智能电表现场运行常见故障分析

魏晓玲

广东电网有限责任公司揭阳供电局供电服务中心 广东揭阳522000

摘要：随着电力系统的不断发展，电力公司与客户的信息交流要求越来越高，智能化仪表的应用也越来越普遍。与常规的电子仪表相比，智能电表更加完美，但在添加新的性能时，其操作失误也有所上升。对智能电表频繁发生的各种问题进行了深入的分析和探讨，提高其工作的可靠性非常必要。文章对施工过程中出现的主要问题进行了剖析，并给出了相应的治理对策。

关键词：智能电表、现场运行、常见故障

引言：智能电表是对常规多用途电表的扩展，它具有对电网智能、信息化、自动化的实时监控和自动化的需求，最后达到对电网的全面覆盖，确保数据的采集。通过对智能电表常见的各类失效原因进行了剖析，确保其工作平稳，并根据故障的原因提出相应的解决办法。

一、智能电表

智能电表是一种新的电能计量仪表，它比传统的计量仪表结构更加精密，它由计量单元、处理单元和通讯单元组成。它不仅是一种完全的电子表，它不但使用了一种电路，而且还有一个简单的测量和控制器件，还有一个硬件时钟和一个完整的通讯界面，它具备远程通讯能力，能够与计算机网络连接，通过软件来实现对它的控制。同时，通过对电能质量的分析，实现对电能质量的实时监控和自动化的管理，实现对电能质量的不断提高。它具有如下的作用：（1）具有提前支付能力，它不仅具有当地收费控制能力，还具有遥控功能，可以在二者之间进行切换。(2)一种能够实现短距离的光纤和无线等载波段通讯的通讯模块，并能够进行任意的转换。该系统既可以实现对物联网的要求，又可以通过电子标签实现对表格中各类数据的自动读出。(3)实施一次充电，使低压集中抄表在电源供应后，可以自动进行登记，从而降低系统的安装和维修工作[1]。而且范围更广，可以提高智能仪表的使用年限，不断提高产品的品质。

二、常见的一些故障

（一）烧表故障

根据近年来对电力系统的故障分析和调研，认为在系统的操作中，烧表占了很大比例，对其造成的危害必须予以高度的关注。经对故障进行了详细的研究，认为造成故障的原因有：（1）由于采用了环线终端，导致了接触不良，或是在大负载状态下发生过热烧毁；(2)诸如短路等电路板本身的品质问题；(3)人为的作用，比如连接终端上的螺栓没有拧紧，导致电阻增大，导致产生热量和仪表的问题。长时间的超载运行还会导致电表负载过载，很可能导致采样线和内部保护装置烧毁；该问题是：在脉冲的输出端存在较大的电流引起的耦合烧毁；在安装时，继电器的端子零线连接出现故障，也会导致仪表内部的短路。(4)受外磁场影响小。感应式电能表是依靠电磁感应原理进行运算的，受外磁场影响较小。一般电子式电能表几乎不受外磁场影响。（5）过负荷能力强。感应式电能表一般只能过负荷4倍；而有的电子式电能表过负荷可以高达10多倍。因此，电子式电能表的过负荷能力很强。

（二）显示故障

在实际操作中，智能电表由于没有显示笔划造成的花屏、显示数据错误、黑屏等，还有一些人为的因素造成了显示屏显示的问题。从故障智能表的测试和分析中可以看出，显示器上的液晶插针没有正确地插入，或者是因为焊接的原因，导致了屏幕上的显示问题，以及在潮湿的温度下，也会导致 LCD屏幕的问题[2]。当钟表线路上的虚焊接和装锡会引起时钟的故障。归纳了电表黑屏的原因：1）由于晶体管焊接故障，导致电压不稳，发生跳闸或不能正常工作。(2)主板的故障。同时也是导致电压不稳定的重要因素。(3)在变压器的出线中存在着某些特别的问题，在线圈的出线时会有断续的情况。(4)供电线路的零线出现了断开焊接故障，这也是导致仪表不能正常工作的主要因素。

