智能电表现场运行常见故障分析

发表时间:2020/10/10   来源:《当代电力文化》2020年第14期   作者:姚祎鑫1 张钰淼2
[导读] 现阶段,随着社会的发展,我国的电力工程的发展也有了很大的提高
        姚祎鑫1 张钰淼2
        1 国网山西省电力公司沁水县供电公司 山西省晋城市沁水县048200
        2国网山西省电力公司阳城县供电公司 山西省晋城市阳城县048100
        摘要:现阶段,随着社会的发展,我国的电力工程的发展也有了很大的提高。智能电网建设持续发展,电网企业和用户之间的信息交互需求,使得智能电表得到广泛使用。智能电表和传统电子表相比完善度更高,但是在增加功能的过程中运行故障也在提升。分析研究智能电表经常出现的故障,提升使用可靠性十分重要。文中对现场运行中的关键故障进行分析,同时提出有效处理措施。

        关键词:智能电表;现场运行;常见故障分析
1 引言
        智能电表是在传统多功能电表上进行拓展,拥有实时监测以及自动控制等功能,主要为满足智能电网、信息化和自动化要求,最终实现电力用户全部覆盖,保证采集成功。文章分析了智能电表经常出现的各种故障,保证智能电表运行稳定,依据故障现象给出了处理措施。
2 智能电表分析
        2.1结构分析
        智能电表是一种新型电能表,相对以往的普通电能表构成更为复杂,主要是测量单元以及处理单元、通信单元等。智能电表是全电子式电能表,不只采用了电子集成电路的设计,具有基本的测控元件,再加上带有硬件时钟和完备的通信接口,具有远传通信功能,可以与电脑联网并采用软件进行控制,因此与感应式电表相比,智能电表不管在性能还是操作功能上都具有很大的优势。电力企业使用的智能电表还可以实现信息储存、进行实时监控以及自动控制,持续提升电力企业效率。
        2.2 主要功能
        智能电表的功能主要体现在以下几点:(1)能够实现预付功能,智能电表除了支持本地费用控制之外,同时也支持远程控制,能够在两者中进行转换。(2)通信模块,支持短距离的光纤以及无线等载波通信,同时也可以进行自由切换。这些不仅能够满足物联网需求,同时使用电子标签的方式自动读取表内各种信息。(3)实现即插即用,低压集抄系统中的电表在供电之后系统能够自动继续注册,减少系统在安装以及维护上的工作。同时量程较宽,能够提升智能电表使用寿命,持续推动质量的可靠性。
3 智能电表在运行中的故障分析
        3.1烧表故障和原因
        依据近几年的故障分析调查发现,烧表在运行故障中比重较大,因此电能表烧毁影响正常使用的危害一定要引起人们的高度重视。在分析之后发现烧表的主要原因有以下几个方面:(1)电表使用回路端子,出现接触不良或者大负荷状况下过热烧毁的问题;(2)线路板自身质量问题,如短路问题;(3)人为影响,例如在安装中接线端子中的螺丝并没有上紧,使得电阻增加从而造成发热烧表的问题。长期超负荷运转也会造成电能表过负荷运转,容易造成电流取样线路以及内置继电器烧毁;脉冲输出端子中有强电导致光耦烧损的问题;安装过程中继电器输出端子零线接线有问题也会造成表内断路问题。
        3.2通用性低下且采集效率不理想
        首先是智能电表的通用性非常低,在智能电表和集抄系统的运维工作中发现,智能电表的版本纷繁多样,并不统一,这不仅严重降低了数据采集的精准性,也使得智能电表的安全程序无法统一,如果出现了各类故障问题,广大运维人员很难在第一时间找出症结所在,进而致使维修效率难以提升。还有些型号的电能表在使用初期虽然能够有效实现互联互通,但是运行一段时间后便会暴露出连接不匹配的问题,长此以往,会严重缩短智能电表的使用寿命。其次则是很多时候智能电表及集抄系统的采集效率都比较低,在遇到大数据传输的过程之中,往往会出现一些异常情况,数据的传输也会随之受到一定的影响。


