电力系统中智能型电能计量表问题探析梁欢

电力系统中智能型电能计量表问题探析梁欢

梁欢

（国网吕梁供电公司山西吕梁033000）

摘要：近年来，智能电能表成为电能计量产品的主流。在使用过程中出现的各种故障现象不能得到及时分析和处理，直接影响到电量结算、退补电量环节，因此，本文结合本人工作中遇到的智能表的故障进行分析，针对各项故障提出改进方法，找出解决的办法，使其能更好的适应当前飞速发展的电力市场的需求。

关键词：智能电能表；电能计量；故障分析

引言

电能表是电能计量的管理环节中最重要的硬件设备，对电能表的技术原理和运行过程中出现的各种故障分析，是电能计量管理人员在日常工作中必须，这个工作是否做好，体现在电能计量管理中处理表计故障的合理性，也直接反映广大电力用户对供电管理部门的服务满意度。。智能电能表一般出现的故障现象有：脉冲灯不闪或无校验信号输出、停走或显示异常、电量“飞走”等。以下逐一对这些故障进行分析。

1“故障”的及时发现和准确处理的意义

我们知道电能计量装置是收取电费的依据，电能计量装置的计量结果是否可靠、准确，关系到供电企业的经济利益，同时也关系到电力客户的成本支出。在日常工作中，计量装置的运行总有一定的故障发生概率，运行中的高压计量回路产生故障是不可避免的，而电能计量回路发生故障后，电量电费的追讨工作也一直是困扰供电企业的一个管理难题，该类纠纷如果没有得到及时妥善处理，或者与客户沟通不到位，极有可能引发客户拒付电费，甚至投诉；那时供电企业将相当被动，给优质服务工作带来负面影响。

1.1提高计量数据的准确性及可靠性

电能计量数据的准确性不仅包括电能表和互感器等设备的比差与角差的线性范围及线性度，还与电能计量数据的时效性密切相关，此外，电压也是影响电能计量数据准确性的一个重要因素，在目前电能计量工作的实际操作中，电能表的准确性一般在0.1级-1级之间，线性度在0.1%左右，线性范围能够达到1000倍以上。对电能计量装置进行改造能够提高计量数据的准确性，例如使用具有超过载能力的电能表，具有补偿功能的电能表以及具有误差补偿功能的互感器等具有较高技术含量的电能计量设备，大大的提高了电能计量数据的准确性。

1.2提高供电企业工作效率与计量装置智能化

随着我国电力工作的不断改革与深化，电能计量技术及装置也不断革新，电能计量工作逐步向智能化、信息化与多功能化方向发展。

2智能型电能计量表故障

2.1脉冲灯不闪或无校验信号输出

脉冲灯是电子式电能表的负载指示灯，它的闪烁频率与负载大小成正比，正常情况下，只要有负载工作，电流流过电能表的传感器后，就会产生脉冲信号，驱动LED灯闪烁，同时输出校表脉冲。根据各厂家的设计不同，有些电能表的校验脉冲和LED负载指示灯是在一个串联回路上，而有的则不在同一个串联回路中。针对这两种情况，出现故障时异常表现形式也不完全相同。对于前者，如果LED灯出现不闪烁的故障，由于校验脉冲输出电路和LED驱动电路是串联电路，则将同时导致没有校验脉冲输出。对于后者，如果LED灯出现不闪烁的故障，由于校验脉冲驱动电路与LED驱动电路不在一个串联回路中，不一定会导致校验脉冲没有输出。同样道理，当出现没有校验脉冲输出时，对于前者，LED灯通常也不会闪烁，而对于后者，LED灯可能正常闪烁。

对于脉冲灯不闪烁或者无校验脉冲输出的故障情况，其引起故障的原因一般有两种：

（1）计量芯片损坏。对于这种故障，制造厂应从元器件的选型和提高生产工艺水平来控制。通过选用知名品牌的计量芯片来避免出现芯片质量问题，从而保证整机质量。其次是要加强工艺控制，例如严格规范制造过程中的防静电措施等，避免在生产过程中芯片因静电损伤导致性能下降，使得产品在以后的运行中提前老化，引起故障。

（2）计量芯片的脉冲输出电路不通；模拟信号采样通道异常，例如锰铜片信号线脱焊或断裂、电压采样回路短路或断路等。对于这类故障，应通过加强工艺控制，提高焊接水平来降低故障率。

