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窃电的种类有哪些(一)
电表窃电方式分析及反窃电措施研究
成人教育毕业设计(论文)
论文题目：电表窃电方式分析及反窃电措施研究
年级.专业.层次：13电气工程及其自动化电力专升本
学生姓名： 学号
函授站： 河北省电力培训中心
指导教师姓名：
2015年09 月
摘 要
本论文针对目前较为普遍的单相、三相、三相四线、计量装置、改变计量方式窃电的问题进行了分析，将各种窃电手段进行了归类，并提出了几种比较有效的反窃电方法和对各类型窃电手段的检测方法。
①对常见的窃电方法进行分析和归类，从中提取出窃电的关键特征。为迅速准确判断窃电故障和简化判断算法提供了理论保证。
②将数字信号处理器引入到反窃电装置中，利用DSP强大的数据处理能力，能对复杂多变的窃电故障快速准确的判断，大大增强了反窃电装置检测窃电的能力。
③同时采用检测和计量两组CT,检测CT实现对电流相位和幅值的检测，计量CT实现对流入电能表的电流值的检测，这样做不仅增强了反窃电装置的反窃电能力，而且简化了窃电故障的判断。
④为了使窃电记录不致掉电丢失，系统采用了集成大量非易失RAM的实时时钟芯片，利用实时时钟内的锂电池维持RAM中的内容不仅减少了硬件复杂度和降低硬件成本，而且RAM没有写入次数的限制。
⑤利用硬件和软件相结合的方法实现多通道的同步A/D采样，即采用硬件对多个通道的分时采样，软件进行相角补偿的采样方法，不仅节省了硬件成本，而且提高了系统可靠性。 关键词：反窃电；电能表；计量柜；计量
目 录
摘要 ........................................................................ 4
1 供电形势分析及反窃电意义研究 ............................................... 4
1.1 供电形势浅析 ........................................................... 4【窃电的种类有哪些】
1.2 窃电形势分析 ........................................................... 4
2 常见的窃电现象分析 .................................................. 6
2.1 窃电手段分类 ........................................................... 6
2.2 针对计量装置的窃电 ..................................................... 6
2.2.1 改变计量器具的计量性能 ................................................ 7
2.2.2 损坏电能表 ........................................................... 8
2.2.3 改变互感器性能 ....................................................... 8
2.2.4 改变计量方式的窃电 ................................................... 8
2.2.5 短接电能表电流回路的窃电 .............................................. 8
2.2.6 利用窃电器的窃电 ..................................................... 9
2.2.7 改变进入电能表的电流方向 ............................................. 10
2.2.8 改变电能表电压回路接线 ............................................... 12
2.2.9 单相负载直接接地 .................................................... 13
2.2.10 三相三线电路改为三相四线电路 ........................................ 13
2.2.11 制造中性点位移 ..................................................... 14
2.3 绕越电能计量装置的窃电 ................................................ 16
2.3.1 在公用配电线路上直接接线 ............................................. 16
2.3.2 在专用线路上绕越计量装置窃电 ......................................... 16
