２０１８年７月２５日现代信息科技Jul.2018 第２卷第７期Modern Information Technology Vol.2 No.7智能电能表常见故障原因及处理分析张建，李宏杰，郑宇光（国网辽宁省电力有限公司辽阳供电公司，辽宁 辽阳 111000）摘 要：智能电能表在电网的广泛应用及关键作用，决定了其稳定运行的重要性，但由于智能电能表是由多个元件构成的，加上外部复杂环境的影响，时常会出现各种故障，进而影响智能电能表的工作状态。智能电能表故障的产生将直接降低电能计量的准确度，给电力企业带来经济损失，严重情况下还会造成电力事故的产生。因此，本文对智能电能表的常见故障进行统计与归纳，并从中找出故障产生的原因及相应的处理措施，实现智能电能表故障的快速解决，保证其在最佳状态下持续运行。关键词：智能电能表；故障；显示；通讯；计量中图分类号：TM933.4 文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2018）07-0048-03Ｃａｕｓｅｓ ａｎｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｃｏｍｍｏｎ Ｆａｕｌｔｓ ｉｎ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｅｎｅｒｇｙ ＭｅｔｅｒZHANG Jian，LI Hongjie，ZHENG Yuguang（State Grid Liaoning Electric Power Co.，Ltd.，Liaoyang Electric Power Supply Company，Liaoyang 111000，China）stable operation. HoweverAbstract：The wide application and key role of intelligent electric energy meter in power grid determines the importance of its ，because the intelligent electric energy meter is composed of many components，combined with the influence of the external complex environment，various faults often occur，and then affect the working state of the intelligent electric energy meter. The failure of the intelligent electric energy meter will directly reduce the accuracy of electric energy measurement，bring economic losses to the electric power enterprises，and will cause the generation of electric power accidents in serious circumstances. Therefore，this paper makes statistics and induction on the common faults of the intelligent electric energy meter，and finds out the causes of the fault and the corresponding treatment measures，so as to realize the quick solution of the fault of the intelligent electric energy meter and ensure its continuous operation under the best state.Keywords：intelligent energy meter；fault；display；communication；measurement0 引 言电能表故障的预防与处理。为了实现用电信息的全覆盖采集，智能电能表成为了电1 智能电能表的结构网建设不可或缺的基础设备之一。智能电能表以功能丰富、扩展灵活、接口多样等诸多优点，在电网的稳定、安全运行智能电能表虽然是新的产物，但其电能计量的本质属中发挥着重要的作用。