低压台区线损排查装置

刘金东，张 鹏，郭 永，夏付慧，张 涛，翟伟光，常永强

（国网北京市电力公司平谷供电公司，北京 平谷 101200）

1 选题背景

北京市平谷区金海湖供电所2018年实现台区全部安装HPLC后，对于低压台区中的户变关系不准、表计接线问题等得到彻底解决，台区线损合格率较高，但是仍存在部分台区出现较大的高损，且存在台区多条分支线路、带户数较多的主要特点，现场排查高损原因时工作量较大。

互感器更换检修就需停电，且停电时间较长，造成大量损失。长期以来，一些单位特别是私营企业，采取各种方法不计或者少计电量，以达到不交或者少交电费的目的。常见主要有破坏计量装置、绕越计量装置和其他窃电几类，严重影响了正常的供用电秩序。我们经过对不少于2路出线的10个台区进行排查，使用传统的排查方法时间及质量进行测试，平均单个台区排查时长约在10 h，须要研制出一种便携、高效、精准监测的装置，以快速测量出一段时间内的电能使用情况使排查时间缩短至原来的一半以下。

高损台区的主要成因为存在窃电行为。一些单位特别是私营企业，将盗窃电能作为获利手段，采取各种方法不计或者少计电量，以达到不交或者少交电费的目的。常见方法主要有破坏计量装置、绕越计量装置等，这不但严重扰乱了正常的供用电秩序，而且给安全用电带来严重威胁。随着窃电抟术智能化升级，窃电主体居民和企业并存，甚至还出现了一批专门研究电能计量装置的“能人"，使得窃电现象依然得不到有效遏制。窃电与反窃电的斗争更多地在技术领域上展开。我们通过研制低压台区线损排查装置，有针对性的扼制窃电行为。

2 目标设定

研制出一种线损核查范围可不断缩小，将台区线损合格率控制到97%以上，实现低压台区再分区的智能电量监测装置。

3 目标可行性分析

目前，地区10 kV线路已经实现了分区线损管理，在低压台区内将关口台区总表作为分区总节点（一级节点），在台区内多个分支线路加装二级节点，作为与一级节点的电量对比值；每个支路的电能表作为终端，也就是三级节点，作为与相对应的二级节点的电量对比值。而且，二级节点可以根据现场支路情况缩小范围，最终判断出终端三级节点的线损问题。

如果能进行分级管理，可以缩小范围后，再根据三级终端的数据确定有问题的电能表。

关口电能表在整个电网的电能计量中承担着重要责任，其运行中出现的问题主要与关口电能计量的特殊性和现场运行维护管理工作有关。关口电能表只能监测本台区的电量，如果本台区户数较多，则对检查线损比较困难。

由于窃电手段层出不穷，给反窃电工作带来很大难度，有必要对反窃电的方法进行研究，以期更好地提高线损排查技术水平，彻底堵塞窃电漏洞。查电者在明处，窃电者在暗处，一些用户在电力部门检查之前恢复正常计量，在稽查人员离开之后又开始窃电，还有的用户的窃电行为非常隐蔽，稽查人员无法发现。线损排查装置在对各路低压分支馈线的电能进行远程测量，从而可以通过实施对比表箱进线电流、户表火线电流、开盖次数，及时发现用户窃电行为，并以事件形式主动上报。低压配电室，柱上变压器的各分支低压线路等均可以使用。

OPNET实验设计是在理论学习的基础上将抽象的网络概念具体化，模拟提供网络行为的可视化，将网络设备，互联拓扑结构及协议统一在一个可视的工作视图中，使离散的抽象网络概念具体统一在实际设计中。

4 提出方案并选择方案

小组成员结合设定目标，运用头脑风暴法，从以下几方面提出设计：系统分为现场设备和主站软件两层结构。系统设备有低压配网监测终端，分支箱监测终端及表箱监测终端，如图1所示。

