摘要：用电市场公平公正的基本点是电能表的精准计量。因此，有必要分析现有的电能表电量异常故障，找到一种快速查找电量异常故障的方法，做到防微杜渐，提升故障鉴定人员的技术水平和鉴定效率。准确迅速地鉴定可促使厂家在元器件选择、制造工艺方面加强管控力度。
关键词：智能电能表；电量异常；故障鉴定
随着我国智能电网建设不断深入，用户侧用电信息已经实现了全覆盖、全采集。在线运行的智能电表数量巨大，用电计量作为智能电表的核心功能，是用户与电力公司结算的依据，一旦计量功能出现异常，将会引起用户与电力公司的经济纠纷，造成一定的经济损失。电量异常在计量功能故障中占比较高，因此对其原因分析及防范措施的研究显得尤为重要。
一、对智能电能表计量故障分析的必要性
智能电能表是以微处理器应用和网络通信技术为核心的智能化仪表，具有自动计量、测量、数据处理、双向通信和功能扩展等能力，能够实现双向计量、远程、本地通信、实时数据交互、多种电价计费、远程断供电、电能质量监测、数据抄读、与用户互动等功能。智能电能表的功能强大，大大提高了工作的效率，提高了电能计量的准确度。智能电能表作为新兴高效的产物，在国家电网改造中得到了广泛的推广和应用，极大地提高了电网的使用效率，为供电公司和用电用户提供了良好的体验，智能电能表在国家电网中的应用具有重大的意义。尽管智能电能表的功能强大，但不可否认的是现实生活中也存在着因智能电能表计量故障的发生而对用户和供电公司造成损失的案例发生。例如，智能电能表的数据读数异常，给电力公司或者用户带来经济损失。除此之外，还有一些其他故障，给电力公司的工作带来了麻烦，让用户的使用体验大打折扣。为了减少因智能电能表计量故障所带来的工作作业量，提高用户的体验感受，避免各方面的损失，电力公司有必要对智能电能表的计量故障进行分析，从而采取相应的措施。
二、智能电能表常见的故障
1.电池欠压，当前阶段在智能电表中通常采用锂亚电池作为电表的电池，该电池也可称锂亚硫酰氯电池，具有一定的化学特性即钝化效应。该电池的储存寿命可高达10年，且年自放电流低于1%，因此在水表、燃气表和电表中被广泛应用，作为其主要的电源。该电池虽然具有较长的使用寿命，且在一定程度上可以满足智能电表的日常所需，但是该电池是一种一次性电池不可进行充电。并且在相关厂家的实际生产中会存在一定的次品率，这些次品电池输出的电压无法负荷智能电表的相应标准。电池在实际使用中会发生钝化反应，受外界空气等多方面因素的影响，电池的表面会发生一定程度的氧化反应，从而增加电池自身的电阻，致使电流减小，无法满足智能电表的工作电流。当外部供电停止，由电池对智能电表进行供电从而保障读数，当电池损耗较大，便会降低电池压，影响智能电表的正常使用。
2.接头线烧毁，如果智能电能表中的电流超过了最大荷载电流，就会出现接线头烧毁的状况。若用户家里同时使用多种电器，负荷过大，电流过大，接线头就容易被烧毁；在安装智能电能表时，线螺丝和铜丝没有完全接触，导致电阻增大；用户私自用铜丝替换保险丝，电流过大时，铜丝难以熔断造成电流过大，接线头烧毁。接线头烧毁导致智能电能表无法正常工作，电能表的计量无法准确。
3.黑屏故障，智能电能表在使用的过程中偶有黑屏事故发生，导致用户或工作人员无法正常读取计量示数。总结电能表黑屏故障发生的原因，可能有以下几个方面：一是电能表内部过电压（雷击过压损坏、人为操作损坏）导致的元件损坏；二是电能表内部工作温度过高导致热敏电阻电阻增大，热敏电阻启动保护机制，导致黑屏事故发生；三是显示器显示数字残缺，有可能是显示器液体管脚接触不良或者液体管损坏。
4.电能表的费控故障，智能电能表一般都具有费用计算和控制的功能，因此，
费控的部分也会发生一些故障，其中最主要的故障有：远程费控与实际不符合；对身份认证存在问题。导致远程费控存在问题的主要原因有控制电路出现故障，或者继电器出现了故障。而身份认证有问题的原因主要是芯片存在故障，芯片发生插反、插错或者折角，都会导致电能表的身份验证出现错误。
