智能电能表计量故障分析及处理措施研究

发表时间:2020/7/21   来源:《当代电力文化》2020年第6期   作者:刘俊
[导读] 近年来,我国电力系统得到不断完善,电能表的种类也更加多样化,
        摘要:近年来,我国电力系统得到不断完善,电能表的种类也更加多样化,精准度也更高,这对于我国电力企业的持续发展及为电力用户提供优质的服务奠定了良好的基础。当智能电能表一旦出现故障则会直接影响用户数据信息采集等,因此为了有效确保电能能够正常使用并提高电力系统整体的运行的安全稳定性需要给予合适的措施进行处理。?
        关键词:智能电能表;计量故障;处理措施
0、引言
        随着人民生活水平的不断提高,以及工业化发展的壮大,我国电力系统的范围和技术都有了相应的提升。智能电能表作为新时代的产物开始取代原有的陈旧计量电表并进行了广泛推广,实现了电力用户的全覆盖,从而提高了电能计量,并防止以往出现的拖欠电费情况,提高了整体电力系统的工作效率。由此可以看出,智能电能表的准确和稳定性直接关系到百姓和企业的安全、稳定用电,因此探讨和分析智能电能表计量故障的原因,提出相应的预防措施对智能电能表的正常稳定运行具有重要意义。
1、智能电能表?
        智能电能表属于一种新型的全能电子式仪表,其由多个单元组合形成,相比于传统的电能表,智能电能表可以实时监控电能信息数据存储并对其进行处理,将其合理地记录下来,上传到数据库中并完整地保存。智能电能表自身优势较多,能够基于详细记录用户用电量,并且基于用户的使用频率及时段调整相应的电价,节约了成本,经济实惠。智能电能表在使用的过程中,其自身也在不断地自我优化,以最好的状态进行工作。随着我国当前电力系统技术的进步,智能电能表功能越来越丰富,还有些电能表内置处理程序,在缴纳相应的电费后,能够通过磁卡给予并恢复供电,部分电能表还显示不同时间段的电价。智能电能表的出现,预示着电力企业供电服务质量水平的提升,相关业务流程以及项目得以优化并改善,确保电力系统能够稳定顺利地进行。?
2、智能电能表计量故障原因分析
2.1环境方面
         智能电能表为了保证高精度,内部计量电路所选用电路元件精密性一般比较高,对湿度、温度、磁场等环境因素比较敏感。因此,智能电能表计量结果的精确度容易受外部环境的影响。智能电能表应该避免在烟尘较多、磁场较强的环境中运行,这样可以确保它的准确性。智能电能表也可能出现液晶屏损坏以及电池突然脱落等现象,会造成测量结果的误差。因此智能电能表在运输过程中,要尽可能的避免颠簸以及振动的情况,保证智能电能表不会出现提前损坏的现象,最终造成智能电能表的测量误差。
2.2烧表方面
        烧表故障也是智能电能表运行的过程中的常见故障,烧表会引起电能表的损坏,阻碍电能表正常工作。维护人员在进行烧表故障分析时,发现导致引起烧表故障的有以下几个原因:智能电能表内的供电电源烧毁;电流、电压过大,导致线路过载,电子元件或机电设备由于电力负荷或电流集中而受损;接线端出现接线不良的情况;电表内一些电压线圈被烧坏;维护人员在安装智能电能表的时候未注意细节问题,使得继电器中输出端子零线接错端口或在使用中松落,使得电能表出现短路故障不能正常运行,维护人员将强电直接连接在脉冲的输出端,加大光耦出现故障的概率。?
?2.3材料方面
        智能电能表的质量是测量准确的前提,而影响质量的关键因素在于内部元部件的好坏。在智能电能表的内部存在着多种元件,这些元件根据作用和功能的不同,在电能表中起着不同的作用,科学合理的设计是让智能电能表正常运转的基础,如果内部电解电容器的质量不过关,将直接影响智能电能表的计量结果。同时还需要每个零部件的综合协调共同作用,例如:针对智能电能表最核心的芯片元件,在选购时就要充分考核其参数,确保其质量符合相关规定和要求,只有保证芯片的外形与智能电能表相符合,才可能实现电能表的计量功能,从而保证计量的准确性。
2.4电池方面
         在相关文献中有记载,智能电能表的电池通常为3.6V的锂亚电池。这种电池在化学性质上具备一定特点。一般来说,这种电池每年的闲置时损耗的电量不大于1%,因此其使用寿命比较长,能够很好的与智能电能表使用周期相适应。然而,在具体实践中,电池存在只给智能电能表提供低于额定电压值电压的问题,进而降低了智能电能表的计量准确性。

造成这一现象的主要原因是:(1)厂商在生产电池过程中由于质量把控不严,造成一些次品流入市场,最终导致电池在使用过程中出现输出电压不足的问题;(2)在使用过程中,电池可能会发生钝化,或者是智能电能表外部环境的湿度比较大,使得电池电极表面发生快速氧化、钝化,最终降低智能电能表计量的准确性;(3)如果外部交流电出现电源中断的情况,智能电能表中自带的电池消耗量会增大,最终导致电池欠压问题的出现,进而影响智能电能表计量的可靠性。
3、智能电能表计量故障的处理措施?
