电能计量装置智能防窃电功能研究周明涛

电能计量装置智能防窃电功能研究周明涛

(巢湖市供电公司安徽巢湖238005)

摘要:本文针对电能计量装置管理的问题,基于用电信息采集系统,探究电能计量装置智能化防窃电措施和方法,从而提高计量装置运行管理水平。

关键词:计量装置;智能化;防窃电

电能计量装置是供用电双方电能交易的一杆称,其准确性、公正性是供用电双方和政府监管部门共同关注的焦点,然而随着“一户一表”工程的全面覆盖,电能计量装置不仅数量庞大,种类繁多,且大多安装在户外,给日常管理带来了巨大困难,一些不法用户乘机采取种种措施故意使计量装置失准达到窃电的目的,这不仅给公司造成了较大的经济损失,也严重扰乱了供用电秩序。为此,本文从提高计量装置自身防护能力角度,重点研究单相电能计量装置智能化防窃电措施和方法,从而实现计量装置远程监测的实时化、智能化。

1、传统的电能计量装置管理中主要问题

电能计量装置包括各种类型电能表、计量用电压、电流互感器及其二次回路、电能计量柜(箱)等,按电压等级一般分为高压电能计量装置、低压电能计量装置,安装方式分为户内式、户外式,一般高压客户电能计量装置安装在客户端配电房内,低压电能计量装置安装在客户端户外的电杆或墙壁上,遍布大街小巷,具体问题表现在以下几个方面:

1.1实时性差,电能计量装置发生失压、断流、接线差错等异常或窃电造成的电量异常,只能通过事后月电量分析、线损分析或现场抄表、用电检查、计量轮校时发现,往往窃电现象发生后,长达一年或数年才能得到查处,给企业造成重大经济损失。

1.2锁具管理难,特别是低压电能计量装置多专业参与管理,相互缺少监督和制约,经常为工作方便撬开门锁,又不能及时恢复,使计量装置曝露在外,一些不法用户借机可以随意更改计量接线、打开电表使计量装置失准或失效,达到窃电的目的,用电检查很难取证证明是窃电还时计量故障。

1.3低压计量装置安装在户外电杆或墙壁上,无人看管,一些不法用户借机撬锁作案,无据可查。

这些问题是供电部门电能计量、用电检查、线损治理等管理工作的重点和难点。

2、窃电主要方式分析

从历年来查处的窃电案件来年,窃电主要通过两种方式实现:

一种是采用高科技手段干扰计量装置,造成计量装置失准失效,如:强磁铁、无线干扰等,这种方法一般不需打开计量柜(箱)。

另一种是改变计量参数达到窃电的目的,如:以W表示三相电路总功率,U表示线电压,I表示线电流,表示U和I之间的相位角即功率因数,h表示时间,则用户所用电能为W=UIcosh,窃电者需打开计量装置锁封,更改二次接线、更动电表等手段造成计量电压、电流、功率因数和时间等参数发生异常变化。一般都是通过打开计量柜(箱)实现的,表现为以下几种故障类型:

2.1电能表故障:以可实现双向有功、无功计量的多功能电子式电能表为例,常见的故障现象有:正反向有功电能不走、正反向有功电能表倒走、正反向无功电能不走、正反向无功电能倒走,电能表计量超差、峰谷平电量(即用电高峰时段电量、用电低谷时段电量、用电平均时段电量)与总电量不相等、峰谷平计量的时间段错误、时间误差超标、三相电流不平衡、电能表失压、断流、逆相序、电能显示值错误等,这些现象是否属于故障,与用户用电特点有关系,必须经过分析才能正确识别。例如,无自备发电机的用户终端变电站计量正常时,记正向有功和正、反向无功电能,反向有功不应有指数,对于联络线或有发电机发电时,若有功率倒送,则反向有、无功均应正确计量。

2.2电压互感器故障:电压互感器一次熔丝熔断、二次回路断相、误差超标等。

2.3电流互感器故障:电流互感器二次开路、二次回路短接、变比错误、误差超标等。

2.4二次回路故障:二次回路接线错误,表现出电量异常、电压异常、电流异常、功率因数异常等现象。

2.5其它故障:雷击、过负荷等造成互感器或电能表烧坏,因用户窃电而造成失压、断流、分流等。

3、用电信息采集系统异常事件管理

随着智能电表全面推广和用电信息采集系统全面覆盖,该系统开发了异常事件管理模块,可以实时监测分析上述各类异常事件,并分类管理,如:

