電能采集器可靠性試驗(yàn)評(píng)估的研究
本文關(guān)鍵詞:電能采集器可靠性試驗(yàn)評(píng)估的研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】: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(wàn)小時(shí)的要求,但卻沒(méi)有給出具體的評(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(kāi)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。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;陔娔懿杉鞴收蠒r(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(wú)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)算的平均壽命;利用溫度應(yīng)力下的阿倫尼斯方程和電子產(chǎn)品的激活能值,計(jì)算了正常工作溫度下電能采集器的平均壽命,滿足7.6萬(wàn)小時(shí)的要求。第五,對(duì)全文的研究?jī)?nèi)容進(jìn)行了總結(jié),并指出了電能采集器可靠性進(jìn)一步研究的內(nèi)容。
【關(guān)鍵詞】:電能采集器 FMECA 加速試驗(yàn) 可靠性
【學(xué)位授予單位】:浙江理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TM76
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-9
- 第一章 緒論9-18
- 1.1 研究背景和意義9-10
- 1.2 可靠性分析方法研究現(xiàn)狀10-12
- 1.3 可靠性試驗(yàn)方法及發(fā)展趨勢(shì)12-14
- 1.4 可靠性試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析方法研究現(xiàn)狀14-16
- 1.5 電能采集器可靠性研究現(xiàn)狀16
- 1.6 主要研究?jī)?nèi)容16-18
- 第二章 電能采集器可靠性預(yù)計(jì)和FMECA分析18-32
- 2.1 引言18
- 2.2 電能采集器工作原理及結(jié)構(gòu)組成18-21
- 2.2.1 電能采集器工作原理18-19
- 2.2.2 電能采集器結(jié)構(gòu)組成19-21
- 2.3 電能采集器可靠性預(yù)計(jì)21-24
- 2.3.1 可靠性預(yù)計(jì)簡(jiǎn)介21
- 2.3.2 基于元器件應(yīng)力法電能采集器可靠性預(yù)計(jì)21-22
- 2.3.3 電能采集器可靠性預(yù)計(jì)22-24
- 2.4 電能采集器故障模式、影響及危害性分析(FMECA)24-31
- 2.4.1 FMECA簡(jiǎn)介24-26
- 2.4.2 電能采集器FMECA分析26-31
- 2.5 本章小結(jié)31-32
- 第三章 電能采集器失效機(jī)理分析32-40
- 3.1 引言32
- 3.2 電能采集器關(guān)鍵性元器件環(huán)境效應(yīng)分析32-37
- 3.2.1 封裝結(jié)構(gòu)的環(huán)境效應(yīng)分析32-33
- 3.2.2 PN節(jié)環(huán)境效應(yīng)分析33-34
- 3.2.3 鋁電解電容(電容)環(huán)境效應(yīng)分析34-35
- 3.2.4 電阻環(huán)境效應(yīng)分析35-36
- 3.2.5 變壓器(電感)環(huán)境效應(yīng)分析36-37
- 3.3 電能采集器的故障機(jī)理分析37-39
- 3.4 本章小結(jié)39-40
- 第四章 電能采集器可靠性試驗(yàn)及統(tǒng)計(jì)分析40-56
- 4.1 引言40
- 4.2 電能采集器可靠性加速試驗(yàn)方案的確定40-48
- 4.2.1 電能采集器故障模式分析40-41
- 4.2.2 電能采集器加速試驗(yàn)應(yīng)力水平的選擇準(zhǔn)則41-42
- 4.2.3 電能采集器加速試驗(yàn)應(yīng)力加載方式42-44
- 4.2.4 電能采集器的試驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)44-45
- 4.2.5 電能采集器加速試驗(yàn)方案平臺(tái)設(shè)計(jì)45-46
- 4.2.6 電能采集器失效判據(jù)46-47
- 4.2.7 電能采集器加速試驗(yàn)結(jié)果分析47-48
- 4.3 電能采集器無(wú)故障數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)推斷48-52
- 4.3.1 加速試驗(yàn)的基本假設(shè)48-49
- 4.3.2 加速系數(shù)的定義與計(jì)算49-51
- 4.3.3 基于多層次貝葉斯無(wú)故障數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)推斷51-52
- 4.4 電能采集器可靠性估計(jì)52-55
- 4.5 本章小結(jié)55-56
- 第五章 總結(jié)與展望56-58
- 5.1 總結(jié)56
- 5.2 展望56-58
- 參考文獻(xiàn)58-62
- 致謝62-63
- 附錄I 電能采集器可靠性預(yù)計(jì)63-67
- 附錄II電能采集器FMECA表67-76
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