图1 线损排查原理示意图

小组成员根据设计方案整理了树图，如图2所示。

图2 方案树形图

5 制定与对策实施

5.1 实施一：组合式主体设计

5.1.1 台区电表档案自动识别装置

特点：内置台区识别模块，无档案自动注册，识别准确率100%。

实现：低压配网监测终端内置台区识别发送单元，低压配网监测末端终端（分支箱、表箱及电表模块）内置台区识别接收单元，双方配合完成台区相位识别。与市面上基于“大数据分析”的“软”识别技术不同，本方案采用专用台区识别芯片，识别准确率达到了100%。

5.1.2 自动绘制台区拓朴图

特点：完全自动绘制台区物理拓朴图，无须手动配置信息。

实现：自动绘制从“台区配变→分支箱→表箱→户表”低压配网物理拓朴图；实时显示开关状态、线路状态及户表档案信息。

5.2 实施二：分级监测式设计

5.2.1 分级线损计算

实现：可精确计算“台区总表到分表”“台区总表到分支箱”“台区总表到表箱”“分支箱到表箱”“分支箱到分表”“表箱到分表”各级线损，可快速定位台区中损耗点。

5.2.2 停电故障快速诊断、实时上报

特点：变压器、分支箱、表箱、用户空开停电主动上报，并在拓朴图实时显示。

实现：能够对变压器、分支箱、表箱及用户空开停电事件进行实时监测，快速上报，并能在拓扑图上实时显示，可快速准确定位故障点，及时抢修，变被动抢修为主动服务，并支持电能表全事件上报。

5.3 实施三：宽带载波传感方式

特点：高速数据传输，通信速率高，可实现100%抄通率。

实现：宽带载波可实现高速数据传输，极大地缩短了组网时间，可通过远程控制通断电，通信速率高，可以多个数据量超度，并可实现100%抄通率。

5.4 实施四：集中式数据采集分析

特点：实时窃电分析，及时发现“跑冒滴漏”。

实现：通过实时对比表箱进线电流、户表火线电流、零线电流、开盖次数，及时发现用户窃电行为，并以事件形式主动上报到主站。

5.5 实施五：夹嘴式连接方式

线损排查装置采用柔韧拔插式、卡扣式、夹钳式，造型独特、美观大方。将夹嘴式开口电流互感器经接线端子盒接到三相四线费控智能电能表上，既不必修改电表内部结构，不仅降低了成本，又便于批量组装生产，还便于出现故障后维修更换元件。

经过对比分析，确定使用了夹嘴式电流互感器，通过对各个厂家不同型号产品进行对比，最终确定了某公司夹嘴式电流互感器，从表中可以看出夹嘴式电流互感器的性能及质量均符合要求，该实施有效。

最终小组完成了线损排查装置的研制，该装置绝缘性能好、安装拆卸方便、可靠性好、重量适中，如图3、图4所示。

图3 线损排查装置示意图

图4 线损排查装置成品图

6 现场安装

实施完成之后，小组成员到高损台区多次试验，进行现场安装，论证效果实验如图5、图6所示。

图5 现场安装图

图6 现场安装

7 效果检查

用原始方法治理金海湖供电所辖区内部分台区线损。按电价为0.4883元/kWh计算：折合亏损费用：49960 kWh×0.4883元/kWh=24395.4元。

用新方法治理金海湖供电所辖区内部分台区线损。按电价为0.4883元/kWh计算：折合亏损费用：2070 kWh×0.4883元/kWh=1010.78元，综合效益：23384.6元。

小组成员根据研制的线损排查装置的特点，将其设计图纸等资料归档，编写了《线损排查装置作业指导书》，并报请公司运检部、营销部批准，为后续施工时借鉴使用。

通过使用线损排查用装置，2020年金海湖供电所有3个月荣获全国线损百强供电所前3名。

8 结束语

通过本次活动，小组成员利用QC工具分析和解决问题，完成产品研制，提高工作效率，取得较好的经济效益，最终研制出操作简单、使用安全、便捷高效的可带电加装电源侧成套关口监测装置，同时也提高了组员自身的综合素质。小组成员都能够积极参与、集思广益，分工合作、各取所长，共同努力，最终达到了预期的目标，为线损排查装置提供了新的方法和思路，此次QC活动为小组在今后解决类似的问题积累了宝贵的经验，达到了预期的目的。