刍议智能表常见故障及对策

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[摘 要]随着国民经济的不断发展，智能电能表作为一种的新型的绿色能源电能表以其诸多优点得到了广泛的应用，但在应用过程中不可避免会出现各种故障，为此根据自身的实际工作经验，首先阐述了智能表的功能特点，然后着重论述了智能表的常见故障及应对的方法。

[关键词]智能表；功能；常见故障

中图分类号：TG107 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）20-0257-01

当今电力系统发展的整体趋势是智能电网普及应用，智能电网的发展满足了经济快速发展、环境保护、电费的改革等多方面的发展需求。而智能电能表是最为智能电网推广应用的基础设备之一，对于电力行业实现信息化、数字化、自动化和互动化起着巨大推进的作用。智能电能表发展与应用为电力企业提高了经营效率、实现了节能减排，增强电力系统的稳定性。智能电表拥有传统电能表无法替代的功能：一智能电能表工作时双向计量，分布式能源的用户可以接入；二是智能需求管理上实现了阶梯电价、预付费及远程通断电功能；三是能够随时监测电网运行状态、电能质量和环境参量；四是在异常用电状况下智能电能表可以在线监测、诊断、报警及智能化处理。

一、智能电能表的功能特点

智能电能表拥有通信、数据管理与存储、密钥以及安全身份认证等多种功能。并且还可以提供多套费率表。还能够可根据不同季节、时区以及节假日来为用户设置相应优化用电方案，帮助用户制定对应的节电计划。具体来说，智能电能表的功能体现在以下几个方面：

1.双向互动功能

智能电能表具有同电力表计管理系统和终端客户之间的多种通信方式，如光纤传输、载波传输、兀线传输等，以实现表计管理系统同智能电能表之间不受环境、空间限制的实时信息交互传输、例如用户可根据供电公司发送到智能电能表显示屏上的分时电费主动调节自己的用电量，查收账单、停电通知等信息，方便用户提前准备，改变自己的用电方式了；供电公司也可以通过智能电能表实时采集客户的用电信息和负荷情况，来优化电网系统。

2. 自动智能用电控制功能

智能电能表除具有以上信息互动功能外，还具有帮助用户自动实现智能用电控制的功能，主要有以下几个方面：

a.智能电能表具有与智能家电的通信控制功能，能够由智能电能表根据实时电价通过设定参数实现对家电的启停控制。在不需要增加任何用户投资的情况下，通过改变大功率用电设备的使用时间，达到节约用电费用的目的。

b.对于具有自备发电能力储能设备和再生分布式电源的大用户，智能电能表能够根据实时电价指导用户经济合理地分配自发电量和购买电量的数量，使得用户的用电费用最低。鼓励用户投资安装民用的太阳能、风能及高能储电设备，有助于减低供电系统的负荷，节约燃料消耗，舒缓废气排放和温室效应，降低用户电费开支。

c.智能电能表能够智能地进行电力需求侧管理技术应用，利用电网实行的分时电价政策，对用户内部用电情况实行削减用电高峰的负荷，提高用电低谷时的负荷，降低用户的用电成本，提高经济效益，同时也对电网的削峰填谷作出贡献。鼓励用户投资蓄冷、蓄热、蓄电等设备，改变用电方式而节约用电，减少对电网电量的需求。

3.支持浮动电价

与传统电表相比，智能电表是可编程的电表，除了能够满足一定准确度的电能计量以外，能够测量和存储的数据更多，功能更加强大。如随时保存带有时标的电能数据，根据预先设置时间间隔进行测量和存储各类电能和电量数据等，支持分时电价或实时电价和需求侧管理，满足实时电价下的电能计量。

二、智能电表的常见故障类型

1、电表故障类：控制回路错误、ESAM错误、内卡初始化错误、电压采样装置故障或损坏、电流采样装置故障或损坏、内部程序错误、存储器故障或损坏、时钟故障、控制继电器故障、通信接口故障或损坏、软件死机等；

2、电表事件类：过载、过压、欠压、失流、过流、电流严重不平衡、断相、断流、功率因数超限、有功需量超限报警、无功需量超限报警、有功电能方向改变等；

3、电表状态类：此类异常一旦发生会在循环显示的第一屏插入显示该异常代码。目前此类异常有内卡初始化错误、时钟电池电压低、内部程序错误、存储器故障或损坏、时钟故障、过载、电流严重不平衡、过压、功率因数超限、超有功需量报警、有功电能方向改变（双向计量除外）等；

