淺析智能電能表運行故障及有效的運行管理機制

摘 要：隨著智能電能表在我國近年的推廣應用，將資源達到最大化的利用效率，給供、用雙方帶來了諸多益處。其性能的穩定性、準確性也倍受關注，因此，文章通過對智能電能表出現的故障進行分類并分析其原因，同時提出有效的運行管理機制，從而降低智能電能表現場運行故障，提升運行水平，將智能電能表的優勢充分發揮出來。

關鍵詞：智能電能表；故障；原因；運行管理機制

引言

隨著我國科學技術的不斷發展，電能表更新的速度也越來越快，電能表的功能也越來越全面，反之，其運行過程中發生的故障也呈現出多樣化。為了能夠從根本上將智能電能表的故障解決，就必須對其產生的原因進行充分的了解，并建立有效的運行管理機制，以此來確保智能電能表的有效運行。

1 常見故障類分析

1.1 外觀常見故障

（1）按鍵卡死，當電能表安裝現場存在較大灰塵或化學粉塵時，長期運行就會形成按鍵卡死，這屬于生產廠家設計問題。

（2）表尾蓋不嚴、接線螺絲銹蝕，當電能表安裝現場潮濕或有化學氣體時，就會造成表尾螺絲銹蝕或腐蝕，這屬于生產廠家選材問題。

1.2 時鐘電池常見故障

時鐘電池（以下稱電池）故障常見于欠壓、無電。分為硬件故障、軟件故障和制造工藝等故障。

（1）電池硬件故障。a.電池電路設計存在隱患，造成電池反向充電，尤其在高溫情況下電池反向充電情況更嚴重。b.電池鈍化。電池長期工作在微弱電流狀態，當輸出較大電流時，輸出電壓產生明顯跌落。c.電池品質問題。電池電解質含有雜質、內部隔膜層受到污染等，導致電池自放電過大，長期工作后電池容量顯著減低。d.電池品質問題。電池內部碳包損壞、焊點開路等。e.電池品質問題。密封性不良導致漏液。f.電池用于焊接固定的引腳過細或者引腳材料不夠堅固。

（2）電池軟件故障。在系統停電情況下，MCU主動喚醒頻率過高、消耗功率過大，導致電池容量早期消耗殆盡。

（3）電池制造工藝。電池虛焊導致開路。

1.3 繼電器常見故障

繼電器常見故障就是繼電器不動作或動作不正確。分為以下幾種類型故障：

（1）繼電器硬件故障。a.繼電器品質問題。觸點金屬連接片斷、變形、行程不到位等。b.繼電器品質問題。觸點容量不符合要求，在規定的負載容量情況下，導致觸點燒結、燒斷等情況。c.繼電器驅動電路驅動能力不夠，比如采用MCU的I/O結合光耦直接驅動繼電器，此時I/O的驅動電流達不到驅動目的情況。d.驅動電路元器件選型冗余度不夠，導致過應力損壞。e.繼電器驅動電源負載能力不夠，特別是在規定的欠電壓條件情況下，電源負載能力大大減弱。f.電路設計時，沒有設計針對觸點容量的保護電路。

（2）繼電器軟件故障。軟件設計存在有Bug。

（3）繼電器制造工藝故障。存在虛焊、短路等情況。

（4）其他。電平方式、脈沖方式參數配置錯誤，負載容量超過繼電器規定的容量，導致繼電器觸點燒斷、燒結、粘連等情況。

1.4 時鐘故障

時鐘故障常見于日期不準或時間不準。也分為硬件故障、軟件故障和制造工藝等故障。

（1）時鐘硬件故障。a.設計問題。電源設計不可靠，導致RTC電路出現間歇斷電。b.外部晶體出現停振。

（2）時鐘軟件故障。a.軟件設計存在有Bug。b.外部晶體頻偏校準參數不合理。c.溫度補償參數不合理。

（3）時鐘制造工藝故障。a.存在虛焊、短路等情況。b.線路板不整潔、污染嚴重。特別是受潮后，對晶體的正常工作有很大影響。

1.5 液晶顯示故障

液晶顯示故障一般表現為接通時，液晶屏不顯示或者液晶屏缺筆畫、液晶屏淡以及液晶屏閃爍等現象。（1）電源變壓器繞組斷線或燒壞。（2）電池欠壓。（3）MCU相關管腳虛焊或連焊。（4）MCU程序出現問題。當遇有雷電沖擊或強電磁場干擾時，會造成MUC程序紊亂或MUC本身損壞。（5）液晶顯示屏處于高溫、高濕環境中，會損傷偏光片或蝕斷電極。（6）液晶顯示屏本身的質量問題。

1.6 通信故障

通信故障主要包括RS485故障和紅外通信故障兩種情況。

（1）RS485故障。RS485輔助端子正負極接反、連焊、虛焊或RS485輸出信道損壞。（2）紅外通信故障。紅外發射管裝反、虛焊、損壞或紅外接收、發射部分的電路不正常。通過以上故障分析可以看出，造成智能電能表出現故障的原因多種多樣，原材料的品質，元器件參數的合理設計，生產加工環節，環境對元器件的影響，運輸搬運過程中的碰撞擠壓等都會造成故障出現。如何杜絕或者控制故障的比例，其中智能電能表進入到電力部門后的有效運行管理機制將在整個智能電能表質量體系中起到非常重要的作用。

2 智能電能表有效的運行管理機制

我們需要從人員培訓、加強入庫檢驗、現場檢測、故障環境模擬、故障模式信息化統計等多種手段入手，收集相關可靠性數據并建立數據庫，對供應商進行考核或提出相關可靠性指標要求等方式，篩選優質供應商，淘汰劣質供貨單位，為用電單位提供優質服務與可靠保障。

