智能電表故障排查及其處理方法

陳科凡

國網四川省電力公司蓬安縣供電分公司

1 智能電表的主要結構與原理

現(xiàn)階段智能電表的計量技術已經發(fā)展成熟，其包括大量智能化內部構件，例如CPU、A/D轉換、紅外通訊接口、LED顯示屏以及采樣單元等。智能電表以自身獨特的運行原理來發(fā)揮著對用戶用電的計量功能，同時兼具電流、電壓等的采樣、處理功能，將其轉化變?yōu)橥娔艽笮〕收嚓P的脈沖輸出，再憑借CPU將這些脈沖信號進行轉化，形成用電量并將其傳輸出去，圖1為三相四線智能電表原理圖：

圖1 三相四線智能電表原理圖

2 智能電表的分類

目前，國內智能電表從結構上大致可分為機電一體式和全電子式兩大類。按照抄表方式進行劃分，智能電表可以分為分時復費率式、預付費式、集中遠傳自動抄表式等。抄表方式的不同直接體現(xiàn)了電能表的智能化程度，以上三種智能電表的技術特點主要表現(xiàn)為：①分時復費率式智能電表。它具有多個電價、多個時段分時計費的功能，但是，仍采用人工抄表的方式，與傳統(tǒng)的機械式或單純的電子式電能表相比，其在技術方面有了較大的改進，尤其是表現(xiàn)在時間段和計費精度等方面。②預付費式智能電表。其收費系統(tǒng)主要由主機、IC卡電能表、IC卡等組成。其系統(tǒng)功能主要包括預收費、報警、斷電、顯示和加密等。預付費式智能電表具有可靠性高、成本較低、收費準確、不宜仿制、使用壽命長等優(yōu)點，它可以切實提升居民用電收費的管理水平，確保電費的回收。③集中遠傳自動抄表式智能電表。其主要是指主站通過傳輸媒體，將多個智能電表的電能量記錄值和相關信息集中進行抄讀，實現(xiàn)了用電數(shù)據(jù)的自動抄送，有效杜絕了人工操作中可能存在的弊端。用戶的實際用電數(shù)椐將直接傳輸至供電企業(yè)的計算機管理系統(tǒng)中，管理人員可以隨時監(jiān)視具體用電情況，以便及時發(fā)現(xiàn)問題。

3 智能電表常見故障與解決方法

3.1 顯示故障

3.1.1 顯示故障原因分析

主要分為背光故障和顯示屏故障。背光故障主要是相關電路元件連焊、虛焊及元件損壞，同時LED亮度輸出與工作溫度成反比，長時間的電路發(fā)熱將大大降低LED使用壽命。顯示屏故障主要分三種主要情況，一是電池欠壓，二是MCU相關管腳有連焊或虛焊，三是偏光片或電極受損。

3.1.2 顯示故障的處理

針對背光故障，首要的是做好現(xiàn)場散熱，降低表計溫度，其次是對相應元器件進行檢查，發(fā)現(xiàn)故障元件，及時更換。針對顯示屏故障，首先應使用萬用表對電池電壓進行檢測，如不合格需進行更換；二是元件如果存在虛焊連焊情況，應及時進行處理；三是電能表計存放切忌不要放在高溫高濕環(huán)境，因為高溫高濕的環(huán)境最容易導致偏光片和電極受損。

3.2 燒表故障的現(xiàn)象與解決方法

經過大量的實踐統(tǒng)計與研究得出：有將近50%的智能電表故障來自于燒表故障，燒表已經成為智能電表故障的主要成因，甚至導致其不能常規(guī)運行，直接發(fā)生電表作廢問題，為電能計量增加了成本，對此必須給予高度重視。結合現(xiàn)實調查與研究得出，燒表故障一般來自于以下四個方面：

(1)過負荷運轉。容易導致電流取樣線路、繼電器等都發(fā)生一定程度燒壞與受損等問題。(2)智能電表內部的RC電源由于高溫遭到灼燒或受損。(3)端子接線不牢固、不正常等或者有人錯誤地把強電連接于脈沖輸出端，對導致光耦被燒。(4)強雷擊、雷電等的不良襲擊。雷電交加的時節(jié)，電能表如果遇到強雷電、強雷等襲擊也可能導致局部短路，從而造成設備灼燒問題。對此問題最關鍵的就是要做好防雷避雷措施，例如增設防涌流設備，全面提升電能表的抗雷作用。

3.3 費控故障

3.3.1 費控故障原因分析

遠程費控不合格主要對費控電路和繼電器進行檢查；身份認證不合格主要是ESAM芯片的問題，檢查有無插反、插錯，在密匙下裝是有無信號突然中斷，密匙下裝發(fā)生信號突然中斷，容易導致身份認證不合格。

3.3.2 費控故障的處理

發(fā)生遠程費控不合格，排查出是控制電路還是繼電器的問題后，需對問題元件進行更換，尤其是繼電器由于接觸點不良、工作溫度高等問題易損壞，需選擇質量較好的產品；發(fā)生身份認證不合格，主要檢查芯片是否完好，是否正確插入，發(fā)現(xiàn)問題及時調整。

4 智能電表故障優(yōu)化措施

(1)加強對檢定線路控制系統(tǒng)二次回路部分、機械部分的日常檢查，建立常見故障模型及編寫故障快速排查手冊，提高故障處理的速率及效率。(2)梳理涉及檢定線路部分的全部邏輯判據(jù)，并重新進行編譯和測試，通過測試后方可固化邏輯判據(jù)并重新執(zhí)行。(3)開展常態(tài)化數(shù)據(jù)質量核查，利用數(shù)據(jù)庫技術開展數(shù)據(jù)質量監(jiān)測和修復，定期查殺病毒，優(yōu)化系統(tǒng)運行環(huán)境。(4)加強檢定線路服務器日常巡視，定期維護保養(yǎng)。可在檢定線路檢修期間對檢定線路的網絡進行檢修。(5)調用系統(tǒng)部分已開放的接口，優(yōu)化數(shù)據(jù)與調度指令間的傳遞及改寫，測試其傳遞效率及自由度，優(yōu)化并執(zhí)行。

結束語

總之，智能電表是智能技術在電力系統(tǒng)的應用，智能電表提高了電能計量工作效率和水平，要善于掌握科學的方法來排查故障，從而保護智能電表的安全運轉與高效運行。

[1]王琳琳，林子午，祁珈同，李妮.智能電表的技術問題分析及其故障處理[J].黑龍江科學，2017，8(17)：54-55.