500kV变电站电能表常见的故障类型与处理方法

500 kV变电站内，电能表的电量都需要经由电量采集器采集后上传至上级调度部门进行统计分析。特别是对于关口电能表，随着厂网分开，电量单独结算后，电量采集器是否运行对电能表电量能否正确及时上传起到了很关键的作用。本文就对电能表与电量采集器及上传通讯常见的故障类型进行了分析，希望能保障其稳定运行。

1、电能表故障，造成电量采集器不能正常采集电能表数据

此类故障很好判断，在正常情况下，电能表出现黑屏、乱码、花屏等现象均可说明电能表出现故障。在排除电能表显示屏的问题后，有可能是电能表内部通讯模块损坏，导致电能表通讯输出功率下降、电量数据传输不准确等现象，此时发生电量采集器采不到电能表数据是正常的。对此类故障处理也较简单，只要进行检查，排除电能表二次回路故障，在条件许可的情况下可更换新的通讯模块或新的电能表即可。

2、电量采集器参数设置错误

此类故障发生主要有以下两种情况：

(1)电量采集器内部设置的电能表地址与实际电能表地址不一致。出现此问题，会导致采集不到相应电能表数据或是误采集到别的电能表数据的现象。这种故障容易出现在新电能表刚投运发电的阶段，出现以后也不易查找到原因。因此，在新安装电能表、电量采集器时，一定要将电量采集器内部设置的参数、采集的数据与电能表数据进行核对，出现问题的概率就会大大降低。更换电能表后应及时修改采集器内对应的表地址。

(2)电量采集器内部设置的电能表通信协议与实际不符。目前电能表的通信协议主要有两大类。

一种是厂家协议，电能表发展时间较长，各个电表厂都有自己独立的规约和通讯协议，即使是相同的规约理解上也各不相同，每个厂家都会选择适合自己的专用的通讯协议，通过电能表本身的通讯端口与电量采集器相同协议端口相匹配连接，比如DLMSCOSEMHDLC、IEC 62056 DLMS COSEM TCP/IP等方式，当电量采集器端口够多时，应尽量使相同的厂家使用同一种规约接入同一端口，应尽可能采用电能表本身的通讯协议，这样可以实现最优的协议连接方式。还有一种协议方式是国标645协议，当电量采集器端口不足或者是电能表厂家多、协议复杂，或有时扩建间隔造成端口不够分配，可以采用国标645协议，这样可以兼顾到所有电能表的运行状况。

在电量采集器内部设置通信协议时，要将电能表通信协议核对清楚，做到电能表通信协议与电量采集器设置通信协议相匹配，并且电能表与电量采集器设置的波特率要一致，否则，电量采集器就不能正常采集到电能表数据。

3、电能表与电量采集器间通讯数据线问题

3.1、通讯数据线接触不良

每个电能表通过485接线方式与电量采集器相联系，进行数据传输，在电能表端及电量采集器端，由于运行时的各种原因，容易造成端口处485接线接触不良、电能表通讯数据线拉松、数据传输不稳定或是不能上传，这时就需要检查数据线接口，重新插拔或重新接一根线。

这种现象容易出现在一些运行时间长的变电站及设备上。例如我公司500 kV安定变电站由于运行时间长，设备多，数据线密集，就出现过多次网络数据线端口接触不良的现象。

3.2、通讯数据线发生断线

由于485通讯数据线较细，在强行拉拽下，容易发生断线。另外，由于通讯数据线在屏与屏之间连接时，通过地下电缆沟、通讯线管道等，因此在其他检修工作敷设新电缆或拆除旧电缆时，容易挂住通讯数据线，从而将通讯数据线拉断。此时表现为在断线点之前的电能表数据能够采集上，而断线点之后的电能表数据全部采集不上。这就需要通过分析，耐心地找到断点后，重新将通讯数据线断点处恢复，或者更换新的通讯数据线。

4、电量采集器本身容量限制

由于电量采集器厂家设计、制造工艺的限制，一般情况下每一485串口最多只能接入16块电能表，因此在接入多于16块电能表的情况下，就会发生部分电能表数据采集不到的现象。

这在新安装电量采集器时一般不会发生，但在变电站新增线路时，可能在一串口上接入超过16块的电能表。需要注意的是，根据实际工作经验，每一串口接入的电能表最好不要超过10块，否则也会发生部分电能表数据采集不到的问题。这一问题常发生在更换新的电能表后，表面上接入的电能表并没有超过16块，而且换表前采集数据正常，但换表后，就会有部分电能表数据采不到。

在多于10块电能表的情况下就可能出现部分电能表数据采集不到的现象。上述现象在我公司500 kV霸州变电站的DF6201C型电量采集器上曾出现过，当时由于此电量采集器只有一个模块，接入的电能表过多，造成了数据采集上传极不稳定，最后通过增加模块，将电能表分解到多个模块上才得以解决。

5、电量采集器软件设计问题

个别电量采集器对于国产电能表的接入采集稳定性很高，但对于SL7000等国外进口的电能表的接入稳定性及数据采集稳定性就要差得多，在500 kV霸州变电站、500 kV安各庄变电站的烟台东方威斯顿电气有限公司的DF6201C型及500 kV唐山东变电站的DF6205型电量采集器上多次出现这类问题，这就需要对电量采集器的软件进行重新编写、修改内部设置。

6、通信系统故障或网络系统故障

此类故障由于属于通道故障，不太好判断。利用电话线通过调制解调器采集数据的变电站，可以拨打此外线电话，将有语音提示作为判断依据。在正常情况下，电话线之间应有50 V左右的电压，可以通过测量此电压是否正常来判断电话线是否出现故障。由于电话线也是在电缆沟中，极有可能发生断线和接地的情况，此时测量电话线之间的电压，就能准确判断电话线是否存在问题，从而将问题的范围缩小，直至找出故障点。

利用光纤通过网络采集数据，网络系统发生故障时，可以通过从电量采集器、程控交换机、远传主站等多个地点对其他设备的IP地址进行PING，看能否PING通来判断网络系统是否发生故障，并可初步判断出出现问题的部分，进行有重点的检查，节约处理时间。

7、远传主站设置问题

有时电能表、电量采集器及相关通讯线路均无问题，可远传主站就是采集不到电能表数据，或是采集数据不稳定，容易时断时续、丢失电量，发生这种现象有可能是远传主站设置问题所致。

在500 kV霸州变电站的DF6201C型电量采集器与华北调度主站上传通讯时就曾出现过这个问题，最后发现是因为DF6201C型电量采集器与其他电量采集器对远传主站收发数据的处理不同。一般情况下，远传主站只对下级电量采集器发出读取数据的指令，当读取完后，电量采集器会自动将指令停止，待下一周期远传主站对该电量采集器发出读取数据的指令时再次进行。

而DF6201C型电量采集器在接收完上级远处主站发出的读取数据的指令后，并不会自动停止，下一周期远传主站对该电量采集器发出读取数据的指令时再次进行，如此就会造成读取数据的指令在电量采集器运行缓存中一直累加存在，增加设备运行负担、占用内部资源、影响传输带宽，最终导致远传主站读取不到电量采集器的数据，或是时断时续。这时就要在远传主站上发送完读取数据的指令后，增加停止读取数据的指令。

8、结语

电能量采集、远传系统在计量管理中的地位越来越重要，笔者从自身实际工作经验出发，总结了500 kV变电站电能表与电量采集器及上传通讯容易出现的故障及故障原因、处理方法，对于设备的正常运行维护、故障的处理都提供了参考。