3 反窃电技术研究 .......................................................... 17
3.1 反窃电技术的发展及现状[2] .............................................. 17
3.2 反窃电的具体方法 ...................................................... 18
3.2.1 铅封 ................................................................ 18
3.2.2 计量柜箱 ............................................................ 18
3.2.3 电能计量柜 .......................................................... 18
3.2.4 电能计量箱 .......................................................... 19
3.2.5 反窃电电能表 ........................................................ 19
3.2.6 机械式反窃电电能表 .................................................. 20
3.2.7 机械电子式反窃电电能表 ............................................... 20
3.2.8 电子式反窃电电能表 .................................................. 22
3.2.9 无线报警反窃电装置 .................................................. 22
4 结论 .................................................................... 23
参考文献 ................................................................... 25
致谢 ....................................................................... 26
1.供电形势分析及反窃电意义研究
1.1供电形势浅析
电，已成为人类社会生存和发展进步所不可缺少的一种重要能源受到广泛利用和依赖，人类的所有活动几乎都与电有着密切的关系。电的发现和利用给人类带入了一个崭新的飞速发展的时代，它作为一种能源不仅给人类带来光明，更重要的是酝酿并推动了现代化大生产和现代科技，为人类创造了辉煌的物质文明和精神文明，使人类进入了现代化时代。 在我国，随着市场经济的发展，窃电现象日趋严重并多样化。如何完善反窃电技术，有效地遏制窃电行为，长期以来一直是供电企业十分关心的问题。针对这种情况，本论文针对各种窃电手段进行了归类，并对其作用机理和可能性进行分析，对各种反窃电技术装置和措施上也进行了研究，对各种窃电现象做出了明确的判断和阐述。
电力工业既是关系到国计民生的基础产业，又具有公用服务事业的性质。它不仅对我国国民经济的发展有重要的意义，而且直接关系到人民群众的生活。因此，电力在国民经济和人民群众生活中处于十分重要的地位。
面对匮乏的电力资源，面对日益增长的电力需求，面对需要大量资金投入才能进行的电力建设，如何合理地使用有限的电力资源，如何实现最大的经济效益，成为社会和广大供电企业关心的焦点。进入九十年代以来，一方面电费拖欠日益增多，全国统计高达157亿元[2]。另一方面由于近年来国内经济形式滑坡，亏损企业增加，许多企业向私有化转制，引发了许多企业和个人采用窃电的方法提高自身利润的不法行为，用户窃电现象日益严重，线损率也随之逐年升高，造成国家和供电企业的经济损失严重，效益降低，利益受到严重损害。供电企业不仅无力投资建设新的电力项目，而且有的地方连正常的检修、维护、更新、改造资金都十分紧张，甚至缺少资金购买发电用煤，电力经营和生产难以为继，更不可能自我积累、自我发展，给供电企业的安全、优质、经济的发、供、用带来严重的后果。【窃电的种类有哪些】
1.2窃电形势分析
仅就窃电方面来讲，随着市场经济的发展，窃电现象一直比较严重，而且大有愈演愈烈的趋势。窃电行为己从农村、乡镇蔓延到大城市内，由使用三相电度表的动力电用户扩展到安装单相电度表的众多家庭工厂和饭店，已经从私营企业潜入到国营企业内部经济承包的分厂。有些企业的领导甚至公然下令电工或外请“行家里手”大肆进行窃电。窃电手段五花八门，窃电量巨大，据有关电力部门调查，城乡居民及个体企业的窃电率占6％，个别高达40%[。窃电行为严重地侵害了国家和人民群众的双重利益，其造成的危害触目惊心：
①窃电给国家和供电企业造成巨大的经济损失。据电力部门的粗略估计，全国一年被
