曹宏宇 康德功 馬建坤

摘 要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，也帶動(dòng)著電力行業(yè)的不斷進(jìn)步。電能表的功能日益豐富起來(lái)，目前的電能表已經(jīng)具備了諸多功能，例如信息存儲(chǔ)管理、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、智能調(diào)控、信息交互等，正是由于這些功能的出現(xiàn)，讓電能計(jì)量工作更加簡(jiǎn)單便捷，也促進(jìn)了營(yíng)銷管理工作的進(jìn)步，在為客戶提供便捷服務(wù)的同時(shí)，也提升了電力公司的經(jīng)濟(jì)效益。但是電能表功能的豐富也為電能表的檢查工作帶來(lái)了更高的要求。功能豐富，故障率也就相應(yīng)增高，就要求相關(guān)部門(mén)要定期對(duì)電能表進(jìn)行檢查，排查故障，并對(duì)故障的排查方法進(jìn)行總結(jié)，以提高維護(hù)人員的業(yè)務(wù)素養(yǎng)，確保篩查的準(zhǔn)確性，促進(jìn)電能交易公平化，以維護(hù)廣大用戶和供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：智能電能表;計(jì)量性能;故障;處理方式

中圖分類號(hào)：TM933 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2019）19-0177-02

在電力企業(yè)的電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中，智能電能表是使用最為廣泛的電力設(shè)備，其為電網(wǎng)的正常運(yùn)行提供了保障。在具體使用過(guò)程中，因?yàn)橐幌盗锌陀^因素的影響會(huì)導(dǎo)致智能電能表出現(xiàn)很多故障，導(dǎo)致運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)差錯(cuò)，對(duì)人們的正常用電會(huì)造成很大影響，也為供電企業(yè)帶來(lái)了損失。對(duì)此類進(jìn)行具體討論后，我國(guó)的供電企業(yè)細(xì)致地分析了智能電能表的運(yùn)行過(guò)程，對(duì)各類故障進(jìn)行了研究討論，最終發(fā)現(xiàn)因?yàn)闀r(shí)間而老化的元器件和衰退的性能是導(dǎo)致智能電能表出現(xiàn)故障的主要因素，廣大用戶也對(duì)智能電能表的計(jì)量性能更加關(guān)注。針對(duì)此類情況，降低電能表運(yùn)行中出現(xiàn)異常情況的概率是未來(lái)供電企業(yè)發(fā)展和保障客戶用電的基本要求。

1 智能電能表工作原理

隨著電網(wǎng)規(guī)模的迅速發(fā)展，電力行業(yè)也表現(xiàn)出了前所未有的進(jìn)步。隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展呢，科學(xué)技術(shù)水平也有了顯著提升。針對(duì)目前城鄉(xiāng)用戶的用電情況，為了讓用戶能夠更加方便安全地用電，智能電表得以推出。但是由于生活中存在過(guò)多的耗電量巨大的設(shè)備，為電能表帶來(lái)到了十分沉重的壓力，導(dǎo)致故障頻發(fā)，一旦電能表出現(xiàn)障礙，電力運(yùn)輸就會(huì)受到阻礙，人們的正常生活也不能得到用電保障，針對(duì)此類情況，此文對(duì)智能電表性能故障進(jìn)行了討論分析。

智能電能表存在的主要意義是對(duì)電力系統(tǒng)中的客戶用電費(fèi)用和用電量等信息進(jìn)行儲(chǔ)存，將電流和電壓模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，然后將其儲(chǔ)存在電能表中，再經(jīng)過(guò)數(shù)次處理系統(tǒng)的處理后才能轉(zhuǎn)換為脈沖信號(hào)，傳達(dá)至中央處理器，由中央處理器對(duì)電能表中儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取，然后對(duì)特定時(shí)段的用電狀況進(jìn)行討論分析，讓數(shù)據(jù)能夠進(jìn)行正常儲(chǔ)存并檢測(cè)。

2 計(jì)量性能故障的分析和檢測(cè)

智能電能表經(jīng)常性地會(huì)出現(xiàn)誤差、運(yùn)作異常和停走的情況。對(duì)常發(fā)故障進(jìn)行分析后，對(duì)導(dǎo)致出現(xiàn)故障的原因進(jìn)行了分析，討論出了對(duì)故障的檢測(cè)方式。