三、智能电能表故障的预控措施和方法
1.电池故障的预控措施为避免智能电能表的电池出现故障，应在购买电池之前对电池进行检测，检测的方法是使用万用表对电能表两端的电压进行测量，如果电压结果在3.67±0.01的范围内说明电能表电池的电压是合格的，如果超出这个范围说明电池的质量存在问题。除了电池本身的质量问题，还需要针对电池接头接触不良的问题进行预防，因此，要对电池的工作状况进行定期的检查，才能有效规避电池引发的电能表故障。
2.电能表显示问题的处理方法，针对智能电能表存在的数字显示混乱等问题，应采用万用表对电池进行测量，排除是否处于缺压的状态中，如果电能表显示问题并非缺压造成，则针对液晶显示屏的质量进行检查，对存在问题的液晶屏进行更换，而对液晶屏故障进行预防，需要提供良好的工作环境，避免高温和潮湿对液晶屏中偏光片和电极的损坏。
3.电能表烧表故障的处理措施，为避免电能表出现烧表的故障，应对电能表的造型进行严格的控制，其中计量装置的设计中接线必须规范，以此避免电能表出现少烧表的故障。
4.电能表费控故障的处理方法，对于远程费控不合格的问题，可以采取的处理方法是先对电路进行检查，利用一个完好的继电器进行电路故障的检测，缩小故障检查的范围。因继电器的温度和接触不良造成的问题应予以重点的关注。对于身份认证不过关存在的问题，应首先对芯片进行检查，如果出现插反插错应进行调整，如果在密钥下装时发生中间中断的现象，应注意密钥与电能表的状态，保证密钥与电能表保持在对应的状态中，这样才能使电能表的运行稳定，减少故障的发生。
5.保证电能表内各软硬件合计的可靠度，在电能表的具体设计过程中，应该充分考虑到各软硬件与原件之间的相互协调，这要求设计方案中需要对电压、接线等问题进行有效控制，保持元器件接触的灵敏，并加强电能表的检测和检查，对电能表进行定期维修，保证智能电能表的正常运行。
四、鉴定方法
根据对电量异常原因分析，可以看出同一故障点可引起多个不同的异常。因此，按照不同组合的故障现象进行分类，分析出各自优先鉴定方式。但是在不同的电能表设计下，同一类型故障发生时就有不同的故障点。因此，分析故障首先要确定电表软硬件设计方式，如表1。
表1需要确定的值和设计方式
确定好故障现象组合和设计方式后，按不同故障现象确定优先检测的可疑故障点，如表2。
表2故障类别最佳鉴定路径
表2中，电压、电流、功率、脉冲项为“1”代表异常，为“0”代表正常，有15种故障组合。除去电压或电流异常，功率异常，脉冲正常的情况（1110、1010、0110），以及电压或电流异常，功率正常，脉冲异常的情况（0101、1001、1101）。功率和脉冲由电压、电流经ADC后通过累加计算得到，电压或电流异常时，脉冲正常或功率正常都属于除计量芯片故障外，不存在其他原因的故障。因此，有效故障共计9种（1111、1011、0111、0100、1000、0010、1100、0011、0001）。如电压和电流采样输入异常（1011、0111）均可导致功率计算不对和脉冲输出不正确，因此，先要确定电压采样方式以及采样输出范围，从电压引线开始一步一步排查故障，则效率最高。
通过实践证明，按照上述电能表电量异常鉴定的方法，大大提高了鉴定人员的工作效率。解决了鉴定电量异常时，鉴定人员面对众多故障现象无从下手的境况，具有严谨、直观、可操作性强的特点。
参考文献：
[1]付凯.智能电能表电量异常故障鉴定方法.2016
[2]金玉梅.居民用户智能电能表电量数据突变的产生和预防.2016
论文作者:陆文娇,吕鹏飞
论文发表刊物:《电力设备》2018年第30期
论文发表时间:2019/4/3
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