浅谈降低智能电能表故障率的措施

浅谈降低智能电能表故障率的措施

郭劲汝

郭劲汝

（国网山西省电力公司计量中心山西省太原市030032）

摘要：智能电能表的设计其是基于普通多功能仪表，在其功能方面进行进一步的拓展，和普通电能表对比而言，智能电能表能够实现实时检测的功能、自动控制的功能以及数据交互的功能。通过应用智能电能表，可以更好达到现阶段建设智能电网提出的信息化、自动化以及互动性等相关要求。确保能够实现对所有的用户实现全采集、全费控以及全覆盖的整体目标。

关键词：智能电表；故障率；降低措施

引言

智能电能表相较于传统电子电能表而言，增加了信息交互、自动控制、实时监测等功能，可以满足智能电网建设的互动化、自动化、信息化要求，实现电力采集系统的全费控、全采集、全覆盖的目的。由此可见，智能电能表对用电信息采集效率有着深刻的影响。做好智能电能表故障分析，消除智能电能表应用隐患具有极高的现实意义。为保障智能电能表能够稳定安全地运行，就必须在分析与探索的同时制定出针对性的解决办法。

1智能电能表的结构

智能电能表虽然是新的产物，但其电能计量的本质属性没有改变，在物理构造、工作原理等方面仍以传统的电子式电能表为基础的，只是在功能方面做了完善和扩展，以适应智能电网建设的需求，主要是通过电子、通讯、智能化等先进技术来实现的。因此，智能电能表初了具备传统电子式电能表的基础功能外，还增加了费控、零线计量、双向计量、冻结等功能，同时对通讯规约和安全论证进行了完善。智能电能表主要构成如图1所示，可以看出其由多个模块和元件组成，任一部分故障及问题的出现都会对智能电能表的运行状态产生影响，其元器件的增多在一定程度上也增加了故障产生的几率。其中表烧、电流开路、停走、时钟故障所占的比例相对较高，这些具体的故障现象可以归类为表烧故障、计量故障、显示故障、通讯故障、电源故障等几大类别，并对这几类故障的产生原因与处理方法进行分析。

图1智能电能表原理框图

2智能电能表常见故障及原因

2.1烧表故障

生活中常见的配电网运行故障就是智能电能表出现异常或烧表。处理此类故障的常见措施就是更换新的电能表，此类故障的年爆发率较高，主要是由于其装置内部的唯一供电源容易受到外界因素的干扰，当外界因素导致供电电源出现不稳定时，会使得供电电源运行中超负荷，引起继电器内部过流电阻高温被烧毁。此外，出现此类故障的另一常见原因为，电流击穿了智能电能表中的内部发射光耦，致使智能电能表被烧毁。

2.2电池故障

当电池的电量耗尽，就会出现数据丢失、程序丢失的问题。所以说电池质量将直接影响电能表是否可以稳定运行。在电池欠压时，电能表报警灯就会显示电池电压低。之所以出现电池故障是因为一些电池质量不过关，因此电池接头存在接触不良问题。此外电路板的设计存在缺陷，导致电源的管脚与底线、信号线很近。在电路板故障时，线路就会出现回路问题，导致电池能量快速耗光。

2.3通信故障

智能电能表通信系统包括载波通信、红外通信、RS485通讯。故障表现为单项通信以及不通信两种。通信故障问题主要包括红外发射管损坏、发射电路烧毁、红外接收电路烧毁。所以在发生通信故障时，需要重点检查载波接口、电压线路、接口相关器件。

2.4费控故障

这种故障主要有两种，一种为远程费控不合格，另一种为身份认证不合格。在密钥下装失败或身份验证不合格时，智能电能表密钥模块和密码机没有进行信息安全交换模式。原因包括控制回路故障、继电器故障等。

3降低智能电能表故障率的措施

3.1使用质量好的电池

电池对电能表正常运行有着重要的意义。为了减少电路发热几率，就必须做好散热处理工作，以免电路过热烧毁电能表内部元器件。此外还要定期检查电池使用情况，如果发现电池出现故障，如电量低就必须及时更换电池，以免故障电池影响到电能表工作质量。

