反竊電技術研究

張洪霞，任秀燕，周　　玲

反竊電技術研究

張洪霞，任秀燕，周玲

（國網山東省電力公司德州供電公司，山東德州253008）

作為打擊竊電行為的供電企業與被打擊的竊電戶，利益已成為兩者“矛盾”的觸發點。竊電行為不僅影響用戶正常用電，給供電企業帶來巨大損失，而且嚴重擾亂正常供電秩序，給電力系統的穩定運行帶來安全隱患。首先從用戶、供電企業和社會環境3個方面分析當前反竊電工作存在的問題，其次分析幾種常見竊電手段的特點，最后以防竊電斷路器以及高壓電能表反竊電技術為重點，將技術防范手段和管理方法相結合，進行基于多種方式并存的反竊電措施研究與方案設計。

供電企業；竊電；反竊電；智能反竊電系統

0　　引言

電力是國民經濟發展的動力，是為全社會服務的公用事業。隨著我國經濟建設的不斷發展，社會用電量逐年上升，在利益驅使下，竊電現象屢禁不止、頻頻發生。竊電范圍從普通居民用戶蔓延到部分中小企業，竊電方式從野蠻方式逐漸過渡到智能化、專業化、隱蔽化的高科技竊電手段。長期以來竊電行為嚴重破壞了電網的安全穩定運行，嚴重影響了供電企業的經濟效益，給國家造成了重大經濟損失，因此反竊電一直是供電企業的工作重點之一。

現階段反竊電工作困難有多方面原因。部分企業安全用電意識不強，為了自身利益，損害供電企業的利益，破壞電力系統的安全性。防竊電監管不力，制度不健全，打擊懲處力度不夠，用戶對竊電的危害意識不夠，違法竊電成本低，存在僥幸心理。竊電手段也是層出不窮，從私拉無表用電、繞越計量表用電，到欠壓竊電、欠流竊電、移相竊電、擴差竊電和其他高科技竊電手段，竊電手段不斷趨于專業化和隱蔽化，給反竊電工作帶來很大困難［1］。

分析目前竊電現象在管理和技術上存在的問題，分析不同竊電手段的特點，并針對其中的竊電手段從管理上和技術上提出了一定的反竊電措施。

1　　反竊電工作存在的問題

反竊電工作之所以如此困難，首先是用戶安全用電意識不夠，其次供電企業自身的監管力度不夠，以及供電企業和政府執法部門之間的配合機制不完善。

供電企業對反竊電管理的重視不夠。部分供電企業在擴建變電站，擴大系統容量，提高供電可靠性和電能質量的同時，在反竊電方面投入偏少，對于竊電對電網安全穩定性和電能質量所造成的影響研究不夠。而且部分員工對反竊電工作認識不到位，認為增加了自身工作量，工作存在消極怠工的心態，進一步給竊電者留下了竊電的機會。

用戶只關心自身利益。部分用電企業安全意識淡薄，只顧追求自身利益，為縮減經營成本，不惜采用違法手段進行竊電，在影響電能質量和供電安全性的同時損害了供電企業的利益。

法規制度不健全。現階段電力法規制度并沒有對反竊電問題做出明確嚴格的規定，對竊電者采取的懲罰力度不夠，以簡單的補交費用和繳納一定的罰款為主，使得竊電者為了經濟利益，竊電時無所顧忌，并存在一定的僥幸心理，在這種環境下，竊電行為也就屢見不鮮。另外，供電企業只擁有管理權利，行政部門缺乏技術人才，供電企業與行政管理部門、法律執行部門之間在溝通和相互配合上有待進一步完善，缺乏有效的協調管理機制，造成竊電現象的發生。

2　目前的竊電手段

2.1失流竊電

失流竊電和失壓竊電類似，通過采用非法手段，改變電流回路的正確接線，減少電能表的計量電流使得電能計量減少。目前有短接電流回路接線、斷開電流回路接線、通過改變線圈匝數改變電流變比，并聯分流電阻和導線等技術手段［2］。