4、IC卡类：认证错误、ESAM验证失败、客户编号不匹配、充值次数错误、购电超囤积、现场参数设置卡对本表已经失效、修改密钥错误等等。

三、智能表的常见故障案例分析

1、显示故障

故障现象：智能电能表在运行中会出现黑屏、缺划、花屏、显示数据错、键显出错等现象，直接影响现场数据抄读，需及时处理。

原因分析：LCD驱动片、液晶屏、轮显键显按键、背光板及相关器件故障；液晶管脚未插好或虚焊；表计受强电磁场干扰，或单片机损坏；背光灯不亮或亮度不够，背光电路焊接错误等等。

处理方式：因与电能表供货商签订有智能电能表质量保证协议，在表计运行期间出现故障时仅允许拆回返厂检修，所以现场更换新智能电能表，故障表计做好故障标记返厂处理，另需表计厂家出具检修结果。

2、计量故障

故障现象：表计不计量或少计量电量、脉冲无输出或无指示、现场校验表计误差超差、电压或电流有效值显示出错、脉冲输出与表计常数不一致、电量突变、需量计量出错等。

原因分析：采样电路器件、计量芯片、脉冲驱动电路及相关器件故障；表内计量芯片引线虚焊、脱焊、短路现象、线路板工艺质量差；现场接线错误、表尾引线压皮、端子接触不良；电源故障、主CPU故障、存储器故障、时钟故障等这些都有可能引起计量故障；还有就是表计在运输过程中剧烈震动造成的元器件损坏，现场运行环境恶劣造成的采格电阻值老化，电阻阻值偏移，这些都有可能导致误差超差。

处理方式：⑴ 如果是因安装质量不合格引起表尾引线压皮、接线端子接触不良，计量回路接线错误导致计量失准，则需更正接线，加强施工人员安装工艺培训；⑵ 若现场测量表尾电压电流与表显示电压电流值不一致，相差很大则可确定为表计采样装置故障或损坏，即刻现场进行更换；⑶ 如是因主CPU故障、存储器故障、时钟故障等引起的则即刻现场进行更换。

3、电池故障

故障现象：智能电能表在出厂时配有两类电池，一类属于保证时钟正常运行的内部时钟电池，另一类则在表计失电的情况下用于抄读表计电量数据的外部抄表电池。在现场运行中会出现表计显示电池欠压报警、时间显示错误无法对时调整等。

原因分析：表计生产出来并不会立刻就投入运行，因电池质量不过关或长期处于放电状态致使电池电压低。

处理方式：⑴ 如果是内部时钟电池欠压则需拆回返厂更换；⑵若是外部抄表电池欠压则可进行现场更换电池，无需换表（单相智能表除外）。

4、主控故障

故障现象：表计上电无反应、时钟出错、报警出错、多功能输出口无输出、数据不能冻结、费率不能切换。

原因分析：主CPU及、报警电路、时钟电路、多功能端输出电路及相关器件故障；主控处理模块、费率处理模块、冻结处理模块等相关软件错误；费率、冻结、报警等相关参数配置错误；引线、端子接触不良；电源故障、存储器故障等引起。

处理方式：现场利用笔记本电能对智能电能表软件进行升级，重新设置相关参数，若不起作用再拆回返厂处理。

5、存贮故障

故障现象：事件数据乱、计量电量数据错误。

原因分析：EEPROM、FLASH及相关器件故障；存储器件引脚虚焊、短路、开路；电源故障及主CPU故障。

处理方式：此类故障发生，表计会显示寄存器故障代码，直接采取现场更换措施，故障表计返厂检修，厂家提供检修报告。

6、通信故障

故障现象：不通信、单向通信。

原因分析：RS485芯片、驱动光耦及电阻、红外收发电路、载波接口及相关器件故障；485接口电压低，而458电缆放置过长导致信号失真；表地址错误、通信参数错误；RS485接线错误等。

处理方式：⑴ 若通信接口芯片故障或损坏，则现场更换表计；⑵ 若因接线错误引起则更正接线；⑶有些表计设计485接口电压为1.5V，在458电缆放置过长情况下信号会衰减，建议在通信回路中加装485信号放大器可以解决。

7、费控故障

故障现象： 继电器不跳闸、继电器不合闸、认证失败。

原因分析：继电器、驱动电路、卡接口电路及相关器件故障导致继电器失效；ESAM模块安装错误或损坏导致身份认证失败。

处理方式：现场更换智能电能表，故障表计返厂检修，厂家提供检修报告。

四、结语

综上所述，通过智能表的常见故障及原因分析等研讨，熟悉智能表的故障分析方法，找出智能表故障的原因，对加大对智能电表的质量把关，提高表计的合格率和计量准确性具有重要意义，并使整个电力系统更具可靠性与安全性。