        3.3烧表问题
        结合作者长期的实践经验来看,在智能仪表所发生的故障问题之中,烧表问题是非常常见的一种故障问题,其占据了总故障发生数量的1/3左右。当发生烧表故障之后,会使得智能仪表设备不能正常的应用,导致仪表发生报废问题,所以,在智能仪表的实际运行过程中,应当尤为关注仪表的使用情况。之所以会出现烧表问题,其影响因素相对多,通常情况下包含有下列几种因素:智能仪表之中RC电源被烧坏;存在超载应用的情况,使得取样线路发生损坏或者是智能仪表之中的继电器装置发生损坏;接线端子位置出现接触不良的问题;智能仪表之中初级线圈发生烧坏问题;把强电一端接入至了输出端子的位置,导致光耦被损毁;实际安装作业过程中,继电器装置输出端的零线接线位置发生错误,从而使得智能表内部发生短路。
4 运行中智能电表优化措施
        4.1电能表现场校验工作
        电能表现场校验工作至少由两人进行,一人操作,一人监护。监护人应由技术水平较高、对计量装置较为熟悉且有实际操作经验的人担任。现场校验工作中应佩戴安全防护用具,穿棉质工作服、绝缘鞋,戴安全帽,使用相应绝缘等级的工具,严禁直接接触设备带电部分。操作过程中严格执行《电业安全工作规程》,做好相应的安全防护措施,严格按照正确的操作步骤逐项进行,禁止违规操作。操作过程中,谨防电压互感器二次回路短路及电流互感器二次回路开路。发现现场运行中的设备或计量装置存在安全隐患,或一经操作极易发生危险的,均不得进行现场校验,应告知设备维护单位,以免发生危险,并及时反映给相关部门及领导,尽快排除安全隐患,恢复设备及计量装置的正常运行。
        4.2通信问题优化
        现代智能电能表可通过RS485、电力载波(宽带、窄带)、微波等通信方式与采集终端进行信息交互。通信类的故障主要表现为通信异常,即红外接口损坏、485接口损坏、232接口损坏、脉冲接口损坏、载波模块损坏等。造成通信故障的因素可归结为:(1)通信参数配置不当。波特率、校验模式不匹配,寄存器看门狗关闭,通信延时,都会引发通信异常;(2)硬件问题。由于硬件电路元件接触不良,通信模块负载能力有限,造成通信连接不稳定;(3)外界强信号影响,如雷电、高频磁场等强能量信号耦合进入通信线路,使通信紊乱甚至发生芯片爆炸。
        4.3运行中智能电表常见故障处理方法
        对于遇到现场电能表运行故障时,以不妨碍电力客户正常用电,将影响降到最小为原则,一般采取以下几种处置方法:(1)遇到个别故障无法在现场迅速查明并解决的,选择直接换装新表。(2)遇到少量表计参数设置原因引起的故障,由厂家配合对电能表进行现场参数调整。(3)遇到整批由于元器件质量、软件或硬件设计问题,选择批量换装新表,并将未安装的电能表进行退换货处理。(4)在实验室检测中发现电能表问题,网省电力公司一般要求厂家整改或批量退货。对于生产管理侧,要从源头和全过程把控智能电表的质量,建立健全相关质量管理体系和质量监督体系。从采购,到室内检定,到安装后故障分析和检修,每项工作都需严格管控,将制度落实到实际工作中;另一方面还需建立供应商评价体系,把控智能电表供货前后的质量检测,确保安装使用的电表性能稳定、安全可靠。此外,在电表装出运行时,要注意电表的使用环境,考虑温湿度、用户负荷等情况,注意这些外部因素可能导致电表发生何种类型故障。同时,厂家在生产电表时要充分考虑各种环境因素条件,提高元器件的质量、提高生产工艺。
5 结束语
        总而言之,智能电能表的应用,使电网的运行得到了较好的优化,使电力企业运行成本得以降低,同时有效地提升了用户服务的水平,确保电网实现了高效、稳定的运行。因此,必须要重视智能电能表现场运行中的故障,积极采取有效对策加以解决,确保人们正常用电。

参考文献
        [1]李燕.智能电表现场运行常见故障分析[J].通信电源技术,2018,35(7):201-202.
        [2]周丽.智能电表的技术问题分析及其故障处理[J].科技与创新,2014,(7):75.
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