反窃电技术研究

张洪霞，任秀燕，周　　玲

反窃电技术研究

张洪霞，任秀燕，周玲

（国网山东省电力公司德州供电公司，山东德州253008）

作为打击窃电行为的供电企业与被打击的窃电户，利益已成为两者“矛盾”的触发点。窃电行为不仅影响用户正常用电，给供电企业带来巨大损失，而且严重扰乱正常供电秩序，给电力系统的稳定运行带来安全隐患。首先从用户、供电企业和社会环境3个方面分析当前反窃电工作存在的问题，其次分析几种常见窃电手段的特点，最后以防窃电断路器以及高压电能表反窃电技术为重点，将技术防范手段和管理方法相结合，进行基于多种方式并存的反窃电措施研究与方案设计。

供电企业；窃电；反窃电；智能反窃电系统

0　　引言

电力是国民经济发展的动力，是为全社会服务的公用事业。随着我国经济建设的不断发展，社会用电量逐年上升，在利益驱使下，窃电现象屡禁不止、频频发生。窃电范围从普通居民用户蔓延到部分中小企业，窃电方式从野蛮方式逐渐过渡到智能化、专业化、隐蔽化的高科技窃电手段。长期以来窃电行为严重破坏了电网的安全稳定运行，严重影响了供电企业的经济效益，给国家造成了重大经济损失，因此反窃电一直是供电企业的工作重点之一。

现阶段反窃电工作困难有多方面原因。部分企业安全用电意识不强，为了自身利益，损害供电企业的利益，破坏电力系统的安全性。防窃电监管不力，制度不健全，打击惩处力度不够，用户对窃电的危害意识不够，违法窃电成本低，存在侥幸心理。窃电手段也是层出不穷，从私拉无表用电、绕越计量表用电，到欠压窃电、欠流窃电、移相窃电、扩差窃电和其他高科技窃电手段，窃电手段不断趋于专业化和隐蔽化，给反窃电工作带来很大困难［1］。

分析目前窃电现象在管理和技术上存在的问题，分析不同窃电手段的特点，并针对其中的窃电手段从管理上和技术上提出了一定的反窃电措施。

1　　反窃电工作存在的问题

反窃电工作之所以如此困难，首先是用户安全用电意识不够，其次供电企业自身的监管力度不够，以及供电企业和政府执法部门之间的配合机制不完善。

供电企业对反窃电管理的重视不够。部分供电企业在扩建变电站，扩大系统容量，提高供电可靠性和电能质量的同时，在反窃电方面投入偏少，对于窃电对电网安全稳定性和电能质量所造成的影响研究不够。而且部分员工对反窃电工作认识不到位，认为增加了自身工作量，工作存在消极怠工的心态，进一步给窃电者留下了窃电的机会。

用户只关心自身利益。部分用电企业安全意识淡薄，只顾追求自身利益，为缩减经营成本，不惜采用违法手段进行窃电，在影响电能质量和供电安全性的同时损害了供电企业的利益。

法规制度不健全。现阶段电力法规制度并没有对反窃电问题做出明确严格的规定，对窃电者采取的惩罚力度不够，以简单的补交费用和缴纳一定的罚款为主，使得窃电者为了经济利益，窃电时无所顾忌，并存在一定的侥幸心理，在这种环境下，窃电行为也就屡见不鲜。另外，供电企业只拥有管理权利，行政部门缺乏技术人才，供电企业与行政管理部门、法律执行部门之间在沟通和相互配合上有待进一步完善，缺乏有效的协调管理机制，造成窃电现象的发生。

2　目前的窃电手段

2.1失流窃电

失流窃电和失压窃电类似，通过采用非法手段，改变电流回路的正确接线，减少电能表的计量电流使得电能计量减少。目前有短接电流回路接线、断开电流回路接线、通过改变线圈匝数改变电流变比，并联分流电阻和导线等技术手段［2］。

改变线圈匝数窃电，打开电度表外壳，电度表的接线原理如图1所示，图中：A、C为入线端，A接火线，C接地线；B、D为出线端。窃电者，拆去数匝电流线圈，再将线头反方向绕几匝，重新接好，盖上电度表外壳，再做假铅封。

图1　　电度表接线原理

2.2移相窃电

移相窃电主要是通过改变表的接线方式，使计量的电压和电流相位发生改变，从而减少电表计算及其计量的电能［3］。这种方法不但适用于传统机械电表，而且在现代的智能电表上也能够进行窃电。目前仍在使用的有改造电流互感器，产生涡流电，使电表停转或反转；通过串并联电容或电感，采用辅助变压器、移相器的方式改变计量电流、电压之间的相位关系等方法［4-5］。移相窃电的原理如图2所示。