窃的电量至少在10亿千瓦时以上，损失电费收入数亿元[8]。
②窃电直接地影响供电企业的发展、职工的收入和福利待遇等切身利益。【窃电的种类有哪些】
③窃电由于丢电严重使供电企业的线损率居高难下，1990年以来全国统计的线损率逐年上升，有碍降低电费[2]。
④窃电破坏了正常的供电秩序，给电力生产计划带来干扰。
⑤窃电威胁到供电安全和可靠性。
⑥窃电给电力管理部门造成困难，要增加额外的人员及管理费用。
窃电问题的严重程度一直困扰着供电企业、管理部门的各级领导和工作人员。随着社会的发展、技术的进步和改革开放的深入，今后反窃电的任务也就更加任重道远，主要原因有下面三点[4 ]：
①私营企业大幅度增多，如家庭工厂、饭店、歌舞厅、旅社、游艺场所等，必然会扩大窃电者的队伍。
②我国城乡现在正大力推广一户一表的政策，取消了总表，因此缺少了邻里间的互相监督，窃电者会增多。
③国内现在普遍采用预付电费和远距离自动抄表系统，没有了抄表员，解除了窃电者被发现作弊的心理负担，胆子更大了，只要电表还在走字，被怀疑和被发现偷电的可能性就较小。
查禁窃电，长期以来一直是困扰供电企业的难题。为解决这一难题，每年供电企业都要投入大量的人力、物力和财力试图予以解决。很多供电企业成立了查窃电办公室或查窃电班，把查窃电当作日常的工作内容和堵塞漏洞、提高经济效益的重要手段。尽管这样窃电现象仍十分严重，且有增无减，一些不法分子的窃电手段越来越恶劣，越来越高明，越来越隐蔽。更有甚者，社会上还出现了专门以窃电为职业的窃电专业户，他们出售窃电产品和专用的窃电工具，专门靠帮助别人窃电来获取利益。如何完善反窃电技术，杜绝窃电现象这一社会公害，长期以来一直是供电企业和有关单位十分关注和研究的课题。
从另一方面来讲，电能是不同于其它有形商品的特殊商品，它不能被贮存。窃电者窃电、用电同时进行，同时完成，其手段就是逃避计量或使计量不准。因此，查处窃电只能以其行为来判定是否发生窃电，而窃得电能的多少却不能准确确定，造成的经济损失也很难沽计。从已查获的窃电案例中可知，就目前的技术手段看，准确的判定窃电发生的时间，几乎是不可能的。有的用户虽已窃电多年，窃电事实（也就是行为）确凿无疑，然而究竟窃了多少电量呢？仍难以论定。这就给彻底解决窃电问题带来了困难，往往是查的多，处的少，给国家和供电企业仍造成经济方面的巨大损失。
综上所述，反窃电技术和反窃电装置的研究，不仅十分紧迫，而且具有十分重要的经济意义。
窃电的种类有哪些(二)
电子式电能表的防窃电功能研究
摘要： 随着社会经济的发展和用电量的增大，社会上窃电问题变得越来越突出，据保守估算，全国每年因电能被盗损失达200亿元，这不单困扰供电企业的发展，也严重影响了国家的经济建设和社会的稳定。
关键字： 电能表， 电子式， 窃电
随着社会经济的发展和用电量的增大，社会上窃电问题变得越来越突出，据保守估算，全国每年因电能被盗损失达200亿元，这不单困扰供电企业的发展，也严重影响了国家的经济建设和社会的稳定。
随着科学技术的发展，电子式电能表即将全面替代感应式机械电能表，针对电子式电能表的窃电手段日益高明，方法更加隐蔽，给查处带来了很大的难度。作者结合平时的工作实践体会，通过对目前社会的窃电的形式、手段等进行祥细的分析，有针对性地提出了如何改进电能表设计实现防窃电功能。
1窃电行为的类型
窃电行为的种类很多，主要有以下几种类型：由于表壳或电表箱的原因导致窃电者有机可乘而发生的窃电行为;磁场干扰的窃电行为;增加额外的导线、旁路部分电流的窃电行为;移动或移除电能表接线的窃电行为;增加额外的器件，如二极管、电容、电阻及其组合，改变电压回路的波形、相位，降低电压回路电压的窃电行为。
2常规电子式电能表在防窃电方面的缺陷
在传统的电子式电能表设计中，由于以下几种原因，导致它们不能较完善的检测或处理窃电行为。仅使用进线端的电压和火线的进出端所流经的电流作为电能计量的依据;大多数没有使用很可靠的铅封;一些窃电方式很容易操作，但是很难检测，对于即使是非常简单的窃电行为也无能为力。
3电子式电能表的防窃电功能研究
3.1表壳和电表箱的防窃电技术
表壳是对付窃电的第一道防线。在采购电能表时要求：采用聚碳酸酯的表壳或者金属的表壳，电表有出厂铅封，把电能表表壳通过焊接胶合，要打开电表就必须损坏它，以此来对抗窃电行为。
对于支持通过通信口自动校表的电能表，在校表时，应要求打开电表，短接内部的跳线才能实现校表，以此降低非正常校表发生的可能性。
设计电能表时，可以增加一个小开关，当打开表壳时，开关触点闭合，计量芯片纪录打开表壳的时间，为查处窃电提供依据。
另外，使用特制的电表箱也能抑制一些窃电行为的发生。如铅封电表箱，尽量减小导线周围的间隙，增加旁路电流、反接电能表等窃电行为的难度。如果必要，还可以在电表箱内添加检测设备，以检测窃电者对电表箱箱门的非法打开。
3.2防磁场干扰窃电
永久磁场和电磁场都会影响电表的正常计量。如图1a所示，窃电者在电表附近放置强磁磁铁或大线圈都能干扰电表的正确计量，达到窃电的目的。强磁磁铁还能使电源变换的变压器铁心饱和，导致电能表的工作直流电压降低或者消失。
