智能电能表常见故障分析及对策研究论文_梁凯

智能电能表常见故障分析及对策研究论文_梁凯

(国网江苏省电力公司无锡供电公司 江苏无锡 214101)

摘要:本文从智能电能表运行常见的故障发生种类、特点入手,分析智能电能表常见故障现象和故障原因提出相应防范措施,可为快速甄别、 处置智能电能表故障提供帮助。

关键词:智能电能表;常见故障;对策

电力公司在智能电能表推广过程中,实现了用电信息储存、远程采集、信息交互、网银和电话便捷充值等多项功能。然而,日益拓展的功能和服务项目对智能表的运行可靠性提出了更高的要求,如何有效控制大规模智能电能表的运行质量,是电力公司面临艰巨的任务。

1智能电能表相关概述

智能电能表概念:智能电能表是在普通电能表的基础上发展而来的,除具备了电能表基本的计量功能外,还具有数据采集、通讯、管理等功能。智能电能表由内部的核心部件智能芯片控制,从而完成对用户电量的实时监测、控制、传输,并实现费用计算的功能。

随着智能电能表更新换代的速度越来越快,出现了不同种类的智能电能表:按服务对象来分,有单相表和三相表;按缴费形式来分,分为本地表和远程表。不同类型的电能表服务于不同领域,显示出电能表的智能化和针对性。现阶段,智能电能表以其强大的功能服务于大众,成为国家电力系统中不可缺少的重要部件,其稳定性关系着万千用户的用电安全。

2智能电能表的常见故障分析

目前,我国家庭和企业安装的智能电能表不计其数,基本功能良好,但不排除其故障的情况。而智能电能表的故障问题也是较为复杂的问题,原因也多种多样,既有人为方面的也有机器本身的缺陷。据统计,智能电能表发生故障的情况主要有以下几种,下面对智能电能表的常见故障及其对策进行分析。

2.1继电器故障及对策

继电器是智能电能表的控制部分,是控制用户合闸、跳闸的重要装置,其安全性和跳闸、合闸的标准都是由国家严格规定的,直接关系着用户的用电安全和供电企业的服务质量。目前,智能电能表中的继电器分为内、外两种装置,磁保持继电器是较为常见的继电器类型。而继电器方面的故障也多种多样,继电器不工作、电路开路、继电器烧毁、继电器指示灯错乱等都是常见的故障类型。

分析故障的原因,主要有以下几个方面的原因:①属于继电器自身的问题,其质量有待考核,例如继电器内部触点的绝缘性、容量大小、以及在使用过程中由于品质原因出现的触点变形、断裂等都是造成继电器不工作的原因;②远程控制操作不当,这主要是指在电能表在超负荷状态下被拉闸引起的触点温度过高,进而变形的情况;③智能电能表参数配置有误,导致命令与结果不符,这是导致继电器不作业和跳闸指示灯错乱的主要原因;④智能电能表的密钥错误、通讯异常等。继电器故障现象较为常见,应引起十足的重视,因为其危害性还是相当大。

要解决这一问题要从多方面入手。①提高继电器的可靠性,这主要是针对其软硬件设备而言。要知道继电器在长时间工作时,由于各种原因,极有可能出现个别不可靠动作,从而影响继电器的正常稳定工作,这就需要在设计时添加防止错误动作的机制。②保障继电器回路的正常运行,要预先考虑到继电器触点的容量、绝缘性等一系列问题;再次,把好继电器的质量关,尤其在机器元件的选择上,要选择耐度和质量高的器件,提高继电器的使用寿命。③要减少超负荷工作情况的发生,防止这种情况下拉合闸造成的继电器内部毁坏现象。除此之外,有关部门要加大研发质量更高、运载电流更大、功耗更低、更低成本的新一代继电器设备,提高继电器的运作效率,延长其使用寿命,提高智能电能表的安全性和稳定性。

