智能电能表计量性能故障分析王丽娟

智能电能表计量性能故障分析王丽娟

王丽娟

国网新疆电力有限公司电力科学研究院新疆乌鲁木齐830000

摘要：随着人们生活水平的提高和科技的快速发展，人们对电的依赖越来越严重，企业生产过程中常需要大量的电能供应，家用电器种类在不断增加，家庭用电也呈现多样化形式，大规模用电和多元化用电互相结合形成了新的用电方式。在这种趋势下，对智能表精准度的要求大大提高，因此，智能化电表的准确性得到了很大一部分人的重视。电能表计量的准确性是否准确，直接关系到企业的利益，本研究就智能电能表常见故障产生原因进行分析，并提出了相应的预防和控制措施，希望给相关人员提供参考。

关键词：智能电能表；计量；性能故障

前言

在电力企业的电网运行中，智能电能表作为基础的电力设备，对电网的运行起到重要的作用。在实际应用过程中，智能电能表会出现不同程度的故障情况，导致其无法正常运行，无法满足人们日常用电需求。针对这一情况，我国电力企业对智能电能表运行情况进行研究，分析智能电能表的故障情况，发现性能故障是导致智能电能表无法正常运行的主要原因，人们也更加重视智能电能表的计量性能。针对智能电能表的故障情况，提升智能电能表的计量准确度，这对今后智能电能表的广泛应用和电力企业的发展非常重要。

1智能电能表常见故障分析

智能电能表计量性能故障主要有误差、停走、运作有误等情况。针对智能电能表计量性能故障进行分析，对停走和误差故障原因、检测方式进行研究。

1.1智能电能表自身质量不过关

在通常情况下，城市中的电能表安放在楼道墙上的某个暗格中，农村的电能表安放在附近的电线支柱上，没有专业装备很难接触到，并做了相关的防雷电措施，可以说十分安全[1]。但是事实上，很多智能电能表在安装的第一年就出现了大大小小的很多问题，有的甚至彻底报废没办法继续使用。排除人为因素外，最大的可能是电能表自身的质量问题。智能电能表使用第一年就出现严重问题一般有两个方面原因：一是次品。就是在商场统一采购时，这个电能表恰好是次品，这是一般对比一下邻居家的电能表就可以确定是否是这种情况。二是智能电能表质量普遍不过关。在我国的某些地方，电力供应系统公司为了能在国家下发安装电表的款项中谋求更多的利益，常常去买一些最便宜的电能表给用户安装，这些电能表大部分是不知名的小作坊生产，用的是落后的生产技术以及劣质的材料，有一些甚至是报废电能表被回收后经过简单的改造，就重新流回市场，这种电能表计量精度不准是一定的，但这不是最关键的问题。更严重的是，这类电能表容易发生漏电事故，对前来查电能表或检查故障的电工造成极大的安全隐患。因此，智能电能表质量不过关不仅是最常见的电能表故障原因，也是对电工来说最危险的故障，很多电工不愿意检查不知原因就坏掉的电能表，多数就是害怕发生这种不可预知的危险。

1.2继电器故障

继电器及其相关电路作为智能电能表用户用电的控制单元，是实现供电企业对用户跳闸、合闸等远程控制的关键。（1）继电器本身品质问题，如触点容量、触点绝缘水平、触点的断裂变形或者粘连以及激励能力缺陷等都是造成继电器不动作或者智能电能表开路等故障的原因[2]。（2）软件设计有缺陷、控制输出参数配置错误等，是造成继电器内置式智能电能表继电器不动作或继电器实际状态与跳闸灯指示不符，继电器外置式智能电能表电平或脉冲输出方式错误的主要原因。（3）智能电能表长时间处于超负荷状态或在超负荷情况下拉合闸，造成继电器触点发热变形甚至烧毁。（4）智能电能表通信异常、安全加密错误也会造成继电器动作的失败。