图2　　位移后的电压相量

从式（5）可以看出，计量准确与否取决于Uc（Ia+Ib+Ic）是否为0，对于三相四线电路：

1）当三相负荷对称时，总有Ia+Ib+Ic=0，-Uc（Ia+ Ib+Ic）=0，此时P′=P，电能表将正确反映电源的输出功率，能正确计量而无任何附加计量误差。

2）当三相负荷不对称时，Ia+Ib+Ic≠0，-Uc（Ia+Ib+Ic）可能大于0，也可能小于0，误差的大小取决于三相电流Ia+Ib+Ic的合成相量In和Ue之间的幅值和相位。

从图2可以看出

对于三相四线电路，电源功率

将式（1）分别代入式（2）得

进一步得

电能表接收的功率

因此，电能表的相对误差当-UeIncos（Ue，In）＞0时，将引起正的计量误差，会多计电量；当-UeIncos（-Ue，In）＜0时，将引起负的计量误差，会少计量。

2.3其他窃电方式

除以上两种手段外，还有失压窃电（通过改变电压回路的正确接线，降低电能表计量电压的方式使得电能计量减少），扩差窃电（针对传统机械表的一种窃电方式，通过改变电表的机械结构和安装条件，增大计量负误差，致使电表无法正常计量），无表窃电 （未经供电企业批准直接在架空线路或者电缆接头处挂接导线），这些手段主要是针对传统的机械式电能表［6］。

随着技术的不断发展，在智能电表广泛应用的同时，一些新兴的窃电手段也不断浮出水面。强磁窃电无需打开表箱，在表箱周围加一块强磁铁，使计量TA磁路饱和，改变磁场强度，影响视在功率；无线遥控窃电通过遥控调节计量回路预先串联的电阻或开关，从而改变计量回路的电压或电流，而且装置小，不易发现；无线干扰窃电是通过大功率振荡电路产生强烈的电磁波，干扰电能表的正常工作，灵活性强，而且不留任何痕迹；更改电能表的编程器，这种方法最为隐蔽，直接修改程序，在保证总用电量不变的前提下，改变峰谷电量的用电比例，从而利用电价差减少费用。

3　　反窃电技术措施

3.1采用智能电能表

智能电能表基本上由电压电流采样电路、微处理器、电能计量单元、显示和控制部分、电源5个部分组成，其结构如图3所示。通过电压电流采样电路，把采样到的负载电压、电流信号分压、分流后输入专用电能计量芯片，再由芯片内部的乘法器将电压、电流相乘得到相对应的功率，并通过A/D转换器将模拟量转换成数字量输入微处理器进行数据处理，最后存储器存储电量值并在液晶显示器上显示，同时电能计量芯片输出的功率信号由功率/频率变换器转换成对应的电能脉冲输出，以供电能表检验用［7-8］。

图3　　智能电能表结构

3.2采用防窃电断路器

防窃电断路器，包括安装在壳体内的零序电流互感器、电磁脱扣器和电子放大器。壳体两端分别设置有固定在基座上的导线夹，一侧的导线夹上设置有静触头，电磁脱扣器上通过连杆设置有对应静触头的动触头，另一侧的导线夹通过连杆连接电磁脱扣器并通过接线板连接零序电流互感器，电磁脱扣器下方设置有电子放大器，火线和零线并列穿过零序电流互感器并连接在电子放大器上，壳体内安装有电磁系统，电磁系统上设置有通过连杆连接手柄的跳扣。

火线和零线采用并列穿过互感器，由克希荷夫定律可知，当同一互感器里的火线和零线电流一致时，通过互感器一次侧的电流相量和等于零，电流产生的磁通相互抵消，互感器二次侧不产生感应电动势，电子放大器不工作，脱扣器无电流流过，保护器处于闭合状态，负载得电工作。如果同一互感器中的火线和零线其中之一有电流流过（即窃电中用到的借零或借火）在互感器中通过的火线和零线的电流就会不平衡，而产生穿过互感器的磁通，互感器产生感应电动势，通过电子放大器放大，脱扣器得电产生电磁，通过执行机构使保护器跳闸，保护器切断电源，从而达到防窃电的目的。图4为防窃电断路器结构示意。

（a）防窃电断路器主视结构

图4　防窃电断路器结构

3.3采用高压电能表

一般在各地供电企业的售电量中大用户专变占据70%以上的比例，这说明抓好10 kV专变大用户的防窃电治理工作，可以基本控制住异常高线损台区，提高供电企业的运营效益。

高压电能表采用三相三线制两元件法进行测量，在A、B相间和C、B相间安装高压分压器，A相和C相上均安装有低功耗电流互感器和高压单相电能计量单元。高压单相电能计量单元完成的电能计量数据通过光纤传送给B相电能综合单元，而B相电能综合单元将各类电量信息进行存储，并通过光纤或者无线形式将电量信息隔离传送至低压侧进行数据信息显示和远程通信。高压电能表的原理如图5所示，在智能采集、信息互动等方面较好地适应了智能电网发展需要。

