智能电能表计量性能故障分析

智能电能表计量性能故障分析

李振中

国网湖北省电力公司孝感供电公司客户服务中心湖北孝感432000

摘要：随着经济技术的不断发展，电能表的功能日渐丰富，信息存储及处理、实时监测、自动控制、信息交互等多种功能，为电能计量、营销管理、客户服务提供了有力支撑，但这也对电能表检定工作提出了更高的要求。分析电能表检定过程中的故障，总结故障处理方法，提高检定员工作水平，确保检定的准确性，保证电能交易的公正与公平，维护广大用户与供电企业的切身利益。

关键词：智能电表；计量性能；故障分析

引言

随着网络技术、智能技术、通信技术等新技术在电力系统的应用，智能电表逐渐走进千家万家，使用户用电信息的采集、处理与分析形成自动化和智能化，降低了人力资源的投入，及时将亏电信息反馈到用户手中，使电量计量变得更加方便、快捷、高效。这种智能化电表的投入使用，降低了企业的经济投入、人力投入、电量亏损小、经济收益大大提高。同时，企业对于用户的用电管理水平得到提高，管理效率极大的提升。

1智能电能表概述

1.1含义

在过往的电能表发展和进步的状况下，诞生了智能电能表，这两者之间的联系非常紧密，是以往的电能表和智能电能表相互继承和创造性发展的结果，由此可以清楚了解到，在智能电网里面智能电能表的重要性是不言而喻的。而且，智能电能表有很多的功能，比如双向计量功能以及分时分类功能等。除了这些，智能电能表具备安全和节省能源、效率高等优点，这也是智能电网所追求的最大目标。智能电能表能够在第一时间准确采集到电力用户信息，如此一来就可实现和客户、智能用电设备信息控制及交互，为人们生活提供了便捷，同时还能够节省能源、效率高、保护环境，以此有效提升电力企业服务质量［1］。

1.2工作原理

实际上，智能电能表是由电子元件组合而成的，智能电能表的工作原理就是对线网的电压以及电流采样，接着采用电能表的集成电路处理采集到的电流与电压。与此同时，把采集到的信号进行转变，转变为与电能成正比的脉冲，最终凭借单片机控制以及处理脉冲，通过用电量的形式进行显示。

2计量性能故障的分析与检测

2.1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。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。

2.2不计量，且液晶有显示

脉冲有输出智能电能表主要由两个功能系统组成：计量系统和CPU处理系统。计量部分由电阻分压网络完成电压信号取样，锰铜继电器完成电流信号取样，取样后的电压电流信号送入计量芯片，计量芯片内部通过乘法器转换为功率信号并以脉冲信号输出，CPU处理系统采样脉冲信号并同步输出电能表的校表脉冲，CPU处理系统对采样的脉冲信号进行累加，将最终处理的数据送存储器保存，并通过LCD显示器显示。从上述故障现象和原理分析可知，有脉冲输出则表示计量芯片工作正常，故障现象可能出现在CPU与计量芯片脉冲输出的连接线路上，或者CPU与存储器、显示器的连接线路上。此时可查CPU对应管脚的焊接情况，检查是否虚焊或测量计量芯片输出脚与CPU管脚连接是否正常。

2.3存储故障

智能电能表作为计量设备，需要储存大量的数据，因此，存储器的正常运行尤为关键。存储器的故障现象主要有电量出错、LCD显示数据出错、电表抄表数据出错、计量误差出错等。此故障的出现很大一部分原因是由于存储器本身的质量造成的，当然受环境及人为误操作的影响，选择高性能的存储器是避免存储故障的关键。

3提高计量可靠性的措施

3.1重视质量控制与安装环境

智能电能表在电力管理与用户用电管理中发挥着重要作用，出现故障对企业和用户而言都会造成一定的损失。因此，对于智能电能表的质量控制至关重要，可以在事前将损失控制到最低。电力企业在选择智能电能表时，从生产企业资质、产品质量标准、电能表品牌、电能表灵敏度等方面来考虑。用户对电能表的性能了解的不深，对其质量判断不准确，需要电力企业统一提供参考品牌，帮助用户选择合适、计量准确的电能表。智能电能表的质量过关，才能在日后使用过程中，尽可能少的出现计量失准的故障。此外，智能电能表安装时，要选择磁场影响小、湿度小、无阳光射、灰尘少、温度低的地方，减少环境因素对电能表计量准确度的影响，维护企业与用户的合法权益。

3.2精心设计和优化接线电路

智能电能表具有较多的功能模块，通信模块、数据采集模块、电量计算模块等，它们集成在一块小的电路板上，需要精心设计和优化接线电路，使线路电容足够支撑停电时电池供电。在安装后，需要对电能表进行停电后通电计量检测，保证电能表在停电通电后准确计量。智能电能表运用于35kV以下的线路中时，纯供电线路，按照三相三线接电；变电站中性点应用，按照三相四线接电，需要在高压电上配套失压仪来保证电能表故障后供电；运用于35kV以上线路中时，必须在高压端配套熔断器来保护电能表。为了避免环境因素对电能表的影响，最好设置隔离装置，使电能表计量准确，使用寿命得以延长。

3.3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。

4智能电能表未来发展

通过观察现阶段智能电能表发展趋势，智能电能表在将来发展过程中必然会将一切电能表统统取代。与此同时，智能电能表也会在全国范围以内充分运用，如此一来，就会对智能表设计出一系列规范且统一化的标准。在现代化社会中，根据目前中国智能电网发展情况看来，智能电能表是可以实现处理中国一些区域电能表抄读以及验收条件等问题的。把智能电能表各项标准统一规范化对中国电力层面的管理工作、生产和检定工作、流通工作等的开展是百利而无一害的。并且，智能电能表将来发展过程中，一定会迫使智能电能表生产厂家快速优化与更新电能表技术，进而有效处理各种不良问题，以此为智能电能表可持续发展提供驱动力。并且这方面的发展也会促使中国的电能计量产业健康稳定地发展与进步。所以，在将来的社会发展过程中，智能电能表发展前景是非常广阔的，其不仅可以有效提升计量管理精准度，还可以将计量管理效率大幅度提升。与此同时智能电能表在发展过程中也在持续的研发追求新的科学技术，最后实现电能表管理无纸质工作，降低以及防止人工操作与人为误差的存在率。

结束语

通过对智能电能表计量性能故障情况的举例分析，掌握智能电能表性能故障情况，分析并制定相应的检修处理措施，从操作人员入手，保证人员的工作质量，提升智能电能表质量，满足人们生活用电需要，促进智能电能表和电力行业的发展。

参考文献：

[1]李蕊，韩柳，杨宝琳，王军.智能电能表计量故障原因分析及预防措施[J].科技通报，2017，33（09）：113-117.

[2]张晓峰.智能电能表计量故障分析及处理措施[J].城市建设理论研究（电子版），2017（04）：24-25.

[3]傅伟栋.智能电能表计量故障分析和解决方法[J].农村电工，2016，24（09）：42-43.

[4]黄友朋，赵山，陈红芳，胡长安.智能电能表计量可信性分析方法研究[J].电测与仪表，2015，52（S1）：21-25+88.

[5]袁金灿，马进，王思彤，周丽霞，周晖.智能电能表可靠性预计技术[J].电力自动化设备，2013，33（07）：161-166.