虽然智能电能表经过更新换代，在可性没有改变，在物理构造、工作原理等方面仍以传统的电靠性方面已经大幅度提升了，但由于其内部电子元件较多，子式电能表为基础的，只是在功能方面做了完善和扩展，加上运行环境的复杂性，导致故障率仍然高居不下，且故障以适应智能电网建设的需求，主要是通过电子、通讯、智种类繁多，故障产生的原因也越来越多样化，时常会影响电能化等先进技术来实现的。因此，智能电能表初了具备传统电子式电能表的基础功能外，还增加了费控、零线计量、网的正常运行，并带来一定的经济损失。因此，本文对智能双向计量、冻结等功能，同时对通讯规约和安全论证进行电能表常见的故障原因及处理方法进行研究，这对电网运行了完善。智能电能表主要构成如图1所示，可以看出其由状态的稳定及经济效益的提高具有重要意义。另外，国家电多个模块和元件组成，任一部分故障及问题的出现都会对网公司要求对智能电能表实施全过程的质量管理，跟踪监控智能电能表的运行状态产生影响，其元器件的增多在一定智能电能表的运行状态及故障问题。因此，本文通过对智能程度上也增加了故障产生的几率。结合本人所在单位智能电能表各类故障问题及产生原因的统计与归纳，有利于提高电能表运行的实际情况，调研相关故障统计数据，将智能故障分析及处理能力，进而反馈到日常运行管理及智能电能电能表主要故障问题归纳汇总，如表1所示。其中表烧、表的设计制造环节，便于后续的日常管理及综合性能的提高，电流开路、停走、时钟故障所占的比例相对较高，这些具进而从设计、生产、安装、运行、管理等多个环节实现智能体的故障现象可以归类为表烧故障、计量故障、显示故障、通讯故障、电源故障等几大类别，并对这几类故障的产生收稿日期：2018-05-28原因与处理方法进行分析。482018.7现代信息科技 7月.indd 482018/7/19 13:57:53张建,等：智能电能表常见故障原因及处理分析第7期LCD显示及背光表时常数不一致、接线错误、采样回路短路等都有可能引发Ia存储器模块误差出错。误差超差也是出现几率较高的故障，主要是由采Ib样回路参数漂移、线路板质量问题、计量芯片质量问题等因Ic计RS485通信模块量素造成的，对于该故障的查找与排除，可以通过更换相应的芯微红外通信模块元件来实现。从表1可以看出，计量故障所占比重是比较高Va片处硬件时钟Vb理的，需要格外重视。Vc器校表脉冲、多功能短、LED、按键继电器报警控制、报警喇叭2.3 显示故障智能电能表的显示模块主要包括字段式LCD液晶屏和费控模块内控外控驱动芯片两部分，相应故障的产生也主要是由这两个元器件安全认证模块所引发的。显示故障较容易发现和排除，主要故障现象表现为：LCD黑屏、LCD缺划、LCD花屏、LCD数据显示混乱、电源电源时钟电池LCD轮显项及键显项内容不符、LCD轮显速度异常等，这管理抄表电池些故障产生的原因如表2所示。一般情况下，显示故障较容图1 智能电能表原理框图易处理，主要是由LCD液晶屏及驱动芯片的质量或故障问表1 故障所占比例题所导致的，只需更换液晶屏或驱动芯片即可。故障类别所占比例表2 智能电能表显示故障及原因表烧29.08%故障现象故障原因电流开路21.12%LCD黑屏电源故障；MCU死机；LCD驱动芯片故障停走14.%LCD缺划LCD或驱动片虚焊；液晶屏质量问题时钟故障13.68%LCD花屏LCD或驱动片短路；LCD驱动片损坏误差超差9.48%LCD数据显示混乱数据源改写；存储器故障显示故障3.92%LCD轮显项及键LCD轮显项及键显项参数配置错误；存误差出错1.52%显项内容不符储器故障存储异常1.38%LCD轮显速度异常轮显时间参数配置出错；时钟出错不计量1.24%综合其它3.69%2.4 电源故障电源故障的产生会衍生出其它故障，因此，该故障也是2 智能电能表常见故障原因及处理关注的重点。电源故障多由电池质量问题引发，具体表现为2.1 表烧故障三种故障现象：上电、表计无法正常工作，抄表电池欠压，如表1所示，表烧故障在智能电能表的故障类别中所占时钟电池欠压。电源线路故障、看门狗或上电复位电路故障、比例的最高，而且此类故障产生后直接导致智能电能表无法MCU故障等会影响上电、表计的正常运行。抄表电池欠压运行，因此，此类故障需引起高度重视。根据调查统计，表一般是由电池故障所导致的，除了电池本身的质量问题外，烧故障的产生主要有以下几个方面的原因：重负荷，由于表电池相关线路问题也会引发抄表电池欠压。时钟电池欠压故内采样回路端子接触不良，过热烧表；未拧紧接线端钮盒螺障产生的原因与抄表电池欠压故障类似，主要是由时钟电池丝而增大接触电阻，过热烧表；线路板本身存在质量问题，质量问题及线路问题所造成的。需要注意的是，电池钝化现短路烧表；智能电能表的长期超负荷运行，发热烧坏继电器；象一旦产生，会引发出一系列其它部件的故障，例如MCU继电器输出端子零线端接线错误，短路烧表。由此可以看出，不能正常工作、存储器数据丢失、数据突变等，因此，需格表烧故障的产生主要是由智能电能表本身质量问题、安装工外重视电池钝化现象。