改變線圈匝數竊電，打開電度表外殼，電度表的接線原理如圖1所示，圖中：A、C為入線端，A接火線，C接地線；B、D為出線端。竊電者，拆去數匝電流線圈，再將線頭反方向繞幾匝，重新接好，蓋上電度表外殼，再做假鉛封。

圖1　　電度表接線原理

2.2移相竊電

移相竊電主要是通過改變表的接線方式，使計量的電壓和電流相位發生改變，從而減少電表計算及其計量的電能［3］。這種方法不但適用于傳統機械電表，而且在現代的智能電表上也能夠進行竊電。目前仍在使用的有改造電流互感器，產生渦流電，使電表停轉或反轉；通過串并聯電容或電感，采用輔助變壓器、移相器的方式改變計量電流、電壓之間的相位關系等方法［4-5］。移相竊電的原理如圖2所示。

圖2　　位移后的電壓相量

從式（5）可以看出，計量準確與否取決于Uc（Ia+Ib+Ic）是否為0，對于三相四線電路：

1）當三相負荷對稱時，總有Ia+Ib+Ic=0，-Uc（Ia+ Ib+Ic）=0，此時P′=P，電能表將正確反映電源的輸出功率，能正確計量而無任何附加計量誤差。

2）當三相負荷不對稱時，Ia+Ib+Ic≠0，-Uc（Ia+Ib+Ic）可能大于0，也可能小于0，誤差的大小取決于三相電流Ia+Ib+Ic的合成相量In和Ue之間的幅值和相位。

從圖2可以看出

對于三相四線電路，電源功率

將式（1）分別代入式（2）得

進一步得

電能表接收的功率

因此，電能表的相對誤差當-UeIncos（Ue，In）＞0時，將引起正的計量誤差，會多計電量；當-UeIncos（-Ue，In）＜0時，將引起負的計量誤差，會少計量。

2.3其他竊電方式

除以上兩種手段外，還有失壓竊電（通過改變電壓回路的正確接線，降低電能表計量電壓的方式使得電能計量減少），擴差竊電（針對傳統機械表的一種竊電方式，通過改變電表的機械結構和安裝條件，增大計量負誤差，致使電表無法正常計量），無表竊電 （未經供電企業批準直接在架空線路或者電纜接頭處掛接導線），這些手段主要是針對傳統的機械式電能表［6］。

隨著技術的不斷發展，在智能電表廣泛應用的同時，一些新興的竊電手段也不斷浮出水面。強磁竊電無需打開表箱，在表箱周圍加一塊強磁鐵，使計量TA磁路飽和，改變磁場強度，影響視在功率；無線遙控竊電通過遙控調節計量回路預先串聯的電阻或開關，從而改變計量回路的電壓或電流，而且裝置小，不易發現；無線干擾竊電是通過大功率振蕩電路產生強烈的電磁波，干擾電能表的正常工作，靈活性強，而且不留任何痕跡；更改電能表的編程器，這種方法最為隱蔽，直接修改程序，在保證總用電量不變的前提下，改變峰谷電量的用電比例，從而利用電價差減少費用。

3　　反竊電技術措施

3.1采用智能電能表

智能電能表基本上由電壓電流采樣電路、微處理器、電能計量單元、顯示和控制部分、電源5個部分組成，其結構如圖3所示。通過電壓電流采樣電路，把采樣到的負載電壓、電流信號分壓、分流后輸入專用電能計量芯片，再由芯片內部的乘法器將電壓、電流相乘得到相對應的功率，并通過A/D轉換器將模擬量轉換成數字量輸入微處理器進行數據處理，最后存儲器存儲電量值并在液晶顯示器上顯示，同時電能計量芯片輸出的功率信號由功率/頻率變換器轉換成對應的電能脈沖輸出，以供電能表檢驗用［7-8］。

圖3　　智能電能表結構

3.2采用防竊電斷路器

防竊電斷路器，包括安裝在殼體內的零序電流互感器、電磁脫扣器和電子放大器。殼體兩端分別設置有固定在基座上的導線夾，一側的導線夾上設置有靜觸頭，電磁脫扣器上通過連桿設置有對應靜觸頭的動觸頭，另一側的導線夾通過連桿連接電磁脫扣器并通過接線板連接零序電流互感器，電磁脫扣器下方設置有電子放大器，火線和零線并列穿過零序電流互感器并連接在電子放大器上，殼體內安裝有電磁系統，電磁系統上設置有通過連桿連接手柄的跳扣。

