影響電能量集抄系統(tǒng)抄表成功率的常見故障及解決方法_secret

1、影響電能量集抄系統(tǒng)抄表成功率的常見故障及解決方法摘 要：電能量集抄系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用，如何提高遠方抄表的成功率是電能量集抄系統(tǒng)研究的重要課題之一，本文結(jié)合聊城供電公司現(xiàn)有電能量集抄系統(tǒng)的應(yīng)用情況，分析了在實際使用過程中影響抄表成功率的主要原因，提出了行之有效的解決辦法。 關(guān)鍵詞：電能量集抄系統(tǒng) 抄表成功率 RS485 電能表 集抄器0引言聊城供電公司全部變電站使用電能量集抄系統(tǒng)進行遠方抄表，計量點多，距離遠，分布廣，而且全部實行了無人值守。集抄系統(tǒng)如發(fā)生抄表故障，不得不派專人到現(xiàn)場進行抄讀和故障處理，浪費人力、物力，而且影響了電量、電費、線損等用電營業(yè)指標的及時分析與核算。筆者通過實

2、際工作經(jīng)驗總結(jié)了影響電能量集抄系統(tǒng)抄表成功率的主要問題和故障處理、改善的方法，供參考。1電能量集抄系統(tǒng)RS485故障調(diào)查和原因分析2003年2月，我們對聊城供電公司電能量集抄系統(tǒng)RS485故障情況進行了統(tǒng)計，詳細情況見下表所示:由上表可以看出，RS485通訊質(zhì)量差是影響抄表成功率的主要原因。經(jīng)過分析可能造成其通訊質(zhì)量差的原因主要有以下方面:1）RS485網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)不合理;2）RS485總線太長引起信號反射;3）接收器輸出狀態(tài)不確定。此外造成影響抄表成功率的原因還有電能表RS485接口損壞、RS485電纜接點松動、屏蔽層接觸不良或接地不好，采集終端內(nèi)部CPU死機，人員操作錯誤等，由于上述問題能

3、夠在施工或檢查中便于發(fā)現(xiàn)，這里不再闡述。2對提高RS485通訊質(zhì)量的研究2.1改善RS485網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)合理的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，是保證RS485總線正確傳輸數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)。RS485應(yīng)采用總線型，不能采取星型和環(huán)行網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。實際網(wǎng)絡(luò)接線應(yīng)用一條總線將各只電能表串接起來，將集抄器置于中間而形成主干的T型分布改為置于一端，從總線到每只電能表的引出線長度盡量縮短，使引出線中的反射信號對總線信號的影響降至最低。不正確的連接方式，信號在各支路未端反射后會與原信號疊加，造成信號質(zhì)量下降，導(dǎo)致抄表失敗。圖1標明了常見的錯誤連接方式abc,和正確的連接方式def。 例如:我公司220kV龐莊變電站，整改前集抄系統(tǒng)48

4、5總線敷設(shè)結(jié)構(gòu)如圖2所示，呈發(fā)散狀，通訊質(zhì)量較差;改為串聯(lián)結(jié)構(gòu)后，如圖3所示，通訊效果大大提高。2.2避免由485線長引起的信號反射一般選擇雙絞線作為差分平衡系統(tǒng)信號傳輸線。信號在傳輸線上傳送，若遇到阻抗不連續(xù)的情況，會出現(xiàn)反射現(xiàn)象，從而影響信號的遠距離傳送，因而必須采用匹配的方法來消除反射。根據(jù)電磁波、信號系統(tǒng)等相關(guān)知識，當選用的匹配電阻阻值等于485總線特性阻抗時，在接點處反射信號強度為零。我們現(xiàn)場使用的485總線為屏蔽雙絞線（型號為RVVP20.5mm2）,其特性阻抗大約在100至120之間。在參考相關(guān)技術(shù)文獻并經(jīng)多次試驗后，確定選用阻值為120的匹配電阻，在總線兩端各焊接一只匹配電阻，

5、以抑制反射信號。連有集抄器的一端，容易找到焊接點;總線的另一端，必須是末端電能表側(cè)，否則將導(dǎo)致通訊錯誤.例如:我公司220kV耿莊變電站集抄器安裝在主控室電度表屏，35kV所變室另有3只電能表，485總線長達500余米。接入了匹配電阻后，避免了在長線信號傳輸時發(fā)生信號反射，抄表成功率大大提高。如圖4所示。2.3如何改善接收器輸出狀態(tài)不確定由于RS485接口采用差分傳輸方式，接收器的接收靈敏度為200mV，當總線電壓在-200mV+200mV之間時，接收器輸出狀態(tài)不確定，出現(xiàn)接收錯誤，造成抄表成功率下降。根據(jù)RS485標準，接收器的輸入阻抗12K（稱為單位負載）時，總線上能連接32個收發(fā)器。在R

6、S485總線增設(shè)偏置電阻，就能增大接收器壓差，改善接收器輸出狀態(tài)不確定性。如圖5所示:每個節(jié)點的阻抗R約為12K，則32個節(jié)點的并聯(lián)阻抗為R3=12K/32=375，匹配電阻RT=120;由反射信號引起的反射電流Iref=Vref/(R3RtRt)=0.15/(R3RtRt)=2.9mA;(反射信號的最大電壓Vref=0.15V)RS485收發(fā)器的滯后電壓值（hysteresisvalue）一般為50mV,即:（Ibias-Iref）(R3RtRt)=5mA由:+5V=Ibias(R1+R2+(R3RtRt)可計算出R1=R2=620我們對公司屬所有變電站都在采集終端485接口線路板A、B接點上分別焊接一只560的上拉、下拉電阻，如圖6所示。當總線空閑或開路時（電壓在-200mV+200mV之間），就可以利用偏置電阻將總線偏置在一個確定的狀態(tài)（差分電壓200mV）,成功地克服了接收器狀態(tài)的不確定性。3結(jié)語目前RS485抄表技術(shù)已在電力系統(tǒng)獲得廣泛的應(yīng)用，它實現(xiàn)電網(wǎng)電能量的自動采集、分析功能。并通過支持系統(tǒng)實現(xiàn)與營業(yè)M