电能计量自动化终端的故障及其诊断处理策略

发表时间:2021/6/25   来源:《当代电力文化》2021年第7期   作者:邓俐岚
[导读] 电力作为现代社会最基础的能源之一在各个行业中发挥着极为重要的作用
        邓俐岚
        贵州电网毕节市郊供电局   贵州省毕节市   551700
        摘要:电力作为现代社会最基础的能源之一在各个行业中发挥着极为重要的作用。随着电网规模的迅速扩大,我国电网建设正朝着大容量、高性能和网络化的方向发展。各类用户的电能计量点也在不断增加,现场终端运行和故障处理的工作量也随之增加。传统的电能计量装置所配套的抄表记录方式以及现场校验工作已经远远不能满足现代化的电能计量管理要求,因此电能计量自动化系统的应用也备受重视。针对电能计量自动化终端几种典型的故障进行分析并提供相应的处理方法,在缓解供电局系统维护压力、减少系统维护费用和企业经营成本、提高工作效率等方面有着积极的意义。本文就电能计量自动化终端的故障及其诊断处理策略展开探讨。
        关键词:计量自动化系统;终端故障;诊断处理
        引言
        伴随电网规模的拓展,我国电网的信息化程度更高,用户的电能需求越来越大,这在一定程度上加重了现行终端运行的压力。传统的电能剂量装置及现场校验工作已经难以满足现代化的管理要求,所以电能计量自动化系统的应用尤为重要。
        1电力计量自动化组成及其功能
        计量自动化系统是由综合应用、业务处理、数据交换处理、信息采集、通信设备和终端设备等组成,实现了对电厂、公用变压器或者专用变压器、变电站、低压用户等发电侧、配电侧、供电侧和售电侧等数据的采集和监测。计量自动化系统具有控制管理、遥信、遥测、事件记录、用电监测、防窃电分析等评估功能。计量自动化终端按功能分类包括厂站电能量终端、负荷管理控制终端、配变监测终端、低压集抄设备和售电管理装置;计量自动化终端内含通讯模块,按照不同的通信方式分类包含无线公网(CDMA/GPRS)、230MHz无线专网、电力线窄带载波、RS-485通信(RS-485是一个定义平衡数字多点系统中的驱动器和接收器的电气特性的标准)、光纤、电话线、北斗卫星等通信方式的终端。
        2计量自动化系统终端在工作中的应用
        计量自动化系统集抄终端、负控终端、厂站终端和配变终端等为一体,有编配、集抄、负控及厂站等数据采集、分析和发布等作用,通常广泛应用在用电检查、反偷电、线损和抄核等方面。手工抄核的工作量繁重,误差大,这被计量自动化系统所取代。在计量自动化中,全自动远程抄表核算方法的使用,减少了抄核工作中的人为误差,最大限度保证了企业的经济效益。同时,远程抄表既为相关部门的决策提供了理论支持,又提高了其公共服务质量和效益。对于普通居民来讲,能更好了解自身的用电情况。关于计量自动化系统,这能对系统的运行情况实施有效监督,便于更好地找出计量故障,并进行预警,如果发生违章的情况,系统会自动记录下来,这在一定程度上减少了和用户之间的纠纷。另外,该系统通过监测变压器的运行状态,便于对过载变压器的处理。AMIS(自动计量和信息系统)为电网工作的开展提供了便利,其能把配电网的计量和管理工作整合起来,有效满足了自由化能源市场的特殊要求。这不仅优化了网络分销运营商的工作流程,更为客户提供了全新服务及数据。同时,线损终端管理能有效反映供电企业的经济效益和管理水平,计量自动化能自动生成风险、分区、分压器件的计算公式,减轻了环供电下10kV线路分线线损的计算难度,有效提高了供电企业的专业管理水平。
        3电能计量自动化终端的故障及其诊断处理策略
        3.1终端不能采集电能表数据
        导致终端出现这一故障的原因可分三类:(1)硬件原因,比如终端或电能表485端口出现故障,没有电压或电压非常低、水晶头压接不良等;(2)人为原因,比如终端或电能表安装时将通信线的极性接反、485接口接错位或接触不良等;(3)终端、电能表的相关参数,比如终端的测量点参数,电能表的通信波特率、通信地址、通信规约等设置错误。故障处理过程中,工作人员需要核查终端对应的电能表地址、波特率、通信规约等,与现场电能表参数进行对比,确定二者一致;同时检查终端与电能表的485接口功能是否正常,利用万能表的直流电压档对电能表或终端的485口进行检查,确保485口直流电压保持在2~5V之间,没有出现异常情况。

