電子式多功能電能表常見故障原因分析和處理方法

郭俊華 張春燕

摘 要：電子式多功能電能表以其測量精度高、計量準確，頻帶寬，過載能力強，功耗小，多功能性強，故障率低，抄表準確方便等優(yōu)點在電力系統(tǒng)已得到廣泛使用，如何檢定、運行、管理好這些智能型儀表，顯得非常重要。結合多年的現(xiàn)場運行經(jīng)驗，總結、歸納出電子多功能電能表在檢定過程和現(xiàn)場運行中可能出現(xiàn)的各種故障現(xiàn)象，并提出了相應的解決處理方法。

關鍵詞：電子；多功能電能表；故障；處理

1 電子式多功能電能表常見故障原因分析及處理方法

1.1 電源單元故障

電子式多功能電能表交流供電通常有工頻電源、阻容電源、開關電源三種方式，常見的故障主要有：

1.1.1 電能表出現(xiàn)“黑屏”現(xiàn)象，顯示器不顯示，影響正常工作。電能表“黑屏”就是指電表在正常供電狀態(tài)下出現(xiàn)無顯示的一種現(xiàn)象，導致“黑屏”現(xiàn)象產(chǎn)生的原因有以下幾種情況：

外部線路過壓：在正常情況下，變電所會通過專用變壓器向電表提供一個額定電壓使電表正常工作，但在某種特殊情況下，會出現(xiàn)過壓現(xiàn)象，這時的實際電壓就會超過電表的額定工作電壓，在這種過壓狀態(tài)下，電表由于保護內部電路的需要，就會出現(xiàn)黑屏現(xiàn)象。處理方法：當外部電壓恢復正常后，只要將電表掉電片刻后再上電，電表就能繼續(xù)正常工作。

當電源電路經(jīng)變壓器降壓方式供電，電能表外部二次回路斷相，造成顯示器不顯示。處理方法：加強運行管理，當二次回路斷相時，及時恢復外部電路正常供電。

當電源電路經(jīng)阻容降壓方式供電時，電容擊穿也可造成顯示器不顯示。處理方法：及時將被擊穿的電容更換。

當電源電路通過開關電源的降壓方式供電時，穩(wěn)壓管損壞可造成顯示器不顯示。處理方法：更換穩(wěn)壓管。

1.1.2 電表內存數(shù)據(jù)或程序混亂，甚至丟失

造成電表內存數(shù)據(jù)或程序混亂、丟失的情況主要有：強干擾使電表數(shù)據(jù)亂混。處理方法：遇到這種情況，只要將電表掉電后再重新上電，即可恢復數(shù)據(jù)。

電表內存儲芯片被損壞時，會出現(xiàn)有規(guī)律的數(shù)字，這時即使掉電后再重新上電，也無法恢復數(shù)據(jù)，而且原數(shù)據(jù)也無法讀出。處理方法：電表返廠維修，換存儲芯片。

1.2 顯示單元的故障

電子式電能表主要利用LED數(shù)碼管顯示器和LCD液晶顯示器來顯示電能表的電能量、事件記錄、時間、日期、電壓、電流、時段等。

LED數(shù)碼管顯示器出現(xiàn)的主要故障為數(shù)碼管顯示器的數(shù)碼管缺筆畫，造成的原因主要有：數(shù)碼管中相關引腳虛焊。處理方法：重新焊接。數(shù)碼管本身缺段。處理方法：更換數(shù)碼管。

LCD液晶顯示器出現(xiàn)的主要故障為顯示缺少筆畫或不顯示，造成的原因主要有：液晶顯示器壞。處理方法：更換顯示器。液晶顯示器導電橡膠接觸不良。處理方法：更換導電橡膠。

1.3 電能測量單元的故障

電子多功能電能表的測量單元的作用是將輸入電壓與電流變換成與功率成一定比例關系的脈沖信號，送至分頻和計數(shù)，常見的故障現(xiàn)象主要有：

（1）電能表沒有脈沖計數(shù)或少計脈沖，處理方法：更換芯片。

（2）電能表精度超差。電表的精度誤差超過國家標準的規(guī)定范圍時，屬于超差。

a.從運行過程中發(fā)現(xiàn)，造成電表精度超差的原因與電表外部環(huán)境有很大的關系，如表計長時間過壓過流，導致絕緣下降，是造成超差的主要原因。處理方法：用誤差調校專用軟件重新將電表誤差校正在合格范圍內。b.A/D轉換集成電路如果損壞，也會造成精度超差。處理方法：更換A/D轉換集成電路。

（3）電表出現(xiàn)失壓現(xiàn)象。失壓現(xiàn)象可分為電表外部失壓和電表內部失壓兩種情況。

外部失壓：在控制屏中，當某一相熔斷器開路時，電表依然會正常工作，但電表會提示某一相有失壓；由于某一相電壓線路的緊固螺絲松動或電線焊片有虛焊，都會造成電表失壓。處理方法：加強運行管理，及時排除故障，使外部電路恢復正常供電。

