智能電能表檢定檢測(cè)解決方法探究

朱 麗

（陜西省地方電力（集團(tuán)）有限公司榆林電力分公司，陜西 榆林 719000）

0 引 言

在電力計(jì)量過程中，電表作為重要的計(jì)量承載物和主體，其安全穩(wěn)定性和計(jì)量精確性關(guān)乎客戶的利益和企業(yè)的利益。因此，如何避免電能表計(jì)量數(shù)據(jù)誤差，確保電能表的準(zhǔn)確性至關(guān)重要。在這種情況下，相關(guān)檢定人員需要對(duì)檢定檢測(cè)解決方法有比較熟練的操作，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)智能電能表檢定檢測(cè)過程中常見的一些故障及問題，從而有效提升電網(wǎng)調(diào)控工作效率和工作質(zhì)量。

1 電能表檢定裝置工作原理

以3項(xiàng)電能表檢定裝置為例，裝置的構(gòu)成要素包括CPU、功率放大器、控制構(gòu)件、程遠(yuǎn)程信號(hào)源、電源、標(biāo)準(zhǔn)電能表以及誤差處理元素等，如圖1所示。電源在電腦的操控下，將所需電流及電壓提供給標(biāo)準(zhǔn)電能表和被校表。控制構(gòu)件核心工作目標(biāo)是查找誤差，顯示功率、電壓、電流，檢測(cè)與調(diào)控輸出的電流與電壓。向誤差計(jì)算構(gòu)件輸入功率電能脈沖的作用，由標(biāo)準(zhǔn)電能表承擔(dān)，將其傳輸至計(jì)算機(jī)顯示并予以處理[1]。

2 電能表檢定裝置常見故障

2.1 檢定裝置有關(guān)電壓與電流故障

2.1.1 電壓部分檔位輸出為0

在對(duì)額定電壓為420 V的AC85-420 V電能表進(jìn)行檢定時(shí)，檢測(cè)出其電壓輸出為0 V，無法給與有效檢定。這種情況可能的原因是電能表接線錯(cuò)誤，從而發(fā)生了電壓報(bào)警現(xiàn)象。因此，排查的重點(diǎn)在于核查電表接線情況。無輸出情況產(chǎn)生的原因一般為電壓輸出繼電器故障。

2.1.2 電流電壓輸出不正常，幅度變化幅度大

在進(jìn)行校表的過程中可能會(huì)忽然發(fā)生停電，此后通過電能表檢定裝置時(shí)出現(xiàn)了電流與電壓不穩(wěn)定顯示60%的情況。發(fā)生這一不正常現(xiàn)象的原因可能與測(cè)試電源補(bǔ)償結(jié)構(gòu)、功率放大器高容電容減小以及供電電壓有相對(duì)較高的波動(dòng)有關(guān)。

圖1 電能表檢定裝置的工作原理

2.1.3 輸出大電流時(shí)出現(xiàn)報(bào)警

在檢定電流量程為30（100）A的3項(xiàng)電能時(shí)，在輸出全部電流的過程中未顯示異常，但是當(dāng)開關(guān)切換至電流3倍時(shí)（即300%），檢定裝置立即發(fā)出電流報(bào)警。分析認(rèn)為，引起這種輸出大電流時(shí)出現(xiàn)報(bào)警的原因在于某觸點(diǎn)接觸不佳，亦或是電路接觸了過大電阻[2]。

2.1.4 電流的某一檔位存在輸出為0 A的故障

檢定最大電流值為5（20）A的電表時(shí)，電流未顯示出數(shù)據(jù)，功率幾乎為0 W，但裝置沒有進(jìn)行報(bào)警，電流的某一檔位輸出一直為0 A。這一問題較多的發(fā)生在電流與電壓增加且忽然停電的時(shí)刻，一般是某檔位的控制繼電器出現(xiàn)問題。

2.2 檢定裝置檢驗(yàn)電子表存在誤差超差現(xiàn)象

在進(jìn)行檢定時(shí)，注意到某一塊最大電流值為5（20）A。常數(shù)是1 600的電子式電能表，誤差值在4%，這一誤差值嚴(yán)重超差，不符合相應(yīng)要求。關(guān)于這種問題，應(yīng)該對(duì)誤差的超差程度進(jìn)行判斷。判斷結(jié)果如果認(rèn)為超差幅度較大，應(yīng)該是電表本身出現(xiàn)了問題或者是電壓選擇不正確；如果判斷結(jié)果認(rèn)為超差幅度較小，可以初步排除檢定裝置的原因。

2.3 檢定裝置通信故障

2.3.1 與電腦通信相關(guān)的故障

通過計(jì)算機(jī)檢定軟件對(duì)檢定裝置操作的過程中，可能會(huì)出現(xiàn)某一時(shí)不能有效讀取電表誤差的情況，而采取關(guān)閉軟件、重啟計(jì)算機(jī)仍舊不能立即解決。其中，電腦與檢定裝置之間的通信主要利用3根通信線完成。因此，技術(shù)人員可以利用串口調(diào)試助手等調(diào)試工具分析串口異常。需注意，計(jì)算機(jī)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)串口不正常現(xiàn)象，其同樣會(huì)引起檢定裝置通信異常。

2.3.2 檢定裝置與鍵盤通信故障

通過性能完好的檢定裝置和電能表的正常連接，操作鍵盤控制增加電力電壓，并未出現(xiàn)任何反應(yīng)。然后，借助計(jì)算機(jī)檢定軟件檢測(cè)，一切正常。在此問題中，特征是鍵盤不能夠?qū)z定裝置開展有效操作。所以，技術(shù)人員應(yīng)該對(duì)鍵盤的電線接地端及電源是否異常進(jìn)行檢測(cè)，從而對(duì)鍵盤是否實(shí)際開展了有效工作進(jìn)行排查，確保TXD和RXD準(zhǔn)確連接。