计量异常监测主要是对电能计量数据信息进行过程监测和分析管理,其异常事件主要包括:电压断缺相、电流断失流、总分指数不相等、表计停走或突变、反向有功异常、有功率无电量、电流不平衡、潮流反向、逆相序、时钟超差等,主要反映电能表、互感器、二次回路三个部分故障或异常,在电量上反应的是电量少计、不计或多计,对线路或台区线损产生一定的影响。

用电异常主要是对用户用电数据信息进行过程监测和分析管理,其异常事件主要包括:用电容量超容、过负荷、电量突增突减、电压过高或过低、电压不平衡、电流不平衡、功率因数超标、表盖开盖、计量柜门接点打开等,这主要与用户的用电容量、用电性质、电能质量、开门开表盖等有关,如私自增容、报装容量与实际用电容量不符等可能造成用电容量超容,不对称负荷造成电流不平衡或功率因素偏低等,是违约用电检查或电能质量改善关注的重点。非法开启计量柜(箱)门、开启表盖也是反窃取证工作重点。

配电线路与台区异常主要是对公用线路、公用配变供电负荷数据进行过程监测和分析管理,其异常事件主要包括:线路或变压器负载分析、三相不平衡分析、电压越限分析、功率因素分析、损耗统计等,主要侧重于线路或变压器运行中安全供电、供电质量、运行工况、电能损耗等信息管理,是保障电网安全运行和线损管理的重要依据。

4、电能计量装置智能化防窃电主要措施

根据上述窃电方式分析和用电信息采集系统异常事件管理,我们可以从源头获取信息,综合系统信息资源,准确定位异常客户,并通过短信方式及时下达检查任务,精准查处窃电、排除故障,保障计量装置安全可靠运行,具体措施是:

4.1高科技窃电防治措施:如强磁铁窃电,可以在表箱隐蔽处加装磁敏元件(干簧管)接入采集器或报警器485接口,一旦磁敏元件受到干扰动件,即可通过用电采集系统上传主站报警并下达检查任务给工作人员执行,也可直接接入开关电路,自动断闸停电。

4.2改变计量参数窃电需打开计量柜(箱)门,可以在表箱隐蔽位置安装门控开关和开箱报警器,将报警器485接口与采集器485接口连接,通过载波或无线通道将开箱的报警信息上传至主站。

4.3采用智能锁解决多专业管理问题。采用智能锁可将原来一箱多锁方式改为一箱一锁方式,各专业人员通过授权的方式开锁,授权人开箱,表箱不报警,非授权人开箱启动开箱报警器报警,重点窃电户采取报警并自动断电方式,并具备紧急开锁功能。智能锁实现方式为:合金锁(含射频芯片)+电子钥匙(掌机)+管理系统。

4.4实现异常自动定位与导航功能。利用地理位置信息系统,通过PDA现场确定计量箱安装位置和最佳路径,实现表箱定位,为抢修、装表、用电检查等工作自动导航,提高工作效率和查电的准确率,同时开箱报警信息除了通过短信直接报警外,系统还提供结合地图的报警平台。在此平台上,工作人员可以更加直观的了解报警的信息及地理位置信息。结合历史记录,可以对报警的区域性特点等进行直观的展现和应用,使得系统应用得到更好的延伸。

以上措施,可以在第一时间内发现电能计量装置有人干扰,通过用电信息采集系统异常事件查询,可精准定位窃电户,并通过自动导航快速到达现场,做到了及时发现、及时处理,将窃电现象扼制在萌芽状态。

5结语

通过用电信息采集系统开发电能计量装置智化防窃电功能,从根

本上改变计量设备巡视、抢修、用电检查、计量装置定期维护等人工工作方式,能够实时监控计量装置运行工况、准确定位窃电户,给日常工作带来了极大的便利。2017年,巢湖市供电公司利用该功能,共发现低压居民窃电15起,低压动力用户窃电5起,高压强磁铁窃电户一起,共追补电量1876646.3千瓦时,有效地打击了窃电行为,防范了企业经营风险和供电服务风险。

参考文献:

[2]Q/GDW378.2电力用户用电信息系统设计导则:技术方案设计导则[S],国家电网,2009

[3]张超.电能计量装置远程监测系统的应用.[J]应用科学2008(24):121

作者简介:

周明涛(1968-),男,安徽巢湖人,硕士,高级工程师,全国电工仪器仪表标准化技术委员会委员,从事电能计量管理工作,研究方向为电力营销管理。

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