電能計(jì)量采集運(yùn)維和故障處理分析

文/張珊，國網(wǎng)漯河供電公司

為了實(shí)現(xiàn)用電信息的全覆蓋采集，智能電能表成為了電網(wǎng)建設(shè)不可或缺的基礎(chǔ)設(shè)備之一。智能電能表以功能豐富、擴(kuò)展靈活、接口多樣等諸多優(yōu)點(diǎn)，在電網(wǎng)的穩(wěn)定、安全運(yùn)行中發(fā)揮著重要的作用。雖然智能電能表經(jīng)過更新?lián)Q代，在可靠性方面已經(jīng)大幅度提升，但由于其內(nèi)部電子元件較多，加上運(yùn)行環(huán)境的復(fù)雜性，導(dǎo)致故障率仍然居高不下，且故障種類繁多，故障產(chǎn)生的原因也越來越多樣化，時(shí)常會(huì)影響電網(wǎng)的正常運(yùn)行，并帶來一定的經(jīng)濟(jì)損失。因此，本文對(duì)智能電能表常見的故障原因及處理方法進(jìn)行研究，這對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的穩(wěn)定及經(jīng)濟(jì)效益的提高具有重要意義。

1 電能計(jì)量方式

1.1 電力系統(tǒng)關(guān)口概念

電力系統(tǒng)中的關(guān)口指的是廠網(wǎng)間、區(qū)域性電網(wǎng)間電力設(shè)備資產(chǎn)和經(jīng)營管理范圍的分界處。各地區(qū)的線損率、上網(wǎng)用電量及購網(wǎng)電量等數(shù)據(jù)，都是電力企業(yè)日常經(jīng)營活動(dòng)中為了明確電量供需的重要參考指標(biāo)。關(guān)口的劃分在方式上大有不同，增大了參數(shù)定量分析的難度。

1.2 用戶電能計(jì)量方式分類

隨著科技的發(fā)展，電能計(jì)量方式也在不斷發(fā)展和更新?lián)Q代。目前，我國電力系統(tǒng)的電能計(jì)量方式主要有2種：

1.2.1 IC卡型

IC卡（IntegratedCircuitCard，集成電路卡）技術(shù)的發(fā)展，促使電力行業(yè)發(fā)生了變革。IC卡型電能計(jì)量方式一般在城鎮(zhèn)小區(qū)和新農(nóng)村建設(shè)地區(qū)應(yīng)用廣泛，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電力用戶和電能的統(tǒng)一管理，減輕了電能計(jì)量工作人員的負(fù)擔(dān)。

1.2.2 自動(dòng)抄表型

自動(dòng)抄表技術(shù)是當(dāng)前電能計(jì)量的最新研究成果，通過SRD通信和GSM/GPRS技術(shù)，將采集終端采集的戶表數(shù)據(jù)和工作狀態(tài)傳送至數(shù)據(jù)中心，實(shí)現(xiàn)了電力單位對(duì)電能計(jì)量的統(tǒng)一管理。此外，自動(dòng)抄表裝置與IC預(yù)付費(fèi)功能結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了雙向即時(shí)通信模式。專業(yè)的數(shù)據(jù)安全系統(tǒng)保證抄表數(shù)據(jù)和控制信息的可靠性和完整性，從根本上保證了電能計(jì)算數(shù)據(jù)和系統(tǒng)控制的安全性和可靠性，提高了工作效率。

2 電能計(jì)量出現(xiàn)的故障問題

2.1 燒表故障

在智能電能表的故障類別中所占比例最高，而且此類故障產(chǎn)生后直接導(dǎo)致智能電能表無法運(yùn)行，因此，此類故障需引起高度重視。根據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，燒表故障的產(chǎn)生主要有以下幾個(gè)方面的原因：重負(fù)荷，由于表內(nèi)采樣回路端子接觸不良，過熱燒表；未擰緊接線端螺絲而增大接觸電阻，過熱燒表；線路板本身存在質(zhì)量問題，短路燒表；智能電能表的長期超負(fù)荷運(yùn)行，發(fā)熱燒壞繼電器；繼電器輸出端子零線端接線錯(cuò)誤，短路燒表。由此可以看出，燒表故障的產(chǎn)生主要是由智能電能表本身質(zhì)量問題、安裝工藝不標(biāo)準(zhǔn)、超負(fù)荷運(yùn)行環(huán)境等因素導(dǎo)致的，這就要求在監(jiān)督智能電能表生產(chǎn)質(zhì)量和保證智能電能表安裝工藝的同時(shí)，加強(qiáng)對(duì)客戶用電性質(zhì)的管理。