2.1 停走故障

通過(guò)對(duì)大量智能電表進(jìn)行檢修和維護(hù)后發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)最多的故障就是停走故障，發(fā)生這類故障后電表就不能進(jìn)行正常計(jì)量，因此，如果電表出現(xiàn)計(jì)量異常的情況，應(yīng)當(dāng)將此原因考慮在內(nèi)。

2.2 走量故障

走量故障的表現(xiàn)形式諸多，其中最主要的就是屏幕不再有數(shù)據(jù)顯示，不能進(jìn)行正常的脈沖轉(zhuǎn)換，導(dǎo)致出現(xiàn)這種故障的最大可能性就是內(nèi)部計(jì)量芯片和處理器出現(xiàn)運(yùn)行障礙，導(dǎo)致電源電路不能進(jìn)行正常供電。對(duì)電能表出現(xiàn)故障的位置差異性進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，大致可以分為三種情況：（1）電機(jī)匝機(jī)出現(xiàn)異常情況，變壓器故障或變電器故障。（2）二極管或三極管的運(yùn)行異常導(dǎo)致出現(xiàn)物理整流現(xiàn)象，甚至穩(wěn)壓器中的元器件損壞。（3）因?yàn)檫\(yùn)行時(shí)間過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致負(fù)荷開(kāi)關(guān)斷開(kāi)[1]。

通過(guò)對(duì)以上故障情況進(jìn)行分析可以得出，電能表能夠正常進(jìn)行脈沖輸出表示計(jì)量芯片能夠正常運(yùn)作，故障發(fā)生點(diǎn)可能是CPU和計(jì)量芯片脈沖輸出線路之間，或CPU和存儲(chǔ)器、顯示器的連接線上，針對(duì)此情況，可以對(duì)CPU對(duì)應(yīng)管腳進(jìn)行檢查，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)虛焊情況并采取措施進(jìn)行處理，或?qū)τ?jì)量芯片輸出腳和CPU管腳的連接情況進(jìn)行詳細(xì)檢查[2]。

2.3 誤差超差故障

此類故障屬于十分常見(jiàn)的故障，通過(guò)對(duì)拆回的智能電能表進(jìn)行詳細(xì)檢查，發(fā)現(xiàn)計(jì)量故障占據(jù)了所有故障的20%。通過(guò)對(duì)故障現(xiàn)象和故障部位進(jìn)行分類，可以分為下列幾類。

2.3.1 誤差無(wú)規(guī)律變化

電能表芯片中均含有VREF基準(zhǔn)電壓輸入管腳，其主要具備的是對(duì)電流的取樣功能，電壓取樣的ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換電路提供基準(zhǔn)電壓，此基準(zhǔn)電壓的合理取值范圍為2.5V+0.3V。如果芯片內(nèi)置的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路出現(xiàn)故障，就會(huì)致使電流取樣和電壓取樣全部出現(xiàn)誤差。

晶振故障。晶振存在的意義就是提供芯片系統(tǒng)正常運(yùn)作所需要的鐘源，計(jì)量芯片能夠正常工作也是因?yàn)榫д竦拇嬖?。一旦?jì)量芯片晶振出現(xiàn)異常，就不能進(jìn)行正常的采樣信號(hào)處理工作，也會(huì)累及到快速脈沖計(jì)數(shù)器，增高其出現(xiàn)功能障礙的概率，導(dǎo)致電能表運(yùn)行異常。

2.3.2 誤差超差，有規(guī)律

導(dǎo)致出現(xiàn)此類故障的原因主要是因?yàn)殡娮?、電容和?jì)量芯片不能正常運(yùn)行，從而使信號(hào)出現(xiàn)異常情況。

2.3.3 誤差溢出，嚴(yán)重超差

通過(guò)對(duì)以往的檢修實(shí)例進(jìn)行回顧分析，出現(xiàn)故障的時(shí)候，通常會(huì)出現(xiàn)脈沖指示燈閃爍的情況，最終導(dǎo)致電能表運(yùn)行出現(xiàn)誤差。

