以单个部件为单位，基于故障影响因素和设定准则对每个部件进行评估，将部件归类于关键部件和非关键部件。故障影响因素可以通过大量故障数据样本分析获得。本实施例中，上海公司辖区内运行时间10年以上的老旧低压计量箱运行情况共计10848条样本为例。样本低压计量箱涉及制造厂家20余家，箱体材质包括金属、塑料和玻璃钢，表位数从单表位到九表位，接线方式包括单相、三相和互感器接入式，安装位置涵盖户内和户外，运行地点既有靠长江口和沿海区域又有化工、钢铁厂区，从居民住宅、到商业区域、再到工业区，基本覆盖上海所有供电区域，样本数据具有一定代表性。以所获得的现场数据为研究对象，对低压计量箱故障数据进行分析，初步分为5个大类：(1)箱体外观及涂层损毁；(2)铭牌标识损毁；(3)观察窗、箱门损毁；(4)电源接线问题；(5)保护装置问题。其中，对于由于计量箱箱体材料问题引发的故障如表1所示，与计量箱结构及工艺有关的故障如表2所示；铭牌标识损毁故障形式如表3所示；观察窗、箱门损毁故障形式如表4所示；电源接线问题导致故障如表5所示；保护装置问题导致故障如表6所示。表5与计量箱箱体材料有关的故障表2与计量箱结构及工艺有关的故障序号故障形式1箱体开裂、破损2箱体渗水3箱体雨遮破损，箱体防水性能不足4箱体密封性差，防尘防水性能差5箱体变形6箱体老化严重7表箱结构设计不合理，装拆电表需要装拆表箱底板8箱体有孔洞未封堵9计量箱与接户线联接处破损表3铭牌标识损毁故障形式序号故障形式1字迹清晰2字迹模糊3字迹不清4轻微锈蚀5严重锈蚀6缺失表4观察窗、箱门损毁故障形式表5电源接线问题导致故障表6保护装置问题导致故障序号故障形式1进线总开频繁跳闸2进线总开(熔丝)烧毁3进线总开破损4表前分路隔离开关烧毁5表前分路隔离开关开关松动6表前开关损坏7表后开关跳闸8表后开关烧毁9表后开关损坏低压计量箱的故障类型主要包括箱体外观及涂层损毁、铭牌标识损毁、观察窗或箱门损毁电源接线问题和保护装置问题。根据上述故障类型，可知影响低压计量箱故障的因素主要可分为环境、机械、电气及其他因素四类。(1)环境因素包括腐蚀及湿度环境对金属计量箱性能的影响、温度环境对非金属计量箱性能的影响、阳光辐射对计量箱性能的影响等；(2)机械因素对低压计量箱性能的影响主要指在建筑工地、生产车间和山区使用的低压计量箱，遭受重物撞击的几率较高，易造成低压计量箱壳体的凹陷和破损，或者振动环境造成低压计量箱壳体损坏，进而影响其电气安全和性能安全；(3)电气因素对低压计量箱性能的影响指低压计量箱在户外使用条件下，可能会发生雷击或短路情况，在遭受雷击或短路的情况下，非金属计量箱易因雷击或短路产生的高温条件产生燃烧或软化，或者由于不规范接线或用电造成电气元件损坏，进而影响其安全性能；(4)其他因素对低压计量箱性能的影响指除了环境、机械和电气因素外造成现场低压计量箱故障的因素，如人为损坏等。所述设定准则包括：a、部件故障或失效是否涉及人身安全；b、部件故障或失效是否影响计量；c、部件故障或者报警是否影响低压计量箱内部环境；将判定结果满足a、b、c中一项或多项的部件归类为关键部件。在某实施例中，用“y”表示部件满足判定标准，具体见表7。表7低压计量箱关键部件确认表最终确定的低压计量箱的关键部件包括箱体、断路器、导线、接线端子/接线排/接线盒、接插件及防窃电模块。而各关键部件的失效模式具体包括：针对箱体的失效模式包括有褪色、开裂、涂层磨损/剥落、箱门变形、观察窗老化或破损、铭牌字迹模糊或锈蚀；针对断路器的失效模式包括有破损或烧坏；针对导线的失效模式包括有裸露、烧焦；针对接线端子的失效模式包括有破损或烧坏；针对接插件的失效模式包括温升过高。2、低压计量箱fmea量化评分模型的建立低压计量箱fmea量化评分模型对低压计量箱故障分别进行严重性评价、可能性评价和可检测性评价，并根据评价结果将严重性、可能性和可检测性量化为一到五分，以风险优先度rpn作为低压计量箱fmea量化评分模型的输出，所述风险优先度rpn的计算公式为：rpn＝s×p×d其中，s为严重性的分数，p为可能性的分数，d为可检测性的分数。对s、p、d这3项内容的分数如表8所示。rpn值最低为1，最高为125，数值越高表示该项失效模式的风险越大。按照rpn值的排序结果，确定应优先控制的潜在风险。表8低压计量箱fmea法评分标准3、风险评估根据所述低压计量箱fmea量化评分模型计算各关键部件的每一故障的风险优先度rpn；按风险优先度rpn由高到低，确定各故障的风险管控优先级，风险优先度rpn越高，则风险管控优先级越高。在某些实施例中，确定所述风险管控优先级时，将风险优先度rpn小于设定阈值的故障标记为可接受风险。本实施例中，设定阈值为18。风险级别通过rpn值来判定。在风险评估表中，当rpn值>18时表示风险不能接受，需要采取风险控制措施；当rpn值<18时表示风险可以接受，不需要采取风险控制措施。采取风险控制措施后，当rpn值,18时表示风险不能接受，风险未能得到有效控制；当rpn值<18时表示风险可以接受，风险已得到有效控制。风险级别判定表见表9。表9低压计量箱风险等级判定表在某实施例中，运用fmea法对各关键部件风险进行分析、评估，制作如下风险评估表如表10所示。表10低压计量箱风险评估表以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本
技术领域：
中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。当前第1页12