火線和零線采用并列穿過互感器，由克希荷夫定律可知，當同一互感器里的火線和零線電流一致時，通過互感器一次側的電流相量和等于零，電流產生的磁通相互抵消，互感器二次側不產生感應電動勢，電子放大器不工作，脫扣器無電流流過，保護器處于閉合狀態，負載得電工作。如果同一互感器中的火線和零線其中之一有電流流過（即竊電中用到的借零或借火）在互感器中通過的火線和零線的電流就會不平衡，而產生穿過互感器的磁通，互感器產生感應電動勢，通過電子放大器放大，脫扣器得電產生電磁，通過執行機構使保護器跳閘，保護器切斷電源，從而達到防竊電的目的。圖4為防竊電斷路器結構示意。

（a）防竊電斷路器主視結構

圖4　防竊電斷路器結構

3.3采用高壓電能表

一般在各地供電企業的售電量中大用戶專變占據70%以上的比例，這說明抓好10 kV專變大用戶的防竊電治理工作，可以基本控制住異常高線損臺區，提高供電企業的運營效益。

高壓電能表采用三相三線制兩元件法進行測量，在A、B相間和C、B相間安裝高壓分壓器，A相和C相上均安裝有低功耗電流互感器和高壓單相電能計量單元。高壓單相電能計量單元完成的電能計量數據通過光纖傳送給B相電能綜合單元，而B相電能綜合單元將各類電量信息進行存儲，并通過光纖或者無線形式將電量信息隔離傳送至低壓側進行數據信息顯示和遠程通信。高壓電能表的原理如圖5所示，在智能采集、信息互動等方面較好地適應了智能電網發展需要。

圖5　　高壓電能表原理

高壓電能表是防竊電工作的利器，采用誤差整體校驗，計量精度高，通過與傳統計量裝置進行比對，可以準確地對竊電行為進行定位。

高壓電能表是一種新型的高壓電能計量裝置，通過采用非常規互感器技術，把電能計量芯片電路安置在高壓端，實現了小型化的高壓側電量直接采集，并且集成了GPRS遠程通信功能。高壓電能表沒有采用傳統互感器電能計量方案的一次部分與二次部分共同組合的辦法，突破了傳統計量裝置的一次與二次分離的技術路線，采用高壓一次側傳感取樣和二次計量電路相融合的整體式絕緣設計。由于該設計不存在低壓地電位的二次部分，設計采用高壓側直接計量技術，電能計量和數據存儲均在高壓上完成，因此計量信息均存儲于高壓電位上，從而在源頭上消除了竊電的可能性，有效杜絕不良用戶的各類竊電行為。

同時按照配電網在不同環境下的應用需要，高壓電能表技術平臺又分為戶內型高壓電能表、戶外型高壓電能表和環網柜型高壓電能表，涵括了配電網中電量采集應用的全部需求。表1表明，無論是從體積重量方面還是從精度要求方面，高壓電能表都比現有高壓電能計量裝置優越。

表1　　高壓電能表與現有高壓電能計量裝置對比

4　反竊電管理措施

4.1完善法規制度

供電企業和執法部門應該進一步完善現有的法規和制度，對猖獗的竊電行為要堅決打擊，除了要補繳竊電費用，還需要根據情節嚴重程度交一定的罰款或追究刑事責任。同時對一些舉報竊電行為的個人進行獎勵，一旦所報屬實，則根據情況給予不同級別的物質或金錢獎勵。

加強法制宣傳，利用一些反面教材，以廣播、電視、報紙和網絡媒體等方式進行宣傳，讓公眾明白竊電的嚴重后果，竊電不僅要面臨法律的懲罰，如果在竊電過程中操作不當有可能給電力系統帶來巨大危害，同時操作者也面臨著人身觸電的危險，增強用戶依法用電、安全用電的意識，為反竊電工作建立良好的民眾基礎［8］。

