电能计量装置防窃电技术

电能计量装置防窃电技术
发布时间：2023-01-04T08:28:03.067Z 来源：《福光技术》2022年24期作者：豆林林[导读] 为了保证采集数据能够及时、准确，目前研制了基于NB-IoT（窄带物联网）的电能计量装置，通过优化通信模块和计量芯片，提升了电能计量装置的数据采集效果。

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摘要：为了保证采集数据能够及时、准确，目前研制了基于NB-IoT（窄带物联网）的电能计量装置，通过优化通信模块和计量芯片，提升了电能计量装置的数据采集效果。

但一些用电企业的日常用电量较大，这些企业违反法律规定，将电能计量装置的接线私下短接，减少对用电数据的统计从而少缴大量用电费用。

该违法行为不仅损失了国家的供电收入，同时也给用电企业带来了极大的安全隐患，所以对于窃电监测的研究越来越重视。

本文在此基础上就电能计量装置防窃电技术的相关内容进行了简要的分析，以供参考。

关键词：电能计量装置；防窃电技术
1研究背景
窃电的形式及手法多种多样，层出不穷。

例如，在供电企业的供电设施上擅自接线用电，如直接从配电变压器的低压瓷柱上挂线，这种窃电行为既不需改变计量装置，又无法掌握其窃电规律，窃电后证据随之消失；绕越供电企业的用电计量装置用电，如短接计量箱进出线；故意损坏供电企业用电计量装置，如把高压电压互感器的熔丝弄断，使电能表慢行或者不转；故意使供电企业用电计量装置不准或失效，例如将电压线圈脱钩，短接电流线圈，在电能表相线加接导线至用电负荷或插座（包括用针刺人导线芯）导致部分电流不通过电流线圈等。

目前更出现了很多针对电子式电能表的强磁窃、高频等窃电方式，窃电手法极具隐蔽性，使得取证愈加困难。

2常见的窃电方法
当前配网线路到终端用户采用都是固定计量方式，变电站内计量和用户侧计量采用三相的四五线接线，部分配网终端用户可能使用的是单相接线方式。

国家电网公司对配网终端用户的数据计量装置，其主要组成部分包括获取电压、电流、相位的电能表、互感器以及相关的二次回路。

电网企业的用电信息采集系统中用电用户电能的计算需要获取所辖台区的用电用户的电压数据信息、电流数据信息、功率因数角数据信息以及时间数据信息等。

因此，电力企业通过用电信息采集系统采集到用电用户的各项信息数据，其准确度的误差主要来自于电能表、互感器和相关的二次回路。

上述电能计算需要获取的各项用电用户信息数据发生改变，都会影响该电网辖区用电用户的用电数据信息，使电能计量装置的数据记录出现少计、不计，甚至倒转，进而发生窃电现象。

（1）失压窃电。

所谓失压，是指窃电者通过破坏电压测量电路致电能表一相或多相失去电压，使该计量装置无法正常工作，达到不记录或少记录电能的目的。

采取的手段如下：单相电能表虚接电压连片或断开零线；三相表虚接一相或两相电压连片，在电压互感器二次侧某处剪断一相或两相电压接线，使得某一相或两相元件失压。

这种情况利用传统的查电手段很难查处，因为从表面看电能表的表码仍在变化，但实际上已经发生窃电。

（2）欠压窃电。

所谓欠压窃电，是指窃电者通过改变电压采样电路中的串联电阻阻值或另外串接分压电阻，使加在电能表的电压采样电路上的电压降低，达到电能表少记录电能的目的。

这种窃电方式与上一种类似，都是通过破坏电压电路实现的，但是其幅度较小，窃电量也较少，查处难度也更大。

（3）电流互感器（CT）短接。

所谓电流互感器短接，是指对电流互感器的二次回路进行改变，实际上使电能表的电流回路与并接的短路接线形成一个并联电路，使通过电能表电流采样回路的电流值大大减少，从而达到少计电量的目的。

（4）电流互感器（CT）开路。

所谓电流互感器开路，是指窃电者将电流互感器的二次回路导线拆除，致CT开路运行，使电能表无电流通过。

3电能计量装置防窃电技术的应用
3.1合理选择电能计量装置
在电能计量表装置的选择上，首先针对电能计量表的应用合理性和科学性全面提升，针对电能铺设地区的实际承载能力全面考虑和应用，将电能计量装置进行合理选择和搭配，确保电能计量设备和装置的实际误差数据最小，有利于线路横截面积的提升。

