智能电能表计量故障分析及处理措施薛生娟

智能电能表计量故障分析及处理措施薛生娟

薛生娟

国网宁夏电力科学研究院宁夏银川750001

摘要：随着电力系统技术的不断升级，对于用电用户的信息采集技术也不断升级，许多地区采用了智能电能表对用户的用电量进行计量和采集，智能电能表作为电力系统运行信息化的基础和关键，对于电能的计量具有准确度较高、自动化等多重优点，还能有效防止拖欠电费，保证了供电公司的经济效益，但在智能电能表的工作过程中会出现许多故障，影响电能表对电量计量的精确度。

关键词：智能；电能表；计量故障；处理措施；分析

1导言

电能计量模块用于对现场电压、电流进行采样、计量，是智能电能表的核心单元。计量模块的好坏与准确性不仅关系到电能表的现场使用寿命，也关系到用户、电力公司的经济利益。据不完全统计，国网公司电能表到货全检验测试不合格项目中，计量准确度性能不合格所占比例一般最高，是主要的不合格项目，而电能表入网后计量故障仍然占居故障排行榜前列。分析引起这些计量故障的原因，并制定相应的预防措施，对制造出高质量高可靠电能表具有重要意义。一般来说，电能表计量模块故障的主要故障模式有：采样电路故障、计量芯片失效、电能计量脉冲输出电路故障等。为了找出引起计量故障的原因，许多科技工作者从供电线路，谐波、变压器漏磁、计量芯片计数溢出、功率因素等多方面开展分析研究工作，取得了较为深入地认识和进展，但这些工作主要是在电信号层面进行分析，忽略了实现计量功能的主要实物载体-计量芯片本身失效导致的问题及其引起计量芯片失效背后的机理过程。

2智能电能表概述

智能电能表是一种由多个单元组合而成的新型全能电子式电能表，与传统的电能表相比，智能电能表能够对数据信息进行实时的监控和处理，并在信息记录、上传以及存储等方面具有明显的优势，智能电能表功能强大，不仅能够对用电负荷的曲线进行记录，还能根据不同的时期和季节自动进行费率和计价的调整，使得供配电的方案设计不断优化，随着电力系统的技术进步，智能电能表的功能也越来越多样化，甚至一些电能表还具备电价查询功能，这些智能电能表的技术进步有效地促进了供电服务的改善和优化，保证了电力系统的良好运行。

3智能电能表的常见故障及其原因分析

3.1电能表黑屏

电能表黑屏即在上电之后电能表没有显示，这种故障在电能表运行中最为常见，在电能表出现黑屏之后对电能表进行拆除检查，就会发现检测表DCDC小板上的C2处的电容可能出现已经烧坏的情形，火炸电源班上的稳压芯片出现损坏，除此之外，还有可能是UN零线脱落造成的烧毁。造成黑屏故障的根源可能是在进行智能电能表的安装过程不规范不科学，导致零线脱落或者焊点虚接的现象，或者电压的不稳定导致稳压芯片被击穿。

3.2电能表乱码

电能表乱码指的是电能表的液晶屏中显示的数字出现混乱的现象。导致数字显示混乱的原因主要有两个：一种是智能电能表安装在户外，受到高温的影响，导致显示的错误；另一种是智能电能表的液晶管脚出现虚焊的情况。

3.3电能表的电池故障

智能电能表一般采用的是锂电池，锂电池实际运行过程中存在一旦电量用尽或发生故障，已经设定的程序或者已经记录的数据就会丢失，因此，锂电池的质量对智能电能表的运行有重要的影响。电能表出现最常见的电池故障就是锂电池电量用尽，导致锂电池电量消耗殆尽的主要原因有两个：一个是锂电池的质量不过关、不合格；另一个原因是锂电池的电路板存在漏电的现象。除此之外，只能电能表常见的故障时电池欠压，在三相以及单项智能电能表中，一般会设置时钟电池，这种电池的主要作用是给智能电能表的时钟芯片提供电能，如果智能电能表中出现电池欠压的现象，电能表的表计报警灯就会常亮，并且在液晶屏上显示出相应的符号，说明电压已经低于额定的标准值，不能对电量进行准确的计量。