3.1重视质量控制与安装环境
         相关工作人员表示,目前使用的智能电表,其技术标准统一由电网公司根据国家标准制定,都是必须经过国家法定授权的检定机构检定合格,才能安装使用。以前住户使用的老式机械表,随着使用年限的增加会有一定的磨损,导致误差越来越大。使用一些很小功率的电器,如电源插头不拔、电视待机、手机充电、空调、路由器通电等,可能旧电表不会走,但灵敏度高的智能电表就会对这些进行准确计量。据测算,小小的机顶盒,待机一天耗电量就高达0.4kW?h,电视机待机一天耗电0.2kW?h,若使用额定功率为3000W的中央空调,在不制冷、不拔插座的情况下,待机一天的耗电量可达1.44kW?h,相当于1个月就要多缴20多元电费。因此,为了避免因环境问题造成的智能电能表计量的不准确,应当注重质量控制与安装环境,切勿进行智能电能表的私自安装和移动。智能化已成为当今趋势。智能电表已经有近20年历史,技术非常成熟,并不会造成大幅度的电费增长,而且其功能强大、准确度高、防窃电能力强。
3.2对电能表计量芯片进行优化?
        压敏的峰值电流应当保证超过8000A及其安全性,同时将压敏电阻的成本尽量控制在合理范围内,合理设计压敏电阻引线并和信号线保持一定距离,与信号线直接关联,在不平行的条件下为一个垂直关系进行维护并对电流攻击进行防止。科学对电路板进行布线,充分地将布线的电磁辐射面进行考虑是否可将辐射良好承受。对信号进行模拟时重中之重应当对信号功能进行综合考虑[3],在保证正常的模拟信号功能的前提条件下才可使芯片的测量功能及安全性得以保持。?
3.3电池故障处理
        维护人员在购买电池之前要对电池额质量进行深入分析检测,可以采用万用表来测量电能表两侧的电压情况,如果得到的电压结果为(3.55±0.01) V,就可以肯定使用的电池是合格的,如果相反,那么这个电池的质量就存在问题。当然,维护人员在排除了电池本身的质量问题之后,还要做好电池接头接触不良问题的相应措施,在将智能电能表投入使用之后,对其进行定期检查,合理避免智能电能表会出现的电池故障。?
3.4采用科学的方式对电能表进行控制
         对智能电能表实施计量准确性的控制时,需要全面结合具体的实际情况选择控制方式,确保对智能电能表控制的有效性。现阶段,各个区域对电能表的控制技术水平和控制方式存在明显的差异,因此应当按照具体实际情况选取最科学合理的控制方式。只有选取最合适的控制方式才能最大程度地保证智能电能表计量工作的准确性。此外还应该深入研究智能电能表的开关设置,合理科学的开关设置不但可以有效地维护智能电能表的正常运行,还能够在某种程度上降低计量故障发生的概率。比如:通常情况下,安装在家庭中的智能电能表可以把开关设置在电能表的外面,这样既可以对其实行远程控制,还能够保证智能电能表整体结构的科学合理性。
         根据以往经验,把智能电能表的开关设定在外面有以下几个优势。首先,有一部分的智能电能表并没有在其内部安装控制回路,又或者是电能表在短时间内不会投入使用,这种情况下,不安装电能表的内置继电器不仅能够控制智能电能表成本,并且在其安装的时候还能够按照客户的具体要求来实施安装;其次,将电能表的开关设置在外部可以将计量功能充分体现出来,并且还可以将其他的相关辅助功能进行简化,极大地提升了电能表计量工作的准确性。
4、结束语
?    智能电能表的计量功能是其最重要也是最基础功能。然而随着社会的不断发展,居民用电量不断增加,智能电能表也容易发生各种故障,相关工作人员必须分析其故障原因,并找出有效的预防措施,进而提高智能电能表计量工作的准确性,维护电力行业和广大消费者双方之间公平、公正的权益。
参考文献:
[1]闫帅.浅谈智能电能表防窃电技术[J].科技展望,2016,08:128.
[2]蒋泽炜.浅谈智能电能表计量故障原因分析及预控措施[J].南方农机,2019,50(3):251.?
[3]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(9):113-117.?
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