引言

在检测电能表时，标准电能表的电能示值经常出现异常等问题。近年来，由于各种现实因素的影响，设备出现故障后，厂家技术人员的到位时间往往难以控制，维护延迟给电能表的检测带来了极大的不便。因此，检测机构依靠自身技术手段快速解决常见故障问题，对电能表的日常检测尤为重要。针对电能表检测过程中遇到的上述故障问题，从电能表检定装置的原理入手，通过对相关部件的分析和调查，解决了设备故障问题，并通过实验数据验证确认了故障维护的效果。

1集中式电能表的工作原理

集中式电能表作为国家电网公司计量设备中的基础设备，其计量精度尤为重要。实际上，集中式电能表在使用过程中总会出现一些计量故障，导致计量偏差，影响用户或电力公司的利益。因此，有必要了解集中式电能表的工作原理，以解决实践中的计量故障问题。集中式电能表工作时，首先对供电电压和电流进行实时采样，通过各自的A/D模数转换器进一步处理采样电压和电流信号，将转换后的电流和电压分别发送到数字处理系统。其次，数字处理系统计算实时电压和电流，计算各种参数，然后通过分频器将信号转换为与电能成正比的脉冲输出。最后，脉冲输出通过液晶屏显示。

2.故障原因分析及排查

电能表检定装置主要由计算机、标准电能表、显示模块、测试电源功放模块(包括电压功放、电流功放)组成、键盘、表位计算模块、抄表器等部分组成。作为主要的人机接口控制装置，计算机运行专用控制软件通过台体与被测电能表进行通信。计算机控制电源功率放大器模块输出测量电压和电流。标准电能表通过电压互感器和电流互感器对测量电路中的电压和电流进行取样。通过比较标准电能表的值和被检电能表的值，计算被检电能表的基本误差。标准电能表电能示值异常后，对检定装置进行故障排查。首先，用数字万用表进行初步测量，发现检定装置标准电压放电压输出正常；用钳形电流表测量电路中的电流，表明电流放电输出电流正常，基本上可以消除测试电源的问题。然后用数字万用表测量标准电能表两端的电压，电压值显示正常。测量标准电能表的电流电路时，发现负载电流需要从0.2控制Ib(1)切换到0.1)Ib(0.5A)输入切换指令后，检定电路(通过检定电能表)的电流已从1A切换到0.5A，但标准电能表的采样电流仍显示为1A，与测量电路的实际值差别较大。通过电流互感器实现标准电能表的电流采样，初步怀疑电流互感器电流采样异常，导致标准电能表读数异常。

3.电能表检定装置的故障及处理

3.1某一档位或所有档位的电压无输出

故障分析:在检查三相三线机械表的过程中，一旦发现没有输出电压，就无法正常检查电表的状态，但可以先检查三相四线表。这种故障报警通常是由计数器连接错误引起的，而没有电压，电流输出通常是由电压传输继电器损坏引起的。处理方法:此故障与控制器输出电压的短路保护密切相关。只有在故障完全消除后，输出电压才能恢复正常。电压连接应与计数器端子的电压连接，以确保连接正确，降低故障频率。另外，如果没有输出电压故障，需要检查输出电压和继电器的工作情况，如有问题需要及时更换或处理。

3.2接入电能表后装置不能正常工作

故障分析1:电表电流电路打开或控制装置上的电流电路螺钉不坏，形成开路电流电路，可使控制装置发出报警，启动保护动作，装置不能正常工作。处理方法：用电流表测量电流电路上的电阻，排除故障。例如，当电路没有开路时，检测装置的12个电源表位，每个表位的电流电路电阻为0~0.4Ω,因此，当测量电路的电阻非常大(通常开路时，电阻可达5MΩ或更高)时，可以认为有开路现象，然后逐渐减少测量表位，快速检测表位故障，再次检查螺钉是否牢固。一旦出现故障，可以认为电流电路表开路，按下表排除故障。这是因为当启动电压和电流值超过设备保护、自保护和报警的设定值时，设备无法正常工作。处理方法：根据测量功耗表上的规格信息设置参数，可排除故障。故障分析3:电表本身的电流电路断开。在这种情况下，在检查预付电表时，电表处于断开状态，电表电流电路断开，导致设备无法正常启动。处理方法：使用预先设置的电能图，将手表电气化，使其处于正常工作状态，故障可消除。

4基于集中式电能表的电能量计量系统设计方案

4.1集中电能表双机冗余设计方案

集中式电能表采用冗余双组件结构，主机和主机由硬件竞争机制确定。正常情况下，主机处于工作状态，主机处于监控状态，机器主机的电能数据实时同步。主机发生故障时，主机从机器无缝切换到主机，充分实现主机的所有功能，同时发出主机故障报警信号。如果主机跟踪机器故障，会发出机器故障的警告信号，提醒员工及时处理。该方案大大降低了硬件设备故障引起的系统故障，提高了系统的运行可靠性。

4.2系统数据处理方法的优化

基于集中式电能表的电能计量系统优化了数据计算和处理模式。利用集中式电能表的计算和存储能力，主站应用服务器计算一次性电能负荷数据、分时数据和日统计数据，分散到每个集中式电能表。集中式电能表将这些计算数据与负荷数据一起传输到主站。主站只需处理特殊计算公式的数据，无需计算和处理每个电能表的数据，大大缓解了主站的数据处理压力，缩短了数据处理时间，提高了电力数据的实时性。传统的电能计量系统在处理大量数据时，会在短时间内产生大量的任务，这些任务会立即完成任务过程。当事务之间存在相关关系时，默认事务传输将按一定顺序完成，导致大量事务排队，但占用过程不处理，严重影响数据处理传输效率。在基于集中式电能表的电能计量系统中，DMHS数据库启用事务分裂功能，可将事务中的操作分为N个表。拆分后表与表无序，可同时计算、传输，无需排队等候，提高了数据处理能力和同步性能。

结束语

随着集中电网技术的发展，建立高度信息化、标准化、现代化的电能计量系统势在必行。因此，必须优化设计电能计量系统，提高对生产经营和交易结算系统的支持。相信在不久的将来，集中技术可以使电能计量系统更加完善和成熟，促进电力行业整体服务质量的提高。