供電所智能電表的常見故障和處理方法

盧志輝

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司湛江供電局，廣東 湛江 524000）

0 引 言

智能電表主要是內(nèi)部集成計(jì)量采集芯片，可以實(shí)時(shí)采集電能相關(guān)數(shù)據(jù)，并具備對(duì)外通信和自動(dòng)化控制功能。智能電表是電網(wǎng)智能化發(fā)展的重要體現(xiàn)，是實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表管理和電表預(yù)付費(fèi)管理的基礎(chǔ)。覃巴供電所約4 萬用電客戶，在2017 年11 月實(shí)現(xiàn)包含低壓居民用戶在內(nèi)的智能電表全覆蓋、低壓集抄全覆蓋的全網(wǎng)智能化。通過全所員工的不懈努力，在2019 年1 月至2019 年5 月實(shí)現(xiàn)集抄4 個(gè)“100%”，即專變負(fù)控集抄100%、公變終端集抄100%、市場交易集抄100%及低壓用戶集抄100%。本文結(jié)合供電所日常計(jì)量運(yùn)維工作，總結(jié)出智能電表的常見故障類型，并提出相關(guān)預(yù)付和處理措施。

1 智能電表的結(jié)構(gòu)及功能分析

智能電表是一種新型電子式電能表［1］，相對(duì)老式的機(jī)械電能表，其構(gòu)成更為復(fù)雜，功能更為強(qiáng)大，主要由測量單元、數(shù)據(jù)處理單元、通信單元及數(shù)據(jù)顯示單元等構(gòu)成。智能電表除了具備傳統(tǒng)電能表基本用電量的計(jì)量功能以外，還具有用電信息存儲(chǔ)、雙向多種費(fèi)率計(jì)量功能、用戶端控制功能、多種數(shù)據(jù)傳輸模式的雙向數(shù)據(jù)通信功能及防竊電功能等智能化的功能［2］。

2 智能電表的常見故障分析

在2018 年5 月至2019 年5 月，覃巴供電所共發(fā)生智能電表故障447 例。通過統(tǒng)計(jì)分析，智能電表主要故障原因如圖1 所示。

通信故障、顯示故障、計(jì)量故障、燒表故障及其他故障的匯總?cè)绫? 所示。

圖1 2018 年5 月至2019 年5 月覃巴供電所智能電表故障分類的 餅狀圖

表1 2018 年5 月至2019 年5 月覃巴供電所智能電表故障匯總

2.1 智能電表通信故障和處理方法

智能電表通信故障最直接的現(xiàn)象就是電表不在線。在覃巴供電所，智能電表與主站的通信，主要是通過采集器、集中器及電信運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)等完成的。覃巴供電所電表運(yùn)維人員每月會(huì)定期在主站中導(dǎo)出不上線的智能電表清單，并到現(xiàn)場進(jìn)行維護(hù)。通過日常運(yùn)維統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，智能電表通信故障主要有如下兩種情況。第一，智能電表失壓。該現(xiàn)象是最常見的故障現(xiàn)象。由于覃巴供電所的電表引下線都是用鋁線引下的，運(yùn)行時(shí)間久，導(dǎo)線接觸口就容易氧化，造成接觸不良。智能電表失壓不工作，從而通信不在線。出現(xiàn)這種故障時(shí)，只要重新駁接導(dǎo)線接觸口或者直接更換新的導(dǎo)線，就可讓智能電表恢復(fù)供電。在日常智能電表輪換施工過程中，只要重點(diǎn)關(guān)注電表引下線和施工質(zhì)量，這種故障就可以大幅度減少。第二，智能電表采集器故障。覃巴供電所智能電表與集中器的通信都是通過采集器進(jìn)行的。目前，在覃巴供電所中采集器主要有兩種，一種是模塊采集器，直接以采集器模塊的形式插在電表里面；另外一種是內(nèi)嵌式采集器，在電表設(shè)計(jì)時(shí)就把采集器設(shè)計(jì)在電表電路板上面。在供電所中，模塊采集器的故障較多但維護(hù)也較為方便。模塊采集器主要故障現(xiàn)象有模塊采集器排針生銹氧化接觸不良、模塊采集器內(nèi)部電路元件故障。對(duì)于模塊采集器故障，一般就是直接更換一塊采集器模塊，智能電表就可以恢復(fù)通信。對(duì)于內(nèi)嵌式采集器的故障，供電所一般通過電力載波電表測試機(jī)現(xiàn)場進(jìn)行測試；如果通信失敗，只能更換整塊電表。預(yù)防智能電表采集器故障的措施主要有兩點(diǎn)，（1）做好智能電表的采購和測試工作，在源頭上保證產(chǎn)品質(zhì)量；（2）智能電表安裝時(shí)盡量避免溫濕度大、粉塵多等相對(duì)惡劣的環(huán)境。

2.2 智能電表燒表故障和處理方法

導(dǎo)線與電表接觸不良或者電表長時(shí)間超負(fù)荷工作，造成電表本體發(fā)熱，從而造成燒表故障。智能電表燒表故障的原因主要有人為因素、設(shè)備因素及環(huán)境天氣因素等。其中，人為因素影響是主要方面，在覃巴供電所2018 年5 月至2019 年5 月的46 起智能電表燒表故障中，電表接線端子螺絲沒有上緊造成接觸不良而發(fā)生燒表就有41 起，如圖2 所示。

