常見(jiàn)竊電技術(shù)分析及反竊電裝置研究

張帆

【摘? 要】竊電不僅會(huì)影響供電企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，而且會(huì)給供電電網(wǎng)正常運(yùn)行帶來(lái)不利影響。如何及時(shí)發(fā)現(xiàn)，甚至杜絕竊電是供電企業(yè)運(yùn)行過(guò)程中面臨的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。論文對(duì)常見(jiàn)的竊電技術(shù)進(jìn)行歸納總結(jié)，發(fā)現(xiàn)竊電者主要是通過(guò)影響電能計(jì)量裝置運(yùn)行來(lái)達(dá)到竊電目的。基于此，論文設(shè)計(jì)一種反竊電裝置，該裝置通過(guò)監(jiān)測(cè)高壓側(cè)、用戶側(cè)用電信息并進(jìn)行綜合比對(duì)，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)是否有竊電問(wèn)題。設(shè)計(jì)的反竊電裝置可從根本上杜絕竊電問(wèn)題，具有一定的實(shí)用價(jià)值。

【Abstract】Stealing electricity will not only affect the economic benefits of power supply enterprises， but also bring adverse effects to the normal operation of power supply network. How to discover and even put an end to stealing electricity in time is a practical problem in the operation of power supply enterprises. This paper summarizes the common electricity stealing technology， and finds that the electricity stealing people mainly steal electricity by affecting the operation of electric energy metering devices. Based on this， this paper designs an anti-electricity stealing device， which can detect the electricity stealing problem in time by monitoring the information of high voltage side and user side. The anti-electricity stealing device can eliminate the electricity stealing problem fundamentally and has certain practical value.

【關(guān)鍵詞】計(jì)量裝置;竊電;供電系統(tǒng);反竊電裝置

【Keywords】metering device; electricity stealing; power supply system; anti-electricity stealing device

【中圖分類號(hào)】TM933.4? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號(hào)】1673-1069（2020）11-0146-02

1 引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，企業(yè)、個(gè)人等用電量呈逐漸增加趨勢(shì)[1]。部分企業(yè)、個(gè)人為了降低用電成本，通過(guò)私拉電線或改變記電表結(jié)構(gòu)來(lái)達(dá)到竊電目的，竊電行為多發(fā)給供電企業(yè)帶來(lái)較大的經(jīng)濟(jì)損失，且給電力系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)性帶來(lái)影響[2，3]。隨著供電系統(tǒng)現(xiàn)代化建設(shè)的不斷推進(jìn)，電力計(jì)量設(shè)備向著智能化、集約化發(fā)展，然而竊電者采用的竊電技術(shù)更為隱蔽，使得供電企業(yè)發(fā)現(xiàn)更為困難，同時(shí)現(xiàn)階段我國(guó)竊電現(xiàn)象較為普遍，竊電主體逐漸向多元化方向發(fā)展，竊電量也逐漸增加[4-6]。因此，文中就對(duì)常見(jiàn)竊電技術(shù)進(jìn)行分析歸納，并根據(jù)前人研究成果設(shè)計(jì)一種反竊電裝置，以期能在一定程度上促進(jìn)供電企業(yè)反竊電工作的開(kāi)展。

2 常見(jiàn)竊電技術(shù)

竊電技術(shù)種類繁多，本質(zhì)都是通過(guò)技術(shù)方法使得減少電能計(jì)量設(shè)備計(jì)量數(shù)，從而達(dá)到少交電費(fèi)的目的。電能實(shí)用量與功率正相關(guān)，具體單向有功功率（P1）可通過(guò)下式計(jì)算[7]：

其中：Uφ為相電壓;Iφ為相電流;cosφ表示功率因數(shù)。

三相三線二元件有功功率（P）可通過(guò)下式計(jì)算：

由上述電能計(jì)量基本公式（1）（2）可看出，電能計(jì)量設(shè)備計(jì)量數(shù)跟用電時(shí)間、回路電流、回路電壓以及功率因素密切相關(guān)，改變上述任一參數(shù)即可改變電能計(jì)量設(shè)備計(jì)量數(shù)，實(shí)現(xiàn)竊電目的。此外，竊電者通過(guò)改變電能計(jì)量裝置結(jié)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)計(jì)量表停轉(zhuǎn)、慢轉(zhuǎn)。依據(jù)電能計(jì)量基本原理，可將竊電技術(shù)歸結(jié)為以下幾類：欠流法、欠壓法、擴(kuò)差法以及移相法。