强磁磁铁靠近表壳将减小功率的测量值，甚至能将功率减小到0。由于磁铁的影响范围比较小，所以电流互感器在表壳内的位置对抵御磁铁的干扰是相当有帮助的。大线圈产生的电磁场会影响电能表中大多数的元器件，例如，锰铜电阻、电流互感器、核心的电子器件等。
为防止磁场干扰，电能表内部元器件的位置及其安装位置是非常重要的。应把易受磁场影响的敏感器件尽量放置在贴近电能表背面的地方，因为通常窃电者很难从电能表背后干预电表的正确计量;应保持易受磁场影响的敏感器件远离电能表的顶部和两边，因为顶部和两边是容易粘附磁铁的地方。
磁屏蔽是一种非常有效的防止磁场干扰的做法，首先我们可以使用金属外壳的电流互感器，屏蔽磁场对它的影响。其次我们可以在表壳内衬薄层金属，以屏蔽整个电能表模块。但是这种做法将增大原材料、生产及安装的成本。
如果确实不能排除磁场的干扰，可以测量磁场，并补偿相应的磁场产生的测量误差。当磁场强度达到0.5T或更大时，就很难有效地屏蔽它，此时可以用低成本的磁场强度传感器(如干簧管，霍尔器件)来检测磁场，并补偿由于强磁干扰而产生的计量误差，或者对磁场强度传感器的动作情况进行纪录，为用电检查人员追补电量提供依据。
对于强磁场使电源变换的变压器铁心饱和，导致电能表的工作直流电源降低或者消失的情况，可采用双电源变换模块安装在电能表内部的不同位置并进行屏蔽的方法，虽然增加了成本，却非常有效。此外，采用低功耗计量芯片或者电容降压供电方式，也可以避免强磁场影响。在工作电源设计时，应把负载分成两组，一组供计量、存储部分，另一组供显示、输出等。在检测到电源电压降低时，停止显示、输出等部分的工作，确保对计量、存储部分的供电，不至于对计量造成影响。
3.3防电流不平衡窃电
正常的电流不平衡体现为接地现象的存在，窃电时的电流不平衡包括任何的火线和零线的测量所得到的负载电流不相等的情况，这是由于窃电者旁路部分电流，导致电表的测量值小于真实值。如图1b所示，窃电者可能用简单的短接进出电表的接线端，这种切电行为比较容易实施。窃电者可以在几秒内移除短路线，所以很难查处这种窃电。
图1：(a)磁场干扰影响电表的正常计量。(b)旁路电流窃电。(c)电流不平衡的防窃电
测量。(d)电表反接窃电。
要检测电流的不平衡就不可避免增加电表的成本，必须要额外增加一个电流传感器，以实现零线的电流检测;由于隔离原因，可以在第一路的电流通道上选用低成本的锰铜电阻，但是另一路就必须使用成本相对较高的电流互感器。对于单相表，可以同时测量火线和零线的电流来检测电流是否不平衡。此外，还要求电能表的计量芯片具有两个独立的ADC来进行两个电流通道(火线、零线)和一个电压通道的采样，并自动比较两个电流通道的电流大小，实现电流不平衡时的检测和防窃电测量。图1c为同时测量两个电流通道的模型。
在图1c中，计量芯片将同时计量经锰铜电阻取样的火线电流和经CT取样的零线电流。在正常情况下，漏电流是很小的，所以火线回路和零线回路的电流基本一致，可以给电能计量模块计量芯片预置一个两电流通道的窃电比例因子RT，当电流通道1的电流I1>I2*RT或电流通道2的电流I2>I1*RT时，计量芯片认为两个电流通道电流不平衡，表明有窃电行为发生。
有一点需要注意，当负载很小或者窃电者同时旁路两个电流通道进行窃电时，可能会发生电流不平衡的错误检测，这是应该避免的。应根据不同的应用给计量芯片预置相应的电流不平衡检测开始电流ITamp，只有当负载电流大于ITamp时，电流不平衡的检测才起作用。
3.4防电流反向窃电
调换进出线或者利用变压器施加低压反向大电流是窃电者经常采取的窃电行为。窃电者企图让电表负计量，使计量值向后退，这种窃电行为比接地或旁路电流的窃电行为更具侵害性。图1d给出了电表反接窃电的模型。
电流反接时的防窃电，要求计量模块有自动检测电流反向功能，不需要任何的辅助元器件就能实现电流反向的检测。同时，可以给电能计量模块预置电流反向时的处理方式，如电流反向时取功率或电能的绝对值为测量值等等。
对于电流反接时的防窃电，有一点需要注意，当负载电流非常小的时候，可能会出现错误的电流反向警告。
可以设定一个电流反向检测的最小电流极限，当小于这个最小电流极限时，关闭电流反向检测功能，防止错误的电流反向警告。
3.5防移除电压窃电
3.5.1移除电压对工作电源的影响
移除电压表现为移除电表接线中的一路，通常窃电者移除零线，使得电表没有电网电压的进入，导致电表不能正常计量或不能工作，如图2a所示。对付这种窃电行为，可用一个低成本的电流互感器CT，从其余的连接电表导线中流经的电流上窃取很小的电能给电能表供电，使电能表实现防窃电测量。由于受到电能表成本、电能表表壳的尺寸以及电子元器件能够承受的最大电流等诸多因素的影响，选择从电流上窃电的CT是受限制的，因此能从电流上窃电给电能表供电的电能也受限制。当负载电流大于1A-2A时应能实现电能表的防窃电测量，而当负载电流很小时，能从电流上窃取的电能将不能胜任电能表供电，因此，需要采用低功耗计量芯片。
图2：(a)移除电压窃电。(b)移除电压时的防窃电测量。(c)移除电压窃电补充。
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