如果检查结果显示电压正常,但终端依然不能采集电能表数据,则初步判定是设备本身485口出现问题,可以利用专用的软件或设备读取电能表485口数据,如果正常显示说明电能表没有问题,则故障是由终端设备异常引起的。
        3.2抄表故障
        计量自动化终端抄表成功的基本条件:一是终端和电表RS-485接口完备;二是终端具有能够适应对应电表通信规约的抄读软件程序模块;三是主站正确设置对应端口号、电能表通信规约、通信地址等数据参数。终端在运行过程中出现的抄表故障主要是无抄表数据信息和抄表数据错误两种情况。处理方法:(1)用万用表直流电压档测量终端(电能表)RS-485两端电压,若电压异常,可初步判定为终端(电能表)RS-485接口有问题,用抄读软件或掌机在电表的RS-485口能直接读取到电表数据,则说明是终端的RS-485接口有问题。(2)检查核对终端的测量点和电表参数设置与现场电表参数是否对应一致。(3)用万用表检查RS-485连接线是否导通、连接线极性是否接反。
        3.3终端不能上线
        终端可以通过无线网络和电话通道两个途径上线,对应地,不能上线的原因也可能有两个。具体故障检查过程中,首先要检查通讯参数、电话通道及防雷器是否正常,利用万能表直流档测量电话通道电压以及经过防雷器的电话通道电压,如果通讯参数正常且电压保持在45~52V之间,说明电话通道正常。无线网络上线故障主要是由SIM卡接触不良、损坏,无线信号弱或者没有覆盖,主站通道与通讯参数设置错误,终端逻辑地址出错等原因引起的。工作人员需要检查终端通讯参数是否准确,通讯模块是否正常,SIM卡是否存在氧化、损坏、接触不良等故障,现场无线信号传输是否正常,外置天线有无损伤等。如果出现上述问题,要及时处理。
        3.4通信故障
        可将内置天线改为外置天线,在箱柜体外侧加装外置天线,并找一个信号较强(可借助场强测试仪)和安全可靠的位置安置外引天线的接收端。如终端安装在地下室,可用加长天线或加装专用天线引到有信号的位置,安装完成后需检查天线否拧紧、牢靠;检查终端的通讯模块是否松动或损坏。
        3.5终端黑屏或白屏
        如果出现此类故障,需要及时测量直流电压,检查外接电流是否准确接入装置,如果连接正常,可以初步判断是因为设备本身存在故障,则需要对终端设备进行全面的检查,及时更换损坏的零部件,对于无法修复的则需要更换终端。
        3.6终端不能与主站连接处理
        (1)检查SIM卡是否氧化、接触不良、损坏,是否开通GPRS。(2)检查现场无线信号信号较差时,需更换外置天线或移动外置天线的位置。(3)检查主站IP地址、端口号、网关、APN等通信参数是否设置正确。
        结语
        计量自动化系统的投入使用,实现了电力计量工作多方位、全过程的电负荷监测。计量自动化系统仍处于不断完善的过程中,随着计算机技术和网络信息技术的发展,电能计量自动化系统将越来越普及,其终端现场的故障排查与维护工作会变得越来越重要。
        参考文献
        [1]王茜,李亚林.电能计量自动化系统的功能设计[J].电子技术与软件工程,2019.
        [2]伍少成,周尚礼.计量自动化终端故障智能诊断系统设计与开发[J].广东电力,2019.
        [3]李泳翔.电能计量自动化终端维护处理方法[J].军民两用技术与产品,2019(8).
        [4]陈毅俊.电能计量自动化采集终端常见的故障及处理方法探讨[J].电子世界,2020(19):94.
        [5]王樱.计量自动化系统的构建及其应用研究[J].机电信息,2019(33):38-39.
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