圖2 日常工作中部分電表和開關(guān)接線端子螺絲松動(dòng)發(fā)熱圖片

出現(xiàn)這種情況的主要原因有3 點(diǎn)。（1）施工質(zhì)量差。施工隊(duì)為了追求輪換進(jìn)度，沒有檢查電表表腳螺絲緊固程度。因電表表腳螺絲沒有上緊導(dǎo)致接觸不良燒開關(guān)情況經(jīng)常有發(fā)生。特別是在2017 年8 月至11月，智能電表大規(guī)模改造過程中，這種現(xiàn)象更加明顯。（2）材料因素。湛江局大部分的用戶電表都是鋁線接進(jìn)和鋁線接出。鋁線在施工過程中存在斷股或散股導(dǎo)致電氣接觸不良，當(dāng)用電負(fù)荷增加后出現(xiàn)接口發(fā)熱，從而發(fā)生燒表的情況。（3）銅鋁接觸不良。電表腳的材質(zhì)為銅，用鋁線連接極易出現(xiàn)鋁線接觸面氧化的情況，從而導(dǎo)致接觸不良、發(fā)熱燒表的情況。針對(duì)該問題，目前的處理方法有3 種。（1）開展對(duì)電表接線的排查工作，消除電表表腳螺絲松動(dòng)引起電表接觸不良的情況。（2）電表的安裝統(tǒng)一由供電所負(fù)責(zé)，把出現(xiàn)電表燒表腳的事件納入員工績效考核。（3）開展“鋁改銅”工作，針對(duì)覃巴所月用電量在1 000 度及以上的用戶開展“鋁改銅”工作，即把用戶電表的表腳出線由鋁線改為銅線。

2.3 智能電表顯示故障和處理方法

現(xiàn)在智能電表的人機(jī)交流主要是通過液晶顯示屏進(jìn)行顯示的。智能電表液晶顯示屏主要故障現(xiàn)象有兩種，（1）燒屏，即智能電表的液晶顯示屏燒毀無法顯示任何信息；（2）缺屏，即智能電表的液晶顯示屏只能在部分區(qū)域顯示相關(guān)信息。出現(xiàn)該故障的原因具體如下。（1）電表液晶的產(chǎn)品質(zhì)量問題。2018 年覃巴供電所曾經(jīng)安裝一批某公司生產(chǎn)的單相智能電表，在200塊電表安裝完一個(gè)月內(nèi)連續(xù)出現(xiàn)10 塊電表的液晶屏無任何顯示的故障，后來核實(shí)是該批次智能電表的液晶屏質(zhì)量問題造成。（2）電表內(nèi)部電路故障造成，電表液晶屏顯示錯(cuò)誤。電表液晶屏的顯示主要是由電表內(nèi)部的MCU 模塊驅(qū)動(dòng)的。當(dāng)液晶屏的驅(qū)動(dòng)信號(hào)或電路出現(xiàn)異常時(shí)，液晶顯示屏的顯示信號(hào)也會(huì)出現(xiàn)異常。（3）環(huán)境影響。液晶顯示屏對(duì)溫度和濕度是非常敏感的。一般液晶顯示屏的正常工作溫度是20 ～50 ℃，相對(duì)濕度是10%～85%。溫度過高會(huì)造成屏幕整體變色或部分顯示失效的現(xiàn)象，更嚴(yán)重時(shí)會(huì)直接燒壞液晶顯示屏。環(huán)境濕度過高會(huì)造成水汽入侵液晶顯示屏內(nèi)部，造成內(nèi)部元器件短路故障。

3 提升智能電表運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性

3.1 提升員工智能電表維護(hù)水平

智能電表是一款精密的電子儀器，內(nèi)部電路板的維修一般都要專業(yè)人員才可以勝任，供電企業(yè)的員工只能處理一些簡單的電表故障。對(duì)覃巴供電所2017 年至2019 年5 月約兩年半時(shí)間維護(hù)的1 621 個(gè)故障智能電表進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，約65%的故障智能電表都是由供電企業(yè)員工維護(hù)好后重新上崗的。供電企業(yè)的員工才是智能電表維護(hù)的主要力量，提升員工的智能電表維護(hù)水平將直接決定著智能電表的經(jīng)濟(jì)性運(yùn)行。

3.2 加強(qiáng)智能電表采購管理

在供電企業(yè)中，現(xiàn)在智能電表的采購都是全省甚至全網(wǎng)統(tǒng)一進(jìn)行采購。智能電表的統(tǒng)一招標(biāo)管理，可以有效降低智能電表的采購成本，提高智能電表設(shè)備的兼容性，降低員工智能電表維護(hù)技能培訓(xùn)成本。由于統(tǒng)一采購，智能電表的生產(chǎn)質(zhì)量問題就會(huì)變得異常嚴(yán)峻。智能電表的生產(chǎn)質(zhì)量直接決定著后期智能電表的維護(hù)工作量和智能電表的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。管控好智能電表的生產(chǎn)質(zhì)量，將是智能電表經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的基礎(chǔ)。

4 結(jié) 論

在智能電表大規(guī)模普及的今天，智能電表的故障是不可避免的，然而部分故障維修成本過大。為了提高智能電表運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，供電企業(yè)必須加強(qiáng)智能電表質(zhì)量管理和員工智能電表維護(hù)技能培訓(xùn)。