2.2电表烧毁现象及对策

烧表现象是智能电能表最为常见的故障之一,占所有故障的三成以上,居其它故障之首。电表烧毁不仅影响了用户的用电,而且延误了有关部门对电费的收取工作,是需要重点克服的问题。电表毁坏的原因众多,可以列举一下:①电能表安装不规范,这主要体现在线路的安排上。很多用户的入户线和接户线安装的不合标准,有的甚至将智能电能表安装在露天环境下,缺少必要的遮挡措施,致使电表很容易遭受雨水的侵蚀,影响其正常使用。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆②装表工人操作不合理,例如操作人员在安装电能表时未拧紧电流端的子螺丝,一方面会导致电路接触不良,影响电表的正常使用;另一方面螺丝部分接触不良,使电流流通时的电阻增加并产生热量,进而烧毁部分组件,还有可能影响用户的生命财产安全。③体现在部分用户的不合理用电方面上,不排除个别用户私自增加家庭电容量的现象,由于缺乏科学的计算和评估,用户的私自操作容易使家庭负载电流超出电能表的承受范围,进而造成不必要的损失。④由于外界环境的不确定性影响了智能电能表的正常使用,一方面,使用部分劣质电器可能导致电能表内部阻容分压元件过亚而毁坏;另一方面,外界自然雷电的侵害也容易使电表毁坏。针对以上问题,在处理智能电能表的问题上要格外注意:一方面,安装人员要注意电表和线路安装的规范性,防止个别不规范操作带来的严重后果,同时,在安装智能电能表的同时要注意避免露天和雨水,保证电表选址的干燥防潮;另一方面,用电部门要规范居民用电,加大监管和惩处力度,杜绝私增电容量的现象,同时,极力避免用户超负荷用电情况并探索更换大容量电能表的可能性。

2.3时钟不准及对策

智能电能表对时钟记录的准确性提出较高的要求,由于要适应智能电能表不同时段、不同费率的计费要求,这就要求智能电能表具有高效的时钟单元。电能表的时钟故障主要表现为电能表中的时间、日期不准、计量不准、指针不动等现象,究其原因:一方面,时钟不准可能由于控制时间的芯片出现了问题,而智能电能表中的时间芯片有两种存在形式:①CPU自带的时钟。②独立于CPU的独立时钟芯片,无论是哪种形式,都有可能产生问题;另一方面,时钟需要不间断的工作,而时钟电源有可能无法保证稳定的供电,尤其在切换电源时容易引起时钟不准现象;另外在制作工艺上,部分残留物可能会影响到时钟的正常工作。

要缓解以上问题,需要进行以下方面的努力:①设计时钟芯片时,应注意提高芯片的稳定性,设计必要的防范和备用装置,以应对各种意外情况;②提高时钟电源的稳定性,可以适当的增加电容,避免时钟因切换电源等情况供不上电的情况;③在电能表的制作方面把好关,防止短路、虚焊、污染等情况的出现。

2.4电池故障及对策锂亚硫酰氯电池是现阶段电能表普遍使用的电池类型,当电池方面出现问题,会对整个电能表的数据、运作产生坏的影响,因此,要慎重对待电能表的电池问题。电池故障主要表现为电能表液晶显示不正常、电池欠压指示、时钟异常等。而其故障的原因多为电池自身的质量问题、电池发生钝化等。具体来说,硬件故障是指电池内部部件损坏、外部设计不合理、外在环境影响等造成电池损坏或消耗过大;再之,软件方面的不足体现在外部供电停止后,电能表无法进入低能耗状态,使电池损耗过大而引起的电池故障。这就要求有关部门和个人要把好质量关,提高电能表电池的质量问题,完善好电路设计,延长电池使用寿命;完善有关电池的软硬件设计,避免因软件设计的不合理造成电池损耗;设计电池备用系统,防范电池意外损坏后有备用系统加以处理。

3结束语

为把好智能电能表运行质量关,将重点收集智能电能表各供应商及现场故障案例,对电能表故障案例的进行深入统计分析,通过智能电能表故障分析及检测策略的研究,收集智能电能表在运行过程中的故障类型,建立地区电能表故障类型库,利用计算科学及现代统计学手段,分析故障原因,并对故障进行分类,推动可靠性预计技术在电能表设计制造中的应用,降低现场故障,提升运行可靠性。

参考文献

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论文作者:梁凯

论文发表刊物:《电力设备》2016年第6期

论文发表时间:2016/6/19

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