1.3烧表问题

智能电能表出现烧婊的原因主要有以下三个方面。第一，电能表内部回路端出现接触不良的时候会造成负荷不断增加，最终导致烧表；第二，表内线路，工艺质量过差的话会容易引起短路故障。另外施工人员在安装的过程中没有将线段有盒的螺丝拧到位，也会造成智能电能表超负荷现象发生，最终也会导致烧表故障；第三，如果脉冲输出端被接入一股强电的话，也会造成光耦被烧坏。

1.4不计量

第一种表现形式是在液晶显示屏上没有数据显示，脉冲无输出的情况，主要由于内部计量芯片和中央处理器没有正常运行，产生故障的主要原因是电源供电电路无法正常供电[3]。根据供电故障的不同位置，可分为三种故障情况：第一，电机匝间短路、变压器在运行时被烧坏以及由变电器在绕组中出现断线情况。第二，二极管或三极管产生的物理整流现象和稳压器回路造成元器件损坏现象。第三，负荷开关在运行时断开的情况。

2智能电能表计量性能故障预防措施

2.1加强对新生产电能表进行质量把关

电能表自身质量是关键因素，如果电能表自身质量出现问题，出现电能表的计量问题，尤其是电能表出现计量比实际多的情况时，往往会导致用户非常不满，即使电能表已经被修好，用户也会已电能表出现过故障为由拒绝缴纳足够的电费，因此，把握好电能表的质量，不仅有利于电工的安全，更是稳定安抚民心的重要基础。

2.2防止继电器故障

（1）在智能电能表控制回路设计时应充分考虑继电器触点容量，继电器激励电路的激励能力、相关元器件的冗余度、电源负载能力，并且应有继电器状态检测和保护电路。（2）在继电器等元器件选取上，选用质量品质高的元器件。电能表供货验收环节应开展电能表控制回路软件正确性验证和针对继电器的质量检测。（3）在使用过程中应避免长时间超负荷运行和大负载电流下的拉合闸对继电器造成的损坏。

2.3防止智能电能表烧毁

（1）在智能电能表设计时，应充分考虑压敏电阻、热敏电阻、内置继电器等关键元器件选型的冗余度，如使用TMOV（金属氧化物压敏电阻）代替现有MOV（压敏电阻）；硬件设计时增加必要的保护回路。（2）表计安装场所应有防雨、防晒、防雷等措施，防止雨水、雷击电流等进入智能电能表内部；提高装表接电的工作质量，加强装接人员培训考核，避免出现因螺丝未拧紧等原因造成烧表。（3）充分利用智能电能表过载事件记录、负荷记录以及用电信息采集系统，提前了解用户超负荷用电行为，及时更换更大容量直接接入式电能表或经低压互感器接入式电能表。

2.4保证密钥下装工作

智能表在公钥状态下无法实现费控功能，密钥下装工作是通过严格的身份认证、安全认证等技术保护电能表的电费、电量等信息的完整，并保证参数设置、控制指令等关键命令的可靠执行。实验室密钥下装成功后，电能表由公钥状态转为私钥状态。密钥下装失败的代码是EＲＲ－10，异常原因是身份认证失败。此类故障发生原因是下装过程中某一环节出现错误，无法继续完成密钥更新，此时电能表处于私钥或公钥状态，需先恢复电能表至公钥状态，重新进行密钥下装工作。

总结：

关于电能表的准确计量，我们国家相比于国外还是有一定的差距，由于国外工业革命比我们早了许多年，我们在那个时候正内忧外患，无暇顾及工业发展，所以，至今我们都没有国外的电能计量做的先进。但我们国家近些年来发展迅速，有关技术也在不断改进，终有一天，我们的电能计量会让我们放心用电，有关电能计量的研究，也会不断发展深入研究下去。只要电没有退出人类的历史舞台，有关电表的研究就具有重要的意义。

参考文献：

[1]黄智敏，冯志刚.能源计量中智能电能表的常见故障及处理措施[J].企业改革与管理，2018（23）：209-210.

[2]邓高峰，胡涛，黄炜，赵震宇.智能电能表电量异常的原因分析及检测方法研究[J].江西电力，2018，42（10）：8-10.

[3]何静涵，王跃红.智能电能表计量准确性的影响因素及改进对策[J].计量与测试技术，2018，45（08）：78-79.