池春生
(廣東電網公司梅州供電局,廣東 梅州 514021)
三相四線電能表電子化竊電方式分析及防治措施
池春生
(廣東電網公司梅州供電局,廣東 梅州 514021)
介紹了一起三相四線電能表電流線圈并聯焊接電阻的電子化竊電事件,從電能表的計量原理入手,對電子化竊電實例進行剖析,研究了竊電原理,提出了具體的防竊電措施,以期為供電企業提高反電子化竊電能力提供借鑒。
電子化竊電;計量原理;防治措施
近年來,某供電企業查處了多起改裝電能表的竊電事件。竊電者在打開三相四線電能表大蓋后,在電能表的3個計量電流線圈中分別并聯焊接3個小阻值的電阻,起到對電能表計量電流線圈分流的作用,使電能表計量失準,達到少計電量的目的。此類通過改裝電能表電路進行竊電的事件中,竊電者可以通過控制并聯電阻的阻值來控制竊電量的多少。在日常電量監控過程中,此類竊電因電量為按比例少計,故很難通過電量波動分析發現其竊電,具有很強的隱蔽性。
電能表是一桿計量秤,準確計量十分重要。為了保證電能表接線正確,準確分析電能表的接線方法并推算出正確接線形式下電能表計量電能的數學表達式是十分必要的。電能表計量出的功率為:
P=UIcosφ
式中,P為電能表計量出的功率值(kW);U為施加電壓的有效值(V);I為施加電流的有效值(A);φ為電壓相量與電流相量的夾角(°)。
三相四線電能表由3個電流線圈和3個電壓線圈組成,有功電能表的轉矩與通過電能表的有功功率成正比,即某元件產生的轉矩與施加于該元件上的電壓和電流有功分量的積成正比,其表達式為[1]:
M∝P=UIcosφ
因此,電能表計量電量決定于電壓、電流、功率因數3要素和時間的乘積,即W=Pt=UIcosφ·t[2]。
三相四線電能表正確接線圖如圖1所示。

圖1 直接接入式三相四線電能表正確接線圖
三相四線有功電能表的電量計算:
W1=P1t=UUIUcosφ1·t
W2=P2t=UVIVcosφ2·t
W3=P3t=UWIWcosφ3·t
W=W1+W2+W3=3UφIφcosφ·t
式中,UU、UV、UW、IU、IV、IW分別為U、V、W相的相電壓和相電流;Uφ、Iφ、cosφ分別為三相四線電能表三相平衡時的相電壓、相電流和功率因數。
在三相四線電能表電子化竊電實物圖(圖2)中可見,三相四線電能表的3個電流線圈分別被并聯接入了一個小電阻,并聯接入的電阻R1、R2、R3在電能表中實際上起到了對電流的分流作用,導致電能表少計了并聯電阻分流部分的電量,使竊電者達到了少計電量的目的。

圖2 三相四線電能表電子化竊電實物圖
竊電者在三相四線電能表的1、3端并聯接入了電阻R1,4、6端并聯接入了電阻R2,7、9端并聯接入了電阻R3,竊電原理如圖3所示。在實際電路中,負荷U相相電流為IU加上流經電阻R1的電流IR1、負荷V相相電流為IV加上流經電阻R2的電流IR2、負荷W相相電流為IW加上流經電阻R3的電流IR3,即負荷U相實際電流為IU+IR1、負荷V相實際電流為IV+IR2、負荷W相實際電流為IW+IR3。若3個電流線圈的內阻都為R,則IU=UU/R、IV=UV/R、IW=UW/R,IR1=UU/R1、IR2=UV/R2、IR3=UW/R3。

圖3 三相四線電能表電子化竊電原理圖
三相四線電能表分別并聯接入了電阻后的電量計算:
三相四線電能表分別并聯接入了電阻后正確的電量計算:
并聯接入了電阻后少計的電量為:

由上式可以看出,并聯接入電阻后少計的電量由R1、R2、R3的阻值決定,R1、R2、R3阻值越小,少計的電量越多;反之,R1、R2、R3阻值越大,少計的電量越少。
長期以來,供電企業一直被竊電問題所困擾。社會上出現了越來越多的竊電手段,且這些手段也越來越電子化、高科技化,隱蔽性也越來越高,給反竊電工作增加了難度。唯有確實加強反竊電工作,在日常工作中不斷積累反竊電經驗,并逐漸完善一系列配套的機制,才能有效防治竊電。針對這起三相四線電能表電子化竊電事件,主要的防竊電措施有:
4.1 直觀觀察法
可以先用肉眼觀察計量裝置,仔細查看表前表后接線是否規范、是否有被動過的痕跡;仔細檢查計量表箱是否有損壞、是否完整;重點檢查電能表表蓋及鉛封是否完好、是否有被開啟過的痕跡。發現計量裝置任何一個部位有被摩擦、被動過的地方,都要認真分析、仔細檢查,不能放過任何一個疑點。
4.2 電量對比法
采用秒表法對電能表進行檢測。首先找塊有秒表計時功能的手表,用秒表測得表計的轉盤數或脈沖數和對應的時間,對電能表的電量W1進行計算;同時用鉗型電流表檢測一次電流,用電壓、電流及與時間的乘積進行電量W2的計算。Wa=3 600×電壓電流互感器倍率×測量盤轉數/(電能表常數×測量轉盤數所用時間);Wb=Pt=U(IU+IV+IW)cosφ·t,其中,IU、IV、IW為鉗型表所測三相的一次相電流。然后對這2種方法計算得到的電量進行比對,若電量對比相差較大,則要對電能計量裝置進行詳細檢查。
4.3 標準電能表對比法
取一只同類型計量準確的電能表,通過萬能接線盒將標準電能表串接入計量線路中,并記錄下標準電能表和計量電能表的起始碼及開始比對的起始時間,在有負荷的情況下工作一段時間,然后對比2個電能表所走的表碼,通過對比二者所計電量可判斷計量電能表是否準確。
4.4 加強防治竊電隊伍的建設
加強對防治竊電人員的培訓,開展反竊電培訓,培養出一支素質過硬的防治竊電隊伍。加強對新出現竊電手段的分析,如通過對這類電子化竊電方式特征的分析,舉一反三,總結出防竊電措施,使同類型的竊電現象無處藏身。
4.5 獲取社會支持
反竊電工作普遍存在著舉證難、查處難以及用電檢查人員人身安全無保障等問題,因而需要社會的大力支持。如:鼓勵社會各界積極參與反竊電斗爭,調動全社會的力量打擊竊電違法行為,建立舉報、查處竊電的長效機制;積極開展警電聯合,形成打擊竊電的聯動機制[2]。
隨著科學技術的不斷進步,社會上出現的竊電手段也在向電子化發展,涌現了許多高科技的竊電方法。竊電手段的多樣化給查處工作帶來了很大的困難,供電企業要不斷加大檢查力度,加強技術改造,完善監督機制等,減少竊電事件的發生,保護電力資源不流失。
[1]李晉.防治竊電技術[M].中國電力出版社,2004
[2]池春生.一起遙控竊電分析與反竊電措施的探討[J].機電信息,2013(9)
2014-03-05
池春生(1982—),男,福建連城人,工程師,主要從事供用電管理工作。