艺不标准、超负荷运行环境等因素导致的，这就要求在监督2.5 主控故障智能电能表生产质量和保证智能电能表安装工艺的同时，加智能电能表的主控体系由单片机、晶振、外围电路等元强对客户用电性质的管理。器件构成。其主要的故障表现为：时钟故障、MCU死机、2.2 计量故障多功能输出出错等。时钟故障主要是由时钟电池、时钟芯片智能电能表的计量模块由多个部分组成，主要元器件为等时钟元器件问题所导致。MCU及晶振故障、软件损坏均电压、电流采样元件及计量芯片，计量故障的主要表现是不会引发MCU死机，由于MCU芯片引脚密集，若表内出现计量、无脉冲输出及指示、误差出错、误差超差等。不计量金属片异物，有可能会对MCU芯片的正常工作产生影响。故障产生的原因主要有两个方面：一是计量芯片及外围电路多功能输出出错主要是由接触不良、光耦及相关线路故障、存在故障；二是校表寄存器设置值不正确。无脉冲输出及指多功能参数出错等原因造成的。示一般是由接触不良或输出电路故障导致的。误差出错是大2.6 存储故障多数智能电能表普遍存在的故障，产生的原因较为复杂，校智能电能表作为计量设备，需要储存大量的数据，因此，2018.749现代信息科技 7月.indd 492018/7/19 13:57:53第7期现代信息科技存储器的正常运行尤为关键。存储器的故障现象主要有电量般首先考虑的是继电器是否出现了故障。出错、LCD显示数据出错、电表抄表数据出错、计量误差出错等。此故障的出现很大一部分原因是由于存储器本身的3 结 论质量造成的，当然受环境及人为误操作的影响，选择高性能本文主要论述了智能电能表各类故障产生的原因，并将的存储器是避免存储故障的关键。其归结于元器件质量、运行环境、软件故障、安装工艺这四2.7 通讯故障大类，这为故障的预防提供切入点。为了提高智能电能表整通讯功能是智能电能表的基础功能之一，智能电能表的体性能，使其处于最佳的工作状态，建议应该做到以下几点：通讯系统的主要元器件是RS-485通讯芯片，其故障现象比首先加强智能电能表设计、生产、制造质量的监督和管理；较单一，即不通信、单向通信、通信不稳定等。除了人为的其次应选择高性能的元器件；最后提高安装工艺水平。操作、参数设置等原因外，通信配合、硬件质量、MCU故障、参考文献：程序问题等都有可能导致通讯故障出现。当然，外界信号的[1] 张吟妹.运行中智能电能表的常见故障与故障鉴定 [D].干扰也有可能造成通讯的不稳定。保定：华北电力大学，2015.[2] 计晓怡.智能电能表常见故障的研究和分析 [D].保定：2.8 费控故障华北电力大学，2012.智能电能表的费控系统主要是为了实现对电力用户用电[3] 李帆，王委，郭寒，等.浅谈运行中智能电能表的常见故的远程控制，主要故障表现为认证失败及远程费控不合格。障及解决措施 [J].电测与仪表，2016，53（S1）：128-130.由于该部分的主要构成元器件是继电器，因此，大部分故障作者简介：张建（1984.04-），女，辽宁锦州人，工程师，本科。的产生都是由继电器本身的故障所导致的，处理该故障时一研究方向：智能电能表和资产管理。（上接47页）理，制作成品能满足实际要求，系统误差在合理范围之内开始（在红外传感器5m的范围内，能够准确检测到是否有人，声控传感器能够准确检测到40dB以上的声音（正常的谈话初始化声为40-60dB））。该电路经过长时间运行，工作稳定。在本次设计加强了对简单的电子线路设计与分析，尤其是对于STCC52单片机能够熟练的掌握与运用。有人或有声音？是亮度最高参考文献：否[1] 李冰，姜波，汪滨琦.BISS0001在热释电红外开关上的应用 [J].应用科技，2006（2）：31-33.读取AD值[2] 胡启明，葛祥磊. Proteus从入门到精通100例 [M].北京：电子工业出版社，2012.自动调节亮度[3] 王长青，韩海玲.C语言开发从入门到精通 [M].北京：图5 C语言程序设计流程图人民邮电出版社，2016.4 结 论[4] 杨欣，莱·诺克斯，王玉凤，刘湘黔.电子设计从零开始（第2版） [M].北京：清华大学出版社，2015.本文设计研究了地下停车库智能照明电路。其整体方[5] 吴永桥，金康进，施光林.基于ATC52的日光灯照明案采用光敏电阻检测光照强度，利用红外传感器、声控传感节电控制系统 [J].微型机与应用，2004（8）：36-38.器检测人体和声音信息。所用的传感器和元器件性能可靠，作者简介：谭科华（1966.03-），男，汉族，四川攀枝花人，能够避免环境变化对检测模块产生的影响。整体设计比较合副教授，本科。研究方向：电子及电气工程。502018.7现代信息科技 7月.indd 502018/7/19 13:57:53