2.1 加強對各環節技術人員培訓，不斷提高業務技術水平

（1）對各類計量檢定人員進行智能電能表全性能試驗、樣品比對、抽樣驗收試驗、全檢驗收試驗等技術方面的培訓，以及充分掌握智能電能表工作原理與構成、單元電路的組成及指標要求、相關規范的技術要求以及功能應用在電能表設計中的體現。準確識別電能表的主要部件，特別是能對關鍵元器件有一定的認知、典型故障的判斷與分析能力等，以增強業務處理能力。（2）對于安裝、用電檢查、抄收人員則應進行智能電能表工作原理、安裝工藝、安全作業、標準化作業、故障判斷、服務行為規范等方面的培訓，特別是對廣大農村電工，基礎知識相對薄弱，相關培訓尤為重要。

2.2 加強智能電能表各檢測環節的管控

智能電能表從招標到驗收過程中，嚴格進行招標前全性能檢測、供貨前樣品比對和全性能檢測、到貨后樣品比對和抽樣檢測、到貨后全檢驗收試驗。對于全檢驗收合格率低于98.5%，或在檢測過程中發現有三只及以上樣品存在因生產工藝、元器件等同一原因引起的質量隱患問題，判為全檢驗收不合格，對到貨電能表進行批量退貨處理?？傊獓栏癜押弥悄茈娔鼙碣|量的第一道關卡，確保每一只智能電能表均為合格產品。

2.3 加強智能電能表倉儲、配送和運輸環節的質量控制

在智能電能表倉儲、配送和運輸環節均應采取防受潮、防震動、防腐蝕、防電磁干擾等措施，確保安裝到客戶的每一只智能電能表都是合格產品。

2.4 滿足智能電能表的現場安裝要求

智能電能表現場安裝需要滿足以下兩個要求：安裝地點要防潮、防雨、防曬、防塵、防化學腐蝕等措施；安裝高度要適合，不宜過高或過低，以便用戶插卡充值和查看電量。

2.5 按周期開展智能電能表現場檢驗

電能表現場檢驗是采用電能表現場校驗儀，測定電能表在工作條件下的工作誤差，檢查電能表和互感器的接線是否正確并查看有無其他異常情況的過程，或稱之為實負荷檢測。

根據DL/T448-2000《電能計量裝置技術管理規程》的要求，按用戶電能計量裝置類別所對應的時間周期適時進行現場檢驗。對安裝在現場的電能表進行檢驗的項目有：（1）外觀檢查；（2）電能表接線檢查；（3）電壓互感器二次回路壓降誤差；（4）電能表實際負荷下的誤差；（5）核對計時誤差；（6）檢查分時計度（多費率）電能表計度器讀數的組合誤差，并填寫好試驗記錄和結果，同時對現場檢驗結果進行穩定性等技術指標的統計分析。

2.6 開展運行中智能電能表定期抽檢工作

對于已投入現場運行的智能電能表，按照類型、到貨批次加大抽樣比例，抽樣試驗項目和試驗方法嚴格按國家技術標準執行，并采取相應的質量控制措施，將智能電能表質量風險降至最低。

2.7 加強智能電能表質量體系建設和其他相關工作的精細化管控

（1）建立健全智能電能表質量管控的組織體系。將智能電能表管理涉及的計劃、采購、檢定、安裝、調試、運行、監控、故障、分析等重點環節納入管控工作，分工明確、職責清晰、責任到位。（2）建立健全智能電能表質量管控的制度體系。規章制度覆蓋智能電能表計劃管理、檢驗測試、工藝檢查、施工安裝、運行維護、監控預警、故障調查處理、分析等方面，定期檢查制度執行情況，確保質量管控的全過程閉環管理。（3）建立健全智能電能表質量指標評價體系。包括智能電能表招標前全性能檢測指標、供貨環節檢測指標和運行環節評價指標。（4）加強業擴報裝環節電能表配置的管控。在新報裝或換裝電能表業擴報裝業務中，應嚴格按照智能電能表和采集系統的技術規范和工藝標準進行設計、選型、審查、安裝、驗收，確保電能計量裝置配置合理、參數正確、運行可靠。（5）加強運行智能電能表質量監督檢查的管控。結合現場抄表、用電檢查、輪換抽檢等工作，巡視檢查智能電能表運行狀態，充分利用用電信息采集系統的監控手段，加強實時在線監控，及時發現處理異常問題；充分利用采集系統開展電表異常、故障狀況遠程監測。對巡檢、抽檢中發現的故障智能電能表，必須在24小時內更換，立即排查故障原因并備案。（6）建立智能電能表質量預警機制。及時統計上報所發現的智能電能表質量缺陷、鑒定分析結果、已采取的處置措施和質量控制建議；及時統計分析智能電能表質量缺陷的外在表現、內在根源、影響深度，并提出處置措施、控制重點、控制方法。（7）建立并嚴格落實科學的績效考核機制。通過績效考核機制，可以提高工作人員的責任心，能夠有效避免因檢定質量、用戶超容量用電、表計配置不合理、運輸不當、安裝工藝差等人為因素引起的智能電能表故障情況的發生。

3 結束語

綜上所述，建立一個良好的智能電能表運行管理機制，從而促進電能表制造產業整體技術水平的提高，進而確保電能表的整體質量，提高智能電能表的穩定性和可靠性。

參考文獻

[1]毛麗君.智能電能表檢測故障[J].硅谷，2011（21）.

[2]蔣光清.淺談智能電能表運行維護[J].科技創業家，2012（18）.

作者簡介：岳梅，女，1994年7月參加工作，一直從事電能計量工作。