2.2 計(jì)量故障

智能電能表的計(jì)量模塊由多個(gè)部分組成，主要元器件為：電壓、電流采樣元件及計(jì)量芯片。計(jì)量故障的主要表現(xiàn)是：不計(jì)量、無脈沖輸出及指示、誤差出錯(cuò)、誤差超差等。不計(jì)量故障產(chǎn)生的原因主要有兩個(gè)方面：

一是計(jì)量芯片及外圍電路存在故障；二是校表寄存器設(shè)置值不正確。無脈沖輸出及指示一般是由接觸不良或輸出電路故障導(dǎo)致的。誤差出錯(cuò)是大多數(shù)智能電能表普遍存在的故障，產(chǎn)生的原因較為復(fù)雜，校表時(shí)常數(shù)不一致、接線錯(cuò)誤、采樣回路短路等都有可能引發(fā)誤差出錯(cuò)。誤差超差也是出現(xiàn)幾率較高的故障，主要是由采樣回路參數(shù)漂移、線路板質(zhì)量問題、計(jì)量芯片質(zhì)量問題等因素造成的，對(duì)于該故障的查找與排除，可以通過更換相應(yīng)的元件來實(shí)現(xiàn)。

2.3 主控故障

智能電能表的主控體系由單片機(jī)、晶振、外圍電路等元器件構(gòu)成。其主要的故障表現(xiàn)為：時(shí)鐘故障、MCU死機(jī)、多功能輸出出錯(cuò)等。時(shí)鐘故障主要是由時(shí)鐘電池、時(shí)鐘芯片等時(shí)鐘元器件問題所導(dǎo)致。MCU及晶振故障、軟件損壞均會(huì)引發(fā)MCU死機(jī)，由于MCU芯片引腳密集，若表內(nèi)出現(xiàn)金屬片異物，有可能會(huì)對(duì)MCU芯片的正常工作產(chǎn)生影響。多功能輸出出錯(cuò)主要是由接觸不良、光耦及相關(guān)線路故障、多功能參數(shù)出錯(cuò)等原因造成的。

3 提升電能計(jì)量采集運(yùn)維管理措施

3.1 實(shí)現(xiàn)智能化電能計(jì)量采集

隨著用電用戶量的增多，電力負(fù)荷不斷加大。電力企業(yè)應(yīng)大力推廣集中抄表管理，推動(dòng)農(nóng)村地區(qū)的電能計(jì)量方式改革。通過集中抄表管理，可實(shí)現(xiàn)電能計(jì)量的智能化和集約化管理，有效降低電力企業(yè)人力成本，提升企業(yè)形象。

3.2 建設(shè)電能計(jì)量信息采集系統(tǒng)

有關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，通過自動(dòng)化抄表裝置上傳到數(shù)據(jù)中心的用戶用電量不準(zhǔn)確，偏離正常值的情況時(shí)有發(fā)生。因此，需提升輸電網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)水平，提高抄表成功率，進(jìn)而提高電能計(jì)量工作的管理水平。

3.3 做好電能計(jì)量運(yùn)行維護(hù)工作

電力單位應(yīng)做好對(duì)安裝在電力企業(yè)和用戶兩個(gè)終端的電能計(jì)量設(shè)備的運(yùn)行、維護(hù)、監(jiān)督及管理，保證其運(yùn)行免受人為破壞，最好封裝處理安裝在用戶端的計(jì)量設(shè)備。此外，需加強(qiáng)對(duì)電能計(jì)量設(shè)備的定期檢修工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患，并排除影響電力系統(tǒng)可靠性的因素，保證電能計(jì)量采集工作的順利開展和我國電力行業(yè)的發(fā)展。

3.4 燒表的解決措施

針對(duì)智能電能表燒表的原因應(yīng)采取針對(duì)性的措施，在安裝過程中嚴(yán)格按照要求進(jìn)行電表接線工作，保證所有構(gòu)件、元件緊實(shí)安全，避免接觸不良造成的短路問題。其次，做好保護(hù)措施，在安裝過程中考慮電能表的用電環(huán)境，選擇合理的電表箱，避免由于自然因素、雷雨天氣造成的電能表燒毀。

4 結(jié)語

電力企業(yè)在我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展中影響巨大，是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的能源保障。電力企業(yè)應(yīng)加大電能計(jì)量采集運(yùn)維工作的管理力度，采用科學(xué)的管理手段和先進(jìn)的管理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)規(guī)范、統(tǒng)一化管理，保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定、可靠。