（三）计量过程的问题

在标准的电流下，电表脉冲不断地闪动。表明测量的性能是正确的。若在现场检查时无脉冲。首先要确认脉冲插头的连接情况，然后再利用数码万能计检测4 V的脉冲。如果没有跳，那就是电能仪中的脉冲信号是假的，或者是断开了，或者是损坏了。在额定的电压和电流以下，没有任何的脉冲，也没有任何的信号，这种情况通常是元件的问题，比如虚焊接，或者是断开。电路板本身的品质问题；出现故障，负载电流过大，导线与终端有较差的接点。电量计在轻负荷的时候会产生错误，而且没有任何规律性，经过检测，发现这是由于在输出的时候，在高电平上存在着一个高电位的问题，当取样信号被芯片直接输入到 CPU的时候，在存储器不断累积的情况下，会发生潜行。产生这种超差的原因有很多，电表在工作时会产生强烈的震动，导致元件受损，在野外工作时，由于环境的恶劣，取样电阻会逐步变老，电阻率的变化会导致测量结果的超差。

三、现场运行中智能电表故障处理

（一）电表失效提示处理

当仪表出现错误时，会发出指示信号，例如，在循环的显示功能被中止时，这个异常码就会被固定在 LCD屏幕上。其中Err-03内部初始化错误，Err-05内部程序错误，Err-06内存失效或损坏，Err-04时钟单元的电压很小。当电表有问题时，建议厂商进行修理或替换，因为这种故障属于硬体问题，不能在工地上进行处理，而蓄电池的电压不足是因为电路板为电表的时钟和断电而造成的，如果电表在使用的时候，电表会对蓄电池进行充电，所以在装表过程中，很少会出现这种问题。其它的问题都能解决，但检修后会对仪表的使用和测量造成一定的冲击，所以此类问题往往要在试验室内进行，例如内存减少、时钟损坏等。若发生不正常的故障，应与生产厂商沟通，或由生产厂商到现场进行检验。要针对问题的具体原因进行剖析和处理，以便更好地处理问题，尽早地恢复运行。设备维护方案，是针对设备的运行状况，编制大、中修方案，明确设备维护的项目，对可能出现的问题采取预防措施。依据设备失效的产生、发展规律和结果，分别采用了相应的维护措施。

（二）现场的故障异常处理

在实际使用中，仪表上的 LCD屏幕上往往会出现一些不寻常的代码，但出现这样的错误原因很多，比如Err-54的电源因数超过了极限，这时应该进行线路损耗的检测；如果Err-51超载，那么这个问题应该告知使用者降低电力消耗；Err-53超限，必须对高压的成因进行检测；Err-52不均衡，必须对所有的电路及各种电流进行检测和调节。出现此类异常类型代码时，应当将显示码嵌入到周期屏幕中，首先屏幕的代码是指故障时的操作指标超过了仪表的标称，使电力的有功功率流向发生变化，或者出现了严重的不均衡，使仪表的工作指标与有关法规不符。

（三）其他原因的处理

在供电公司，智能电表的安装越来越频繁，故障率也越来越高，根据分析，智能电表的失效原因有很大一部分是因为使用者的原因，或者是因为人为的原因造成的，比如在电表的插孔中有人工插孔，造成了电表无法正常充电，从而造成了仪表的失效。另外，仪表的故障也是造成仪表黑屏、表内模块、插孔等的重要因素[3]。要降低其故障发生率，首先要做好对其进行宣传，并在其安装之前加强对其客户的服务和宣传。其次，要在智能仪表的检定、验收、技术合同等各个方面进行全面的检查，并将其在安装、搬运等过程中的标准化，降低在运输和现场使用时出现的故障及软件缺陷等问题。最后，要改善电力销售系统的运行状况，降低系统信息的错误率，防止电表不识卡片、不对应、数据覆盖等问题。

总结：总的来说，目前，随着智能化电表的大量推广，智能化电表也会出现一些问题，但一些问题的维护费用却很高。电力公司应加大对智能电表的质量和维修人员的培训，以改善其使用的经济性。高标准、快节奏、高质量地按期或提前地完成所有任务，为用户提供高质量的服务和稳定的电力供应。只有强化装备的经营，才能充分利用好装备，为公司带来最大的经济利益。

参考文献：

[1]项煜,王华,叶华,陈云润,张梦实. 防窃电智能电表箱及取证系统开发技术分析[J]. 电子元器件与信息技术,2022,6(01):1-2.

[2]段俊峰,李宁,唐求,张伟,滕召胜. 基于CK-GPR的多应力环境智能电表剩余寿命预测[J]. 仪器仪表学报,2021,42(04):102-110.

[3]崔胜胜,孙剑锋,马斌,汪涛,李立伟,于洋洋. 智能电表数据和监督学习检测非技术损失的研究[J]. 工业仪表与自动化装置,2020(01):122-126.