3.2消除时钟异常

（1）保证设计的可靠性、可执行性，防止电路短路的隐患；控制生产过程中的工艺质量，防止出现技术上的失误，如短路、虚焊、污染线路板等。

（2）对于相关算法进行完善，验证运算曲线，保证软件设计的正确性，避免因设计错误导致的时钟误差。

（3）合理利用信息采集系统的对时功能，充分检测已投入使用的智能电能表，使其时钟保持高度的精准性。

3.3防止继电器故障

（1）合理科学的设计智能电能表控制回路，对于继电器的相关因素进行充分考量。如

点容量，激励电路能力、元器冗余度、以及电源负载能力，同时要设计继电器的运行状态检测装置和保护电路措施。

（2）合理选择继电器元件，选择高质量、高品质的继电器元件。全面细致科学的进行验收检测，包括对验证电能表控制回路的正确性、对继电器的质量性检测试验。

（3）避免长时间的超负荷运转，防止在负载电流较大时进行拉合闸，减少对继电器的损耗。

3.4防止智能电能表通信故障

针对红外通信出现的不通信故障，要检查红外发射管，判断其有没有出现装反问题，有没有发生损坏等问题。针对智能表电能表未接收红外信号的故障问题，所采取的解决措施是：先对红外接收电路有没有受到损坏进行检查，并换上新的红外接收管，同时要对红外接收管输出与输入电压进行测量。假如电压在正常范围，需要测量波形，若波形没有问题中间线路可能出现了故障，若波形表现不正常代表红外接收管可能出现了问题，要及时更换。通常情况下，红外通信之所以出现故障，往往是由于没有正确设置通信的波特率，也可能是地址不准确，或焊接不牢固，因此在处理故障问题时要认真检查。

3.5防止智能电能表烧毁

（1）充分考虑电能表元件设备型号的冗余度，利用TMOV（金属氧化物压敏电阻）等高性能元件代替现有MOV（压敏电阻）；增加硬件设计的安全性，注意设计保护回路的相关措施。

（2）重视安装人员的专业技术能力提高，避免因人为操作失误造成智能电能表故障产生，同时要求安装过程要考虑安装环境，安装场所应有防雨、防晒、防雷等措施。

（3）合理利用信息记录的数据如过载信息、负荷信息、用电采集信息额等，充分了解用电超负荷行为，对经常用超负荷用电电能表及时进行更换，更换时，需注意选用合乎电流的规格电能表，例如低压互感器接入式电能表。

3.6防止智能电能表费控故障

针对智能电能表出现的费控故障，需要采取的处理措施主要是：检查电路有没有出现故障，通常是借助继电器检测，检查电路是否出现了故障问题，从而将事故范围缩小。同时，要重点检查触电不良与继电器温度，这两种故障出现的较为频繁，电流在突然变大的时候可能会直接将继电器烧坏。因此，在选择所用的继电器时，要将继电器质量放在首位。之所以出现身份认证无法通过的问题，通常是因芯片发生故障。因此，在解决身份认证问题的时候，要先检查芯片有没有插错、插反问题。此外，要检查芯片有没有发生折角。下装密钥的时候，很容易会出现从中间折断的问题，因此下装密钥时要对应电能表和密钥，确保芯片稳定。

结语

在智能表的实际运行过程中，会出现的不同的问题，面对这样的情况便要求维修人员应当依照自身经验，结合现场检测技术以及仪器，利用横向以及软件分析方法等，全面的分析故障问题具体原因，并执行相应的策略，确保智能表能够安全可靠的运行。

参考文献：

[1]谢军.智能电能表的现场运行管理策略研究[J].通信电源技术，2018（02）：247-248+250.

[2]张小艳.智能电能表现场运行中常见故障及处理措施[J].科技创新与应用，2017（04）：206.

[3]薛帅欣.浅议智能电能表的运行维护与管理[J].低碳世界，2017（01）：120-121.