2.4 環(huán)境問(wèn)題

由于電能智能表屬于一種精密儀器，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，元器件很多，在使用過(guò)程中就十分容易受到外部環(huán)境的影響。針對(duì)此類情況，電能表使用前的準(zhǔn)備工作就顯得尤為重要。在將電能表全面投入使用之前，需要進(jìn)行嚴(yán)格的校準(zhǔn)和測(cè)試，才能有效降低計(jì)量性能故障事件的發(fā)生。條件允許的話，可以將智能電能表放入一個(gè)塵土和磁場(chǎng)較弱的環(huán)境，對(duì)其進(jìn)行調(diào)校和測(cè)試，就能很大程度上提高計(jì)量的精確程度[3]。除此之外，由于電能表的液晶顯示屏外都有一層玻璃構(gòu)成，而玻璃的易損程度高，十分容易受到外界破壞，這就要求相關(guān)工作人員在運(yùn)輸過(guò)程中要重視對(duì)玻璃的保護(hù)工作，在電能表投入使用后也要定期進(jìn)行巡查保護(hù)和維修，從而保證電能表計(jì)量工作的正常運(yùn)行[4]。

4 提高計(jì)量準(zhǔn)確性措施

智能電能表最常見(jiàn)的計(jì)量故障，就是電能表停走，或運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)誤差，導(dǎo)致出現(xiàn)此類故障的主要原因是元器件的老壞，內(nèi)部線路出現(xiàn)異常等。所以，對(duì)電能表計(jì)量性能起到最關(guān)鍵作用的是元器件的質(zhì)量和生產(chǎn)工藝。

4.1 高品質(zhì)元器件

要想從根本上出發(fā)降低智能電能表的故障發(fā)生率，最好的辦法就是選擇高品質(zhì)的元器件進(jìn)行智能電能表的組裝。必須要注重元器件的質(zhì)量，要選擇專業(yè)素養(yǎng)更強(qiáng)的元器件供應(yīng)商，并在采購(gòu)之前對(duì)元器件進(jìn)行專業(yè)檢測(cè)，要嚴(yán)格把控生產(chǎn)環(huán)境[5]。密切關(guān)注每一個(gè)生產(chǎn)環(huán)境，保證采購(gòu)的元器件質(zhì)量都屬于正常狀態(tài)，才能降低電能表在使用過(guò)程中出現(xiàn)故障和誤差的概率。

4.2 生產(chǎn)工藝

只要保證生產(chǎn)技術(shù)的安全性，并不斷對(duì)技術(shù)進(jìn)行更新，才能降低電能表出現(xiàn)故障和誤差的概率，才夠達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，且要對(duì)生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新，針對(duì)實(shí)際需求為元器件進(jìn)行加工[6]。

4.3 保證密鑰下裝工作

智能電能表在公鑰情況下很難進(jìn)行正常的費(fèi)用控制操作，進(jìn)行密鑰下裝工作首先必須要嚴(yán)格核實(shí)身份、安全認(rèn)證等技術(shù)，防止電能表的電費(fèi)信息和電量信息出現(xiàn)誤差，提高信息的完善性，并保證參數(shù)設(shè)置不會(huì)出錯(cuò)和控制命令能夠正常執(zhí)行[7]。如果在下裝工作中，電能表液晶屏出現(xiàn)ERR-10的代碼，就表示身份認(rèn)證錯(cuò)誤。在下裝過(guò)程中任何環(huán)節(jié)出現(xiàn)差錯(cuò)，都會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)此類故障，不能再正常進(jìn)行密鑰更新[8]。

4.4 電池電壓異常解決方案

通常情況下，電能表液晶屏出現(xiàn)ERR-04代碼表示電能表電池電壓不足。電能表電池具有重要的作用，主要是為定期抄表工作進(jìn)行供電[9]。如果電表能夠正常運(yùn)作，其就能為電池進(jìn)行不間斷充電，一旦不能正常運(yùn)作，電能表的循環(huán)顯示功能就會(huì)出現(xiàn)障礙，液晶屏顯固定顯示此異常代碼，就只能重新更換電池，以排除故障[10]。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)電能表的常見(jiàn)故障進(jìn)行系統(tǒng)分析和探討，為以后在智能電能表故障工作的排查奠定基礎(chǔ)，并提前制定設(shè)備維護(hù)和檢修預(yù)案，落實(shí)到每一位檢修人員，保證其工作質(zhì)量。在未來(lái)的工作中，還需要對(duì)出現(xiàn)故障的原因以及解決故障的方式不斷進(jìn)行總結(jié)分析，才能提前進(jìn)行預(yù)防，發(fā)生障礙了第一時(shí)間能夠解決。只有這樣才能最大程度保障智能電能表的正常運(yùn)行，降低出現(xiàn)故障的概率，為人們的日常生活用電保駕護(hù)航，促進(jìn)智能電能表和供電行業(yè)的發(fā)展。

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