浅谈电能表在运行中存在故障和对策李敏

浅谈电能表在运行中存在故障和对策李敏

李敏

（国网宁夏电力有限公司石嘴山供电公司宁夏石嘴山753000）

摘要：针对国网宁夏电力有限公司石嘴山供电公司电子式断电能表在使用过程中经常遇到问题及危害进行分析，并对产生的原因进行探讨，提出电子式电能表运行中常见故障的预防措施。

关键词：电子式电能表；时钟晶振频率；辐射干扰

电能计量是供电企业中一个重要环节，电子表电能表是作为供电企业电能这个特殊商品的结算依据。与传统的机械表相比，采用电子计量原理的电子式电能表具有体积小，功能多、功耗低、精度高、抄表编程多样化等诸多优点，已得到广泛应用，各种故障现象也层出不穷：包括内部程序出错、电池故障、计度器故障、黑屏、死机、存储器故障或损坏、电子元件老化等。上述故障导致有电网自身不稳定，污染大原因，也有电子式电能表自身原件失效要认真分析、总结电子式电能表在现场运行中的一些故障现象和可行的故障处理方法，下面就常见的电子式电能表（电能表）产生的原因做一些剖析。

1.电源电压影响

接入电能表的电压如有较大波动，可能会对电能表计量有影响。电压波动指的电力系统正常运行期间，由于负荷变化造成电网电压在正常的变化范围内快速变动。这些变化虽然时间短，但可能会因冲击电能表电源部分造成电源故障而黑屏、死机或部分数据未及时累加进入内卡而丢失，合格的电能表需要在电压允许变动范围内正常计量，精度变化在充许范围内。

1.1电能表黑屏

黑屏或死机的现象时通电运行时，电能表没有任何显示。一般电能表的核心技术都是采用路基电路。因此并不存在程序丢失而导致电能表死机。实施上所谓死机大都有一些原因造成。

1.1.1自身保护。电能表工作电压一般为额定电压的0.7-0.3倍，接入电压超过电能表最高充许电压，电能表内部的过压保护装置就会动作，自动断电，会出现黑屏。

1.1.2电源损坏。电能表原件烧毁、雷击或其他故障产生的过电压会造成电源模块烧毁，是电能表失去工作电压，会出现黑屏。

1.1.3变压器绕组出现断线、匝间短路或变压器烧坏，会造成显示器不显示。

1.1.4谐波的影响。当电源电路受三次谐波和五次谐波的影响严重时，会造成黑屏。

为解决这些问题，通常在电网电路重采用压敏电阻来抑制浪涌电压。压敏电阻并联在电路中它对电压比较敏感（达到一定的异常高的电压）外加电压较低时，流过压敏电阻电流小，压敏电阻呈高阻状态时相当于绝缘体；当外加电压达到或超过压敏电压时，压敏电阻器的组织瞬间下降并迅速导通，其工作电流会增加几个数量级，电流经过压敏电阻回流到前端，烧断保险丝，如果电压比较大，时间比较长，电阻便瞬间击穿，从而有效的保护了后端电路中的其他元件不会因果压而损坏。

1.2数据丢失

电能表在断电时主要由后备电源来维持时钟及一些存放在RAM（随机储存器）里的程序及数据。后备电源系统由锂电池（一般1接锂电池在断电后可维持程序、数据和时钟连续运行3年以上）和储能电容组成，有的仅有锂电池或储能电容。如果电能表的大量数据及程序存储于EEPROM（掉电后，数据不丢失的储存芯片）中，断电时可无需消耗后备电源。后备电源仅提供给时钟电路，因而消耗后备电源，后备电源仅提供给时钟电路，因而消耗后备电源的容量小。若将电能表的数据存储于RAM（随机储存器）中，测需要有电源维持才能保存数据，长时间断电很快就耗尽电池容量，从而造成数据和程序丢失。

