智能窃电原理分析及防范对策

本文分析了4种窃电器窃电的原理，提出了防止智能型窃电的技术措施。传统的窃电方法是指那些如私自接线、绕越计量装置、伪造或开启计量装置封印，故意损坏电能计量装置等的窃电方法。通过直观检查，就可发现，属于简单的窃电方法。智能型窃电手法是从电能计量装置的基本原理入手，改变电压、电流及相位等参数，使电能表慢转、停转甚至反转（如使用倒表器窃电、改变电能表结构窃电、远方遥控方式窃电等），由于采用了窃电装置进行窃电，不需伪造或开启计量装置封印，表面看起来并不改变电能计量装置接线，只是在负荷侧加装窃电装置。此类窃电方式具有科技含量高、智能型、隐蔽性强、不易发现等特点。窃电器常以节电器的面目出现，达到使电能表走慢，少计电能的目的。伴随窃电现象出现了为窃电者提供服务的行为,如生产、销售窃电装置,传授窃电技术,帮助他人窃电获取报酬等。窃电器曾猖狂一时,给电力部门造成很大损失,窃电器被吹得神乎其神,许多人被弄得晕头转向,觉得防不胜防。其实窃电器并非不可防范,只要搞清楚窃电器的构造,清楚其行窃手段,就掌握了克制它的方法。电子式单相电能表绝大部采用步进电机计数器，而步进电机计数器在强交变场作用下会自动计数，改变磁场的方向，计数器便快速递减计数，从而实现窃电。例如: 将电子式电能表置于一个足够强的交变磁场中，如果步进电机屏蔽不好，步进电机就会受交变磁场的影响而转动，从而使得计度器转动。试验的原理接线图如图1。

图1 磁场对电子式电能表的影响试验原理接线图2、电感型窃电器的窃电原理分析窃电器结构见图2中的虚线框,铁芯上绕有两组线圈,初级线圈线径较小、圈数较少,次级线圈ce线径较大、圈数较多。两线圈的b、c端相连接。使用线圈的中心抽头 可调整窃电能力,次级线圈全部使用窃电能力最强。行窃时,如图2接线,未接窃电器时,电能表1端电位高,2端电位低；窃电器接上后由于窃电器a端接低电位,e端接高电位,致使窃电器次级线圈中感生出与电能表电流线圈电位方向相反的电动势,由于两者并联形成闭合回路,则一个强大的反向电流附加于电能表电流线圈,现场测试表明:当用电负荷小时,电能表飞快反转,当用电负荷大时,电能表虽正转但比正常情况慢得多,从而少计电量窃电。此为高速反转倒表。

图2 窃电器结构及窃电时的接线若不用e头,d头接电能表出相线(2端),则为中速反转倒表。若e头仍用,c头不用,d头接电能表进相线(1端),则为低速反转倒表。之所以绕组ce用很粗线径的铜线绕制,长度也较长；绕组ab用较细的铜线绕制,长度较短,是为了在c头取得更低的电位,使反转明显。因为反向电流为电能表正转电流的数倍,故窃电器引线用很粗的铜线制做。对低压计量箱窃电,见图3,一般采用窃电器d、e端分别接计量箱低压出线的中性线和一根相线,而c端接人计量箱内碰触电流互感器的Kl接线端子,或配电变压器的低压套管。若a端仍接计量箱低压出线的中性线,而c、e端接入计量箱内分别碰触电流互感器的Kl、K2接线端子,其窃电能力增加电流互感器的变比倍。但由于两端子相距很近,故实施起来比较困难。