欠流法使電能計(jì)量設(shè)備回路電路故障來(lái)達(dá)到減少電流圈數(shù)少計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)竊電目的。具體可將欠流法細(xì)分為電路回路短路、斷路以及暗改電流互感器等方式，具體欠流法技術(shù)原理如圖1所示。欠壓法與欠流法技術(shù)原理類似，通過(guò)采用計(jì)算方法降低電壓從而達(dá)到竊電目的。欠壓法可細(xì)分為電壓回路短路、增加串聯(lián)電阻、回路接觸不良等方法。擴(kuò)差法是改變電能計(jì)量設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使得電能計(jì)量裝置無(wú)法正常運(yùn)行，從而使得計(jì)量數(shù)失準(zhǔn)。常見(jiàn)方法有：增加軸承工作阻力、減少線圈匝數(shù)、破壞傳動(dòng)齒輪等。移相法是在電能計(jì)量裝置中外接電路，從而改變回路電流、電壓，從而降低計(jì)量表轉(zhuǎn)速。

3 反竊電裝置設(shè)計(jì)

3.1 裝置工作原理

設(shè)計(jì)的反竊電裝置是采用多功能電表（現(xiàn)場(chǎng)裝置）、高壓無(wú)線采集器（高壓端采集裝置）用戶一次側(cè)、二次側(cè)電能數(shù)據(jù)，通過(guò)分析一次側(cè)、二次側(cè)數(shù)據(jù)差異來(lái)發(fā)現(xiàn)用電信息異常，從而對(duì)用戶用電情況實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，杜絕竊電，具體工作原理如圖2所示。

具體工作流程為：

①高壓無(wú)線采集器布置于用戶高壓側(cè)，對(duì)電能情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，信息通過(guò)ZigBee無(wú)線通信協(xié)議傳輸至現(xiàn)場(chǎng)裝置，并經(jīng)過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸給監(jiān)控中心。②數(shù)據(jù)記錄儀布置在用戶變電側(cè)，并通過(guò)RS-485總線實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，智能電表將獲取到的用電信息會(huì)傳輸給多功能電表。③數(shù)據(jù)記錄儀將高壓無(wú)線采集器、智能電表獲取到信息進(jìn)行分析、計(jì)算，將信息通過(guò)4G網(wǎng)絡(luò)傳輸給控制端，當(dāng)發(fā)現(xiàn)用電異常時(shí)則安排專人對(duì)該用電戶進(jìn)行排查。

3.2 反竊電裝置結(jié)構(gòu)

設(shè)計(jì)的反竊電裝置工作時(shí)控制室控制端發(fā)出指令后，位于高壓側(cè)的高壓無(wú)線采集器、低壓側(cè)的現(xiàn)場(chǎng)裝置均開(kāi)始運(yùn)行采集電能信息，現(xiàn)場(chǎng)裝置將監(jiān)測(cè)、計(jì)算結(jié)果通過(guò)4G網(wǎng)絡(luò)傳輸給控制室，控制室對(duì)高、低壓側(cè)采集結(jié)果進(jìn)行比對(duì)。同時(shí)考慮線損影響下電能計(jì)量誤差，設(shè)定一個(gè)誤差范圍，當(dāng)高、低壓側(cè)采集、對(duì)比結(jié)果位于誤差范圍內(nèi)時(shí)則認(rèn)為無(wú)竊電;當(dāng)采集、對(duì)比結(jié)果在誤差范圍外時(shí)，則判定存在竊電行為。具體設(shè)計(jì)的反竊電裝置結(jié)構(gòu)包括控制室內(nèi)控制端、用戶側(cè)（低壓側(cè)）測(cè)量段、高壓側(cè)測(cè)量端等構(gòu)成，具體反竊電裝置運(yùn)行流程如圖3所示。

3.3 反竊電裝置調(diào)試

在有竊電嫌疑的用戶側(cè)安裝反竊電裝，通過(guò)實(shí)時(shí)采集、比對(duì)高壓側(cè)、用戶側(cè)用電信息，從而準(zhǔn)確判定該用戶是否有竊電行為。設(shè)計(jì)的反饋電裝置監(jiān)測(cè)結(jié)果可直觀顯示、監(jiān)測(cè)精度較高，可為供電企業(yè)及時(shí)發(fā)現(xiàn)竊電行為提供一種切實(shí)可行技術(shù)途徑，從而降低竊電給供電企業(yè)經(jīng)濟(jì)以及供電電網(wǎng)穩(wěn)定性帶來(lái)的不利影響。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，隱蔽化、科技化的竊電技術(shù)不斷出現(xiàn)，給反竊電工作開(kāi)展帶來(lái)一定的不利影響。文中就在分析常見(jiàn)竊電技術(shù)以及竊電者所利用電能計(jì)量裝置運(yùn)行的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)一種新型反竊電裝置，該裝置通過(guò)監(jiān)測(cè)高壓側(cè)、用戶側(cè)電用電信息，并進(jìn)行綜合比對(duì)，判定是否有竊電行為，并將監(jiān)測(cè)結(jié)果通過(guò)4G網(wǎng)絡(luò)傳輸至控制室控制端，便于供電企業(yè)及時(shí)監(jiān)測(cè)用戶用電情況，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有竊電行為時(shí)控制端發(fā)出報(bào)警信息。通過(guò)采用反竊電裝置可在一定程度上提升供電企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)確保供電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行穩(wěn)定性。

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