2.2停走

停走是所有故障中最为常见，停走主要表现为电量不累加，但实际有负载在消耗电能。对于使用计度器显示电能量的表计，在有持续电流流过电流传感器时，计度器始终不能翻动。对于数码管或液晶显示的表计，在有持续电流流过电流互感器时，显示数字始终不会增加。

对于这类故障，一般可从四个环节去查找原因：信号采样环节；电能运算环节；显示环节；电源环节。一般情况下，如果停走的表计，其负载指示灯在有负载时也不闪烁，则故障因素大多在信号采样环节和电能运算环节。

（1）采用计度器显示的表计，显示环节出现故障导致停走通常是因为计度器“卡字”造成。

计度器常用的驱动方式是步进电机驱动，常用的传动方式是齿轮传动。无论计度器支架是塑料的、金属的，是上安装方式还是下安装方式，在安装固定的过程中，计度器安装孔与电表的固定孔未对准，则容易使计度器支架“扭曲”变形，造成计度器工作不正常，出现“卡字”现象。另外，因为计度器是通过齿轮传动的，每个之间不允许存在异物，否则将导致字轮之间卡住无法转动。因此，要求计度器的生产和装配环境洁净，否则将导致“卡字”机会大大增加。一些计度器因采用“止逆”技术，防止计度器被倒拨，此类产品如果人为倒拨也会破坏齿轮，导致“卡字”。

（2）采用数码管或液晶显示的表计，显示环节出现故障导致“停走”通常存在以下几种原因：

①电能脉冲采样电路异常；

②显示驱动电路工作异常；

③数码管或液晶屏本身损坏导致“黑屏”。

针对①类故障，应从提高工艺水平方面去解决问题。而对于②③类故障，一般都是元器件本身质量隐患造成的，因此，应对元器件品质加强控制。

（3）对于电源环节故障引起的停走，基本上属于整机停止工作的情况。

电源是表计正常工作的原动力，电源异常必然导致整机瘫痪。目前电子式电能表的电源广泛采用三种电源方案：阻容降压；线性变压器；开关电源。其中阻容降压法在单相电子式电能表中使用最多，线性变压器降压一般用于带通信接口的表计，而开关电源则用于在通信状态时需要消耗较大功率的网络表或多功能表。对于线性变压器降压类电源或开关电源，出现故障的几率都比较小，制造厂只需要在电源进线处做好防雷和防高压处理即可避免故障的发生。而对于阻容降压的电源方案，由于电容阻抗特性与电网频率密切相关，因此，在当今电网谐波含量越来越复杂的用电环境下，极易出现烧表故障。由于阻容降压的电源方案具有明显的成本优势，目前几乎所有的普通单相表都采用这种电源，随着电网环境的恶化，谐波含量越来越高，使得这类表计的运行故障率越来越高，应引起制造厂和供电管理部门的足够重视，这里针对该类故障进行详细分析。

2.3电量“飞走”

电量“飞走”是电表故障中比较少见的一种，但由于“飞走”往往导致电量猛增，因此，这也是最容易引起用户投诉的表计故障。如果不能及时妥善处理，将影响到供用电双方的利益关系，激化矛盾。对于这类故障，一般是由于计量芯片本身质量问题或者采样电路出现虚焊、断路等现象而引起。这类问题有时比较难以判断是否真正“飞走”。因为有的如果是由于虚焊引起，则可能有时异常，有时又恢复正常。比如，有的表计，用户反映走快，可是现场校验时又正常。碰到此类故障，不能立即做出判断，应将表计拆回计量中心长期观察试验，最后才能下结论。针对这类故障，制造厂应从多方面去解决问题。首先，应选用质量可靠的计量芯片；其次，在生产过程中应做好静电防护措施；第三，要采取更加严格的老化工艺，如高温走字，高低温交替冲击等措施来淘汰存在虚焊假焊的产品。

3结束语

以上阐述了几类常见的智能型电能计量表故障现象。。当然，这还不能涵盖所有故障，很多新的问题将会在以后的工作中出现，我们只有在不断的实践中去学习，去发现和总结，才能更好地做好电能计量工作。

参考文献：

[1]陈向群《电能计量技能考核培训教材》中国电力出版社