图3 通过电流互感器的行窃接线3、利用移相器窃电的原理分析感应移相器原理上是一种工作在移相状态下的旋转变压器,其输出电压和输入电压的时间相位移在0~3600范围内与转子转角成线性关系,而输出电压的幅值恒定不变,移相器在结构上相当于转子被蜗轮制动的三相绕线式异步电动机,定子绕组作原边,接电源,转子绕组作副边,经滑环、电刷与负载连接,定转子间只有磁的联系而无电的联系,转子不能自己转动,须按使用者的要求转动蜗轮螺杆,使转子在某一范围内移动某一角度,因转子转速为零,故相当于变压器。移相器通过改变转子位置,改变了输出电压的相位,而不改变其大小。若将其接于电能计量线路中,电路如图4。

图4 移相器接入电能计量回路接线图设负载电流为Ia、Ib、Ic且为阻性,则负载实际用电量为:P=UaIa+UbIb+UcIc设:线路对称, Ua=Ub=Uc,Ia=Ib=Ic,则:P=3UaIa= 3UabIa而电表实际测量的电能为:P表= 3UABIACOS(180°-α)设:Ke=Ki=1,则: UAB=Uab,IA=Ia，P表= 3UabIaCOSα

图5 接入移相器后的相量图可见电能表测出的电能比实际负载的用电量少,负载不变的情况下,如果把移相器的角度由0°逐渐增大,则功率表的读数会逐渐减小,当角度大于180°时,功率表的读数变为负值。4、遥控型窃电器窃电原理分析电子遥控装置窃电采用的是失(欠)（或分流）压窃电方式，即窃电者采用改变计量装置电压回路的正常接线，经遥控造成计量电压回路开路（电流回路分流），导致计量电压（电流）回路故障，使电能表的电压线圈失压，从而导致电能表不计。但是由于该装置使用了电子遥控等高新技术，具有体积小、安装方便、隐蔽性强、可随意控制的特点，供电检查极难发现。窃电者可十分方便的根据自己的要求随时进行遥控。由于高压计量箱安装位置较高，用电检查很难发现。防窃电技术措施1．对居民用户采用集中装表箱或全封闭电能表箱，即线进管，管进箱，箱加锁(封)的办法，使人、表分离，让用户无法接触到表计及二次线。2．对大用户、工矿企业的电能计量装置，应由三方加封，用电监测部门及用户不得私自一方起封计量箱或计量柜。3．使用电子式多功能电能表。因电子式电能表具有不能倒装、底度不能清零，不可更改表计常数，有失压、失流记录及电流不平衡记录、逆相序记录、设表等事件记录等的防窃电功能。4．防止采用电子遥控装置进行窃电的措施（1）改变高压计量箱的安装位置，将高压计量箱安装在跌落保险的靠线路侧，同时在线路计划性停电时安排人员巡视，这样将使窃电者无法进行遥控装置的安装；（2）尽量选用灌注型干式高压计量箱，使窃电者无法进行遥控装置的安装。结论对大用户、工矿企业使用自动抄表系统，对用户的用电情况进行实时监测和科学管理。供电部门可借助中国移动的商用G P R S 网络，构建了一个无线网络数据通信系统，实现了电力设备的电压瞬态值和有效值、电能值、有功功率、无功功率、功率因数等参数的实时监控，同时通过控制简单的开关量输入和输出，达到防窃电的效果。针对当前窃电者利用遥控、光感等高科技、高智能的技能型窃电手段，我们必须配备先进的现场检查、校验仪器，以便于用电检查人员在现场及时发现计量装置的异常情况。提高计量装置的科技含量，推广使用具有防窃电功能的电能表和互感器。同时加强对用户的负荷管理，加快实施远方抄表、电表在线监测、用户电压监测管理等电力营销现代化管理的步伐，减少人为因素的影响，确保现场数据的实时性，以便及时发现问题，提高反窃电能力。反窃电是一项长期的、复杂的工程，要彻底解决窃电问题，不但要有完善、可靠的技术措施，还需要严格、科学、合理、规范的管理措施。同时，依靠国家法律、法规的支撑和社会公众的支持。这样，各方力量的密切配合，才能有效制止窃电行为，从根本上保障和维护国家利益。