图5　　高压电能表原理

高压电能表是防窃电工作的利器，采用误差整体校验，计量精度高，通过与传统计量装置进行比对，可以准确地对窃电行为进行定位。

高压电能表是一种新型的高压电能计量装置，通过采用非常规互感器技术，把电能计量芯片电路安置在高压端，实现了小型化的高压侧电量直接采集，并且集成了GPRS远程通信功能。高压电能表没有采用传统互感器电能计量方案的一次部分与二次部分共同组合的办法，突破了传统计量装置的一次与二次分离的技术路线，采用高压一次侧传感取样和二次计量电路相融合的整体式绝缘设计。由于该设计不存在低压地电位的二次部分，设计采用高压侧直接计量技术，电能计量和数据存储均在高压上完成，因此计量信息均存储于高压电位上，从而在源头上消除了窃电的可能性，有效杜绝不良用户的各类窃电行为。

同时按照配电网在不同环境下的应用需要，高压电能表技术平台又分为户内型高压电能表、户外型高压电能表和环网柜型高压电能表，涵括了配电网中电量采集应用的全部需求。表1表明，无论是从体积重量方面还是从精度要求方面，高压电能表都比现有高压电能计量装置优越。

表1　　高压电能表与现有高压电能计量装置对比

4　反窃电管理措施

4.1完善法规制度

供电企业和执法部门应该进一步完善现有的法规和制度，对猖獗的窃电行为要坚决打击，除了要补缴窃电费用，还需要根据情节严重程度交一定的罚款或追究刑事责任。同时对一些举报窃电行为的个人进行奖励，一旦所报属实，则根据情况给予不同级别的物质或金钱奖励。

加强法制宣传，利用一些反面教材，以广播、电视、报纸和网络媒体等方式进行宣传，让公众明白窃电的严重后果，窃电不仅要面临法律的惩罚，如果在窃电过程中操作不当有可能给电力系统带来巨大危害，同时操作者也面临着人身触电的危险，增强用户依法用电、安全用电的意识，为反窃电工作建立良好的民众基础［8］。

4.2供电企业要完善反窃电管理制度

供电企业内部要加强制度建设和提高管理效率，加强队伍的职业道德教育，严格执行相应的法律法规，建立责任机制与奖惩机制，激发员工的责任心，避免其对窃电行为视而不见或内外结合窃电，保证供电企业的经济利益。根据情况可采取电表跟踪管理考核制度，约束内部员工行为，加强监督管理力度。通过多种手段，对内部的管理全过程管理和监察，从而确保管理高效、质量一流［9］。

针对日益改进的窃电手段，供电企业要开发出相应的反窃电技术，从技术上防止和打击窃电行为。同时加强职工的反窃电培训，了解并掌握各种先进的反窃电理念和知识，并加强在实际工作中的培训和实践。

4.3完善警企联合反窃电管理机制

警企联合反窃电机制能够有效缓解供电部门反窃电工作的尴尬境地，基于这种机制，供电公司以警企联合为宗旨，在反窃电工作中对窃电份子起到了极大的震慑作用，避免了法律风险，从而达到扭转窃电不良风气、提高公司经济效益的目标。图6为警企联合反窃电机制框图。

图6　　警企联合反窃电机制

5　结语

窃电行为严重影响电力系统的电能质量和安全稳定性，扰乱正常的供电秩序，损害供电企业的利益。系统排查是开展防窃电工作的基础，通过营销稽查监控系统、营销业务应用系统和用电信息采集系统等技术支持平台进行技术检测是应对非法窃电行为的关键；同时工作中要注意加大反窃电工作宣传，要联合公安、经信委（局）等政府部门开展联合检查，扩大反窃电的影响力和打击力度，保持反窃电工作的高压态势。只有管理和技术都进行一定的改进，多方面配合才能有效打击违法窃电行为。

［1]保佑智．一种新型防窃电技术的研究与应用［J］．机电信息，2013 （24）：99-100．

［2］ 唐晓丹．当前窃电与反窃电技术的探讨［J］．科技资讯，2011（23）：126．

［3]于光辉，耿桂森．基于用电信息采集系统的防窃电措施［J］．山东电力技术，2014，41（3）：49-51．

［4]李欣霖．反窃电技术及改进［J］．中国科技纵横，2014（14）：206-207．

［5]康筱璐．电能计量装置接线检查及探讨［J］．科协论坛，2007（8）：14－15．

［6]苏琨．保定市区配电网反窃电技术研究与应用［D］．北京：华北电力大学，2012．

［7]沈明炎，黄洪，张杰梁，等．智能电能表新型窃电方式的研究［J］.机电技术，2014（3）：127-130．

［8］ 李亚峰．浅析窃电行为的法律责任［J］．农村电工，2004（2）：14．

［9］ 秦军林，王雪红．浅析窃电行为人应承担的法律责任［J］．农村电工，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

张洪霞（1973），女，从事用电检查工作；任秀燕（1972），女，从事用电检查工作；周玲（1970），女，从事用电检查工作。