4.2供電企業要完善反竊電管理制度

供電企業內部要加強制度建設和提高管理效率，加強隊伍的職業道德教育，嚴格執行相應的法律法規，建立責任機制與獎懲機制，激發員工的責任心，避免其對竊電行為視而不見或內外結合竊電，保證供電企業的經濟利益。根據情況可采取電表跟蹤管理考核制度，約束內部員工行為，加強監督管理力度。通過多種手段，對內部的管理全過程管理和監察，從而確保管理高效、質量一流［9］。

針對日益改進的竊電手段，供電企業要開發出相應的反竊電技術，從技術上防止和打擊竊電行為。同時加強職工的反竊電培訓，了解并掌握各種先進的反竊電理念和知識，并加強在實際工作中的培訓和實踐。

4.3完善警企聯合反竊電管理機制

警企聯合反竊電機制能夠有效緩解供電部門反竊電工作的尷尬境地，基于這種機制，供電公司以警企聯合為宗旨，在反竊電工作中對竊電份子起到了極大的震懾作用，避免了法律風險，從而達到扭轉竊電不良風氣、提高公司經濟效益的目標。圖6為警企聯合反竊電機制框圖。

圖6　　警企聯合反竊電機制

5　結語

竊電行為嚴重影響電力系統的電能質量和安全穩定性，擾亂正常的供電秩序，損害供電企業的利益。系統排查是開展防竊電工作的基礎，通過營銷稽查監控系統、營銷業務應用系統和用電信息采集系統等技術支持平臺進行技術檢測是應對非法竊電行為的關鍵；同時工作中要注意加大反竊電工作宣傳，要聯合公安、經信委（局）等政府部門開展聯合檢查，擴大反竊電的影響力和打擊力度，保持反竊電工作的高壓態勢。只有管理和技術都進行一定的改進，多方面配合才能有效打擊違法竊電行為。

［1]保佑智．一種新型防竊電技術的研究與應用［J］．機電信息，2013 （24）：99-100．

［2］ 唐曉丹．當前竊電與反竊電技術的探討［J］．科技資訊，2011（23）：126．

［3]于光輝，耿桂森．基于用電信息采集系統的防竊電措施［J］．山東電力技術，2014，41（3）：49-51．

［4]李欣霖．反竊電技術及改進［J］．中國科技縱橫，2014（14）：206-207．

［5]康筱璐．電能計量裝置接線檢查及探討［J］．科協論壇，2007（8）：14－15．

［6]蘇琨．保定市區配電網反竊電技術研究與應用［D］．北京：華北電力大學，2012．

［7]沈明炎，黃洪，張杰梁，等．智能電能表新型竊電方式的研究［J］.機電技術，2014（3）：127-130．

［8］ 李亞峰．淺析竊電行為的法律責任［J］．農村電工，2004（2）：14．

［9］ 秦軍林，王雪紅．淺析竊電行為人應承擔的法律責任［J］．農村電工，2013（4）：11．

Study on Technologies of Anti-stealing Electric Power

ZHANG Hongxia，REN Xiuyan，ZHOU Ling
（State Grid Dezhou Power Supply Company，Dezhou 253008，China）

Interests have become the trigger point between the two“contradiction”，namely，the the power supply enterprise and household who steal the power.Power theft not only influences the normal use of electricity and has brought huge losses to the power supply enterprise，but also disturbs the normal order of power supply seriously，and brings security risks to the stable operation of the power system.Problems existing in the current anti stealing work is analyzed from aspects of users，power supply enterprise and social environment.And then characteristics of several common means of electricity stealing is point out.Finally，the technical prevention means and management are combined with each other with an emphasis on antistealing electricity circuit breaker and high-voltage electric energy meter anti-stealing electricity technology.The measure research and design are carried out based on the coexistence of a variety of ways of anti-stealing electricity.

power supply enterprise；stealing electricity；anti-electric larceny；intelligent system of anti-electric larceny

TM774

A

1007－9904（2016）06－0043－05

2016-01-20

張洪霞（1973），女，從事用電檢查工作；任秀燕（1972），女，從事用電檢查工作；周玲（1970），女，從事用電檢查工作。