3 常見故障的解決方法

3.1 檢定裝置有關(guān)電壓與電流故障的解決方法

3.1.1 電壓部分檔位輸出為0 V的解決方法

在解決這一問題時(shí)，鑒于與電能表檢定裝置的電壓輸出短路有很大關(guān)聯(lián)，所以只需要清除故障，即可恢復(fù)輸出電壓。其中，與電能表電壓端子相連的電壓接線應(yīng)該緊密銜接、正確接線，從而減小甚至消除故障發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。一旦發(fā)生電壓輸出為0 V的情況，技術(shù)人員應(yīng)該對(duì)電壓輸出繼電器有沒有實(shí)現(xiàn)24 V直流電壓和電壓檔位是否得到相應(yīng)電壓予以排查，準(zhǔn)確確認(rèn)相關(guān)移位寄存器和驅(qū)動(dòng)芯片的位置。

3.1.2 電流電壓輸出不正常，幅度變化幅度大的解決方法

遇到此類故障時(shí)，首先要進(jìn)行細(xì)致全面的排查，找出故障原因。如果故障原因?yàn)楣╇娰|(zhì)量不好亦或是電壓過低，可以采用自動(dòng)穩(wěn)定電源。而對(duì)于三端集成穩(wěn)壓塊，可以利用萬用表直流電壓檔檢測(cè)穩(wěn)壓管的輸入和輸出。

3.1.3 輸出大電流時(shí)出現(xiàn)報(bào)警的解決方法

對(duì)于輸出大電流時(shí)出現(xiàn)報(bào)警的問題，一般選用的解決方案是將電流切換至報(bào)警的按鈕上，然后調(diào)整電位器，減小大約40%的電流，最后時(shí)刻監(jiān)測(cè)電流報(bào)警情況。如果顯示并無異常，證明問題引起的來源是電路接觸不佳，可以查找出胎體電流生銹、氧化、松動(dòng)的電流輸出線，且以實(shí)際狀況為參照，通過采用細(xì)砂紙摩擦氧化的部分，或調(diào)換較更粗的連接線，加固松動(dòng)的螺栓。

3.1.4 電流的某一檔位存在輸出為0 A故障的解決方法

對(duì)于某一檔位存在輸出為0 A故障的問題，建議首先測(cè)試其余電流檔位的狀態(tài)。若其余電流檔位可以有效工作，再通過萬用表直流電壓檔測(cè)量二極保護(hù)管的直流電壓。電壓值為24 V正常值，可以證明繼電器是發(fā)生故障的零件；電壓值如果顯示的不是24 V，可以證明發(fā)生故障的很大可能是驅(qū)動(dòng)芯片，具體做法是替換驅(qū)動(dòng)芯片。替換驅(qū)動(dòng)芯片后，電壓值如果顯示的仍然不是24 V，可以替換移位寄存器。

3.2 檢定裝置檢驗(yàn)電子表存在誤差超差現(xiàn)象的解決方法

對(duì)于誤差超差，技術(shù)人員可以作如下處置。如果誤差超差幅度較大，應(yīng)該首先查驗(yàn)電子表接線及檢定裝置的接線。若發(fā)現(xiàn)接線正常無誤，不管是超差還是誤差，都應(yīng)該拿來另一個(gè)合格的電子表予以重新測(cè)試；假如更換后的電子表顯示正常，說明原始電子表有故障。超差的幅度如果不大，一般是電子表的功率因數(shù)不匹配造成的，或者本身的誤差性能不佳。這種條件下，可排除檢定裝置問題[3]。具體應(yīng)用中，可以通過有效的解決方案對(duì)智能電能表費(fèi)控功能進(jìn)行檢測(cè)，若顯示時(shí)間晚于或早于系統(tǒng)時(shí)間1 h以內(nèi)，說明檢測(cè)合格，否則不合格。

3.3 檢定裝置通信故障的解決方法

3.3.1 與電腦通信相關(guān)的故障解決方法

在發(fā)生電腦通信問題時(shí)，技術(shù)人員可以對(duì)串口線及硬件線路的連接是否正常進(jìn)行判斷。如果能合理應(yīng)用串口調(diào)試助手，順利輸出索取電流電壓的命令，就可以接收到電流電壓十六進(jìn)制的信息。在接收流程階段，要充分關(guān)注檢定裝置與波特率是否相同。

3.3.2 檢定裝置與鍵盤通信故障的解決方法

在處理相應(yīng)故障時(shí)，要了解鍵盤的工作狀態(tài)是否正常。倘若出現(xiàn)異常，要排查電源供電的有效值是否能夠達(dá)到5 V標(biāo)準(zhǔn)。出現(xiàn)問題的原因可能是TXD及RXD的連接線不可靠接觸甚至斷掉，因此要用萬用表進(jìn)行連接測(cè)試。如果連線處于無異常狀態(tài)，即可有效解決這一故障。

4 結(jié) 論

為了有效保障電力計(jì)量的精確性和穩(wěn)定性，技術(shù)人員必須要在熟悉電能表工作原理及內(nèi)部組成的前提下，深入研究電力表的檢定方法和檢定裝置中可能發(fā)生的故障，并采用科學(xué)的維護(hù)手段和解決策略，為電力企業(yè)智能電表有效運(yùn)營奠定基礎(chǔ)。