內部失壓：電表主端子排上各電壓均正常，但電表卻提示失壓，這就可能是電表內部某個元器件出現(xiàn)了問題。例如由于電表長期工作在超額定電壓的環(huán)境中，造成電表內的PT損壞，這時就會出現(xiàn)失壓，同樣，電壓采樣放大器損壞后，也會出現(xiàn)失壓。處理方法：更換電表內損壞的元器件。

1.4 輸出及通信單元的故障

電子多功能電能表的輸出及通信單元包括脈沖輸出和通信接口，常見故障現(xiàn)象主要有：

（1）RS485和 RS232接口為標準串行通訊接口，如果通訊不正常，造成通訊失靈，主要原因有：上位機的通訊協(xié)議與電表的通訊協(xié)議不相同。處理方法：檢查電表屬于哪種通信協(xié)議，使上位機的通訊協(xié)議與電表的通訊協(xié)議一致。電表的RS485和RS232端口與通訊線接觸不良，有虛焊現(xiàn)象。處理方法：檢查通訊線，使電表的RS485和 RS232端口與通訊線接觸牢靠。電表RS485口電壓過低，串口的芯片已被擊穿損壞。處理方法：更換串口芯片。

（2）紅外光學接口常見的故障現(xiàn)象有：a.當通過紅外光學接口進行編程和抄表時，發(fā)生編程失敗或抄讀不到數(shù)據(jù)，其主要原因有：光電轉換器的電源電池容量不足。處理方法：更換新電池。磁吸式讀數(shù)頭與電表光口的吸附位置偏差較大。處理方法：調整讀數(shù)頭的位置，與電表光口的吸附位置正確，吸附牢靠。光學接口有灰塵，影響紅外光的接收。處理方法：清除光學接口灰塵。b.紅外線遠距離抄表和編程異常，主要原因有：抄表和編程超出規(guī)定距離范圍。處理方法：工作人員在規(guī)定距離范圍內進行抄表和編程。紅外線發(fā)射器或接受器故障。處理方法：修理紅外線發(fā)射器或接受器。c.當脈沖輸出接口沒有脈沖輸出時，主要是輸出電路的光電耦合器故障。處理方法：更換光電耦合器。

1.5 實時時鐘電路的故障

電子式多功能電能表內設有百年日歷實時時鐘，有電時，日歷時鐘芯片由電能表電源供電，無電時由高能電池供電。實時時鐘電路的故障主要為日歷不對，時鐘不準，或快或慢，造成這種現(xiàn)象的主要原因有：電能表的實時時鐘頻率若為電網(wǎng)頻率時，由于電網(wǎng)頻率波動大而影響時鐘的精度。處理方法：校準時鐘。實時時鐘頻率源為晶振時，如晶振失效或配對電容失效，造成時鐘不準。處理方法：更換晶振或重配電容，然后校準時鐘。實時時鐘為軟時鐘時，因單片機故障而使時鐘遭到破壞。這種故障在單片機故障排除后，將自動消除。電表內時鐘芯片損壞，造成停電后數(shù)據(jù)丟失。處理方法：更換實時時鐘。

1.6 編程和操作過程中出現(xiàn)的問題

電子式多功能電能表必須通過編程后才能使用，因此，編程和操作不當會造成一定的故障。常見的故障現(xiàn)象主要有：

（1）編程時電表內參數(shù)和數(shù)據(jù)只能讀出而不能寫入。這是由于工作人員在對表計進行編程時，使用錯誤密碼對表計連續(xù)設置操作次數(shù)超過三次，表計會自動閉鎖并啟動自鎖計時器，二十四小時或四十八小時自動解鎖，閉鎖開關失效，可以對表計進行參數(shù)設置。處理方法：打開表蓋，在電表處于編程允許狀態(tài)下短接邏輯板，使電表解鎖。（2）對電表編程時，將電能表常數(shù)、時段等參數(shù)設置錯誤，造成計量差錯。處理方法：重新編程將參數(shù)設置正確。（3）在對電表設置參數(shù)時未進行校對時鐘，造成時鐘不準，日歷不對。處理方法：對電表設置參數(shù)時校準時鐘。

2 結束語

電子式多功能電能表以其測量精度高、計量準確，頻帶寬，過載能力強，功耗小，多功能性強，故障率低，抄表準確、方便等優(yōu)點而被廣泛應用，這對于電能計量規(guī)范化與智能化、自動化管理，準確計量電能及合理收費起到了極為重要的作用，上述故障是在長期現(xiàn)場運行過程中總結出來的，從中可以看到，為了避免和防止電子多功能電能表的故障出現(xiàn)，除了電能表本身的品質要好以外，加強表計現(xiàn)場運行管理也至關重要，這就要求電能計量人員在使用過程中不斷加強責任心，減少由于編程、操作出錯而導致的故障現(xiàn)象。

參考文獻

[1]電能計量技能考核培訓教材[M].中國電力出版社，2002.

[2]國家電網(wǎng)公司生產(chǎn)技能人員職業(yè)能力培訓專用教材電能計量[M].中國電力出版社，2010.