因此通常经过试验室调试的电能表应及时安装于现场，以避免长期断电而耗尽后备电源。

2单片机的故障

单片机是电子表电能表的数据处理单元的核心部分。如果单片机抗电磁干扰性能较差，测会引起系统功能失常。电磁干扰的形式多种多样，通常有静电放电引起的干扰、雷电或开关动作引起的脉冲干扰、继电器或接触器等在切换感性负载或动作时产生的瞬间干扰。这些干扰对单片机系统的影响，主要表现为使系统突然锁死，不能正常运行程序，或受干扰后程序发生错误转向，使系统跳出正常轨道，或出现数据错误，或造成控制误动作等。为避免出现上述故障状态，通常在单片机中设置看门狗电路；当CPU的程序进入局部死机或程序停留在谋一指令不在向下进行时，产生一个信号去复位或清零CPU，使CPU重新回到初始化。

由于电能表大多要用到A/D变换电路，而A/D变换电路机油模拟部分又有数字部分，所以A/D变换往往给出模拟地和数字地两个地。传统设置准则并不完全适用。A/D变换电路由于外界的干扰而产生系统突然锁死，使电路上迅速发热，产生高温导致失效。只有增大印刷电路板面积，才能减少电子式电能表的抗干扰能力和提高小信号计量的准确度。

3.电能表自动清零

电能表的清零，一般要通过法定计量检定广利人员操作并确定进行，绝大部分地电能表都有防止非授权人操作的措施。而电能表自动清零故障是在没有任何人工干预或授权的情况下，电能表数据全部清零，多发生在电能表停运时。现在多数电能表都有备份内卡，主内卡在一定间隔和备份内卡交换一次数据，若主内卡或备份内卡中的某1块出问题，电能表都能及时报警。这种处理放可为数据丢失故障备上一份保险伞。

4集抄设备引路的故障

随着电能集抄改造系统建设，电子是电能表的通信功能得到很大的运用，在电能表的通讯口接有采集终端，对电能表的运行带来一定影响。一方面要考虑终端软件与电能表软件的配合及兼容性，在终端与电能表通讯时，避免产生导致电能表的数据的修改丢失，金设置或更改嗲能表最大徐良累加等；另一方面避免由于终端通讯引起电能表计量失准，通讯口损坏，模块烧毁等故障的发生。

高频、低频信号在空间要有一定距离，对于串口外围设备接口通讯的性线，如果通讯波特率较高，周围应有地出现没若果两型号线并行布线，中间应加油1条底线，485通讯口语单片机通讯口是关鸥隔离，在电压信号采用电阻分压时，必须使用特质的电流变压器、否则难通过标准桂东的各项功能耐压试验，由于485通讯口十足网通口，最多有几十块的485通讯口并联在起义，现场环境中记忆受到雷击汉英的浪涌电压的冲击，所以其中A\B口不许家保护电路。

5处理现场故障

安装在变电所的的电能表，运行监视到位，每天定时抄表，就比较容易发现异常或故障；但若果安装在用户处理电能表，每月抄表一次电量，有些故障就容易及时发现。而电能表部分故障部室永久性故障，现场检查和消却时，如果不是故障正在发生，很难发现电能表出现故障，这给准确计量及故障分析处理，电量追补带来很大隐患，所以加强电能表的现场运行管理也至关重要。供电部门的抄表员只有充分理解电能表的基本功能与基本知识才能在现场及时发现问题，及时反映问题及时处理问题，才能确保电能表运行的可靠性，减少运行故障。

6结束语

电子式电能表的技术核心是微电子技术的应用，电能表计量人员和营销人员应该做好运行中电子式电能表的统计，分析工作，及时掌握电子式电能表的运行情况和故障现象，不断地探索和研究排除故障的新方法，新工艺、促进电能表计量技术的进一步发展。

参考文献：

[1]吴永云，环保计量，北京金恩额咨询服务有限公司

[2]DL/614-1997多功能电能表

[3]JJG596-1999电子式电能表检定规程。

作者简介：

李敏1985年5月生，大学本科毕业，助理工程师，从事抄表14年。