3.4电能表的烧表故障

烧表故障是电能表故障中发生几率最高的，烧表会引起电能表的损坏，使电能表无法正常工作。造成智能电能表的原因较多，主要包括以下几个方面：智能电能表内的供电电源烧毁；接线端子存在接线不良的问题；强电直接连接在脉冲的输出端，使得光耦出现故障进而烧毁；电线线路中过负荷使用，使得电流取样的线路或者内置的机电设备被烧坏；或者安装电能表的操作不当导致继电器的输出端子零线短接错，使得智能电能表内出现短路的现象；或者电表内的初级电压线圈被烧坏。

3.5电能表的费控故障

智能电能表一般都具有费用计算和控制的功能，因此，费控的部分也会发生一些故障，其中最主要的故障有：远程费控与实际不符合；对身份认证存在问题。导致远程费控存在问题的主要原因有控制电路出现故障，或者继电器出现了故障。而身份认证有问题的原因主要是芯片存在故障，芯片发生插反、插错或者折角，都会导致电能表的身份验证出现错误。

4智能电能表计量故障的预控措施

4.1采用科学的方式对电能表进行控制

在对智能电能表进行计量准确性控制的时候，应该充分结合具体的实际情况来对控制方式进行选择，以更好地确保对电能表控制的有效性。现如今各个地区的控制技术水平以及控制方式都有所差异，所以根据具体情况选择最为科学合理的控制方式就显得尤为重要。只有选择了最恰当的控制方式才能更好的确保智能表计量工作的准确性。另外还应该对电能表的开关设置进行一定的分析，合理的开关设置不仅能有效维持电能表的正常工作，还可以，在一定程度上减少计量故障的发生，并提升计量工作的准确性能。例如对于家庭中所使用的智能电能表一般情况下可以将开关设置在电能表的外部这样一方面可以对其实现远程控制，另一方面还确保了电能表整体结构的合理性。

4.2保证电能表各软硬件设计的可靠度

据经验总结部分智能电能表在运行的时候有可能会出现一些内部继电器问题。有时候是因为电压不稳定所引起，有时候是因为出点不灵敏而引起的。为了有效避免这种故障的发生，应该提前对此类故障采取一定的预防措施。在具体的设计过程当中，应该有效，确保各个软硬件与原件之间的有效协调，科学性以及合理性。这就要求在设计方案当中应该对这类事故进行一定的体现，应该对这些容易发生的故障进行一定的检验与检测。另外造成智能电能表故障的因素还有可能是在运输过程中所发生的。比如车辆行驶不稳而产生过大的震动或者是雷雨天气造成湿度过大都会影响智能电能表内部继电器的接触不灵敏现象发生。

4.3优化电能表计量芯片

首先，应该保证压敏的峰值电流8000A以上，还要保证它的安全。此外，控制应尽可能控制压敏电阻的成本，以保持合理的范围；其次，压敏电阻引线的设计要合理，压敏电阻引线应保持在与信号线一定距离，并应与信号线的直接关系，可以不平行，只为了一个垂直关系维护以防止电流攻击潮。第三、电路板布线科学，在电路板布线，把第一个芯片的功能，充分考虑其电磁辐射面，是否承受辐射的能力；其次是模拟信号考虑模拟信号的功能是非常关键的，只有模拟信号的功能是正常的，为了保护测量芯片的功能，电路板必须科学布线，做到隔离敏感区，这样才能保持芯片的测量功能，同时也保证了其安全性。

5结论

总之，从上述内容可以看出，智能电能表计量方面的故障有很多种，而其产生原因各不一样，如安装流程、电池质量、运用环境等，需要工作人员加强重视，才能避免智能电能表计量准确性受到影响。同时，严格进行智能电能表的校准，提升工作人员的综合素质，对于降低智能电能表计量故障发生率有着重要意义。

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