此外，将二次引导线路的基础长度进行缩短处理，需要针对可能产生的窃电问题和行为进行全面控制和处理。

技术人员可以使用二次降压设备和装置进行防窃电装置的全面优化，使电能计量设备和装置产生的误差降至最小。

此外，技术人员在电能计量装置和设备运转精准程度上有效把控。

电力系统运转过程中，经常出现较大的电能负荷波动情况，实际升级和完善电力设备内部结构时，电流互感设备是最适合的选择，确保电流计量设备和装置的精准程度和可靠程度。

有效确保电能计量装置在电力系统运转中的安全性和稳定性，电流互感设备的选择非常重要。

一般情况下，设备可以选择较高额定电流的互感设备。

现阶段我国大部分电能计量表使用的是复式电流互感器，该设备实际运转过程中能够确保电能计量具有基础的防窃电功能，可以相对科学、合理地搭配电流互感器，通过计算出不同用户电能使用情况进行综合分析，更加精准地计算出电量数据。

3.2电能计量装置现场反窃电自动化检验技术的应用
设计一个反窃电监测模块，该模块的核心芯片型号为RN8209D，通过三路转换器检测全部市电参数，并通过外围电路监测到电压、电流、功率等相关用电参数。

通过实际应用可知，转换器将模拟信号转换为数字信号，经过SPI接口将寄存器中的转换数据，发送给电能计量装置的计算模块。

设计该模块的电压采样单元、相线电流采样单元以及零线电流采样单元。

通过P1接口接收火线信号，通过电阻分压降低交流信号生成低压信号，要求输入信号幅值必须小于供电电压，为RN8209D的运行提供支持，实现对电压采样单元的设计。

利用电流互感器实现相线电流采样，利用电磁感应原理按比例转换电流信号；利用锰铜分流器装置，设计零线电流采样单元。

完成设计后将该反窃电监测模块与监测系统建立有效连接，对现场的电能计量装置进行用电数据测量，采用偏最小二乘法（PLS）的多元统计原理，对电能计量装置设置全新的监测流程。

该设计以反窃电监测模块获得的电能计量装置监测数据为前提，通过PLS对目标用户的数据进行回归剖析，通过比较回归方程中的系数观测值与真实值，实现对电能计量装置状态的测量。

3.3应用多功能防窃电控制器
在10kv箱式变电站中安装多功能防窃电控制器能够具有以下功能：第一，可以实现在线采集并监测电力信息，并可以将用户日常用电数据转变为用电负荷变化曲线，一旦用户用电行为出现异常，能够在第一时间发出警报，并可以借助母线上面的互感器了解电流变化情况，进而将所测信息反馈给管理员终端，以便于工作人员通过数据判断窃电事件的严重情况，并第一时间给出针对性的解决措施，尽可能地降低窃电损失。

第二，监测用户电表剩余电量。

当发现用户电表剩余电量为零时则可以自行将信号切断，避免用户出现窃电行为。

第三，实现断路器的有效控制。

当变电箱存在外部入侵特征时能够立即发出控制信号，并可以实现断路器跳闸断电，以便于达到远程防窃电的目的。

第四，收集以及发送电能数据。

管理人员可以在查询工具的作用下实时调控电能输送情况，并通过信息反馈保护多功能防窃电控制器，以便于其正常运行。

在应用此项设备过程中，要求供电企业挑选合适的计量点，并依照一定原则合理安装配电设备，以便于为后续工作的开展奠定基础。

4结束语
总而言之，想要进一步防止窃电行为水平，电力企业在电能计量表优化方面上，必须重视电力系统的防窃电技术，同时针对现阶段常见的窃电技术手段开展全面性分析和探索，积极检查可能存在的窃电问题和不足，进一步制定出解决方案。

参考文献：
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[2]朱建辉.电能计量装置防窃电技术及装置的现场应用探析[J].通讯世界，2019，26（09）：248-249.
[3]张莉.电能计量装置防窃电技术探究[J].时代农机，2018，45（05）：234.。