何 維
(廣東電網梅州興寧供電局,廣東 興寧 514500)
三相電路防竊電檢測技術分析
何 維
(廣東電網梅州興寧供電局,廣東 興寧 514500)
介紹竊電技術的基本原理,分析三相三線制的電壓法、電流法、電流錯相法等竊電手段及其檢測技術;分析三相四線制與三相三線制竊電技術的異同,提出護差法竊電手段及其檢查方法,為電力企業(yè)防竊電提供參考。
三相電路;竊電手段;檢測技術
在經濟利益的驅動下,一些企業(yè)和個人竊電行為屢禁不止。他們運用各種技術手段,甚至出現(xiàn)一些電力企業(yè)內部員工與外界相互勾結以及出現(xiàn)一些專門研究電能計量裝置的組織和專業(yè)人員,以少計或不計電量為目標,實現(xiàn)少交或者不交電費的目的。竊電主體與逐步由居民用戶向企業(yè)用戶轉變,由生活向經營轉變,這給國家造成大量的電能流失,擾亂正常的供電秩序,對安全用電造成負面影響,制約了電力事業(yè)健康、有序的發(fā)展,也嚴重損害供電企業(yè)的利益。因此,遏制與防范竊電行為是供電企業(yè)緊迫的、長期的、艱巨的任務。
要遏制與防范竊電行為,首先要清楚竊電原理與常用的技術手段。從電能計量裝置來分析,電能與功率成正比關系,單相有功功率為:P=UφIφCOSφ,其中Uφ、Iφ分別為相電壓、相電流,COSφ為功率因素。按三相負載對稱計算,相電壓、相電流、功角都相等。三相三線制經CT和PT接入,不完全的星形接法,實測功率計量公式P=UABIAcos(30+φA)+UCBICcos(30-φC)=√3 UIcosφ。三相四線經CT接入計量方式,實測的功率計量公式為:。要使計量裝置不正確計量,只要使電壓、電流和電能表三個環(huán)節(jié)中任一個環(huán)節(jié)不正常即可。
2.1 電壓法竊電及其檢測技術
根據(jù)電能表的接線原理可知,將接入電能表的電壓回路斷開或者松掉,都可以造成電壓回路失壓或者欠壓,從而造成電能表計量不準備。常見的手段總結有五種:(1)斷開PT一次回路;(2)斷開經PT接入的電能計量裝置的二次回路;(3)松開經PT接入的電能計量裝置的二次回路接線端子;(4)虛接電能表電壓線圈;(5)串接電阻到電壓回路中達到分壓目的。
這幾種手段地查獲竊電案件中比較常見,A、B、C三相中,任意一相欠壓,都會導致UAB、UCB幅值降低。因此,通過對欠閥值的控制,達到欠壓竊電檢測目的。在檢測UAB、UCB以及IA、IC幅值,根據(jù)以下原則進行判據(jù):①各地電網質量決定欠壓范圍是一樣致的,但閥值通常是80%,如果A、B、C三相任何一相欠壓致閥值以下,都會UAB、UCB降低;②判斷失壓或欠壓時,應當看看是目標相是否存在CT開路;③同時沒有電壓和電流,是停電,有電流無電壓即為失壓,這是區(qū)別停電和失壓的標準。
2.2 電流法竊電及其檢測技術
這種竊電手段主要是斷開或者短接CT二次側的接線,或者直接在電能表的外側接線端子進行短路、分流或者開路,使得電流少經電能表或者不經電能表,使得計量的電量與實際的不符合。概括來說,主要措施是斷開或者虛接電能表電流線圈,對電能表電流線路接線進行短接,對CT二次端子短路,非高壓計量的情況下,還有可能對CT二次側進行開路。這種竊電手法具有隱蔽性、操作方便、不會損傷電能表等特點,容易逃過查竊電人員的檢查,在實踐中被不法分子普遍使用。
電能表電流線圈的開路與短路、CT線圈兩個方面的檢測是電力公司防竊電裝置難以發(fā)力的地方。根據(jù)三相三線制經CT和PT接入式的CT檢測原理[1],在防竊電裝置50Hz言談舉止信號輸出端串聯(lián)電容與電阻后再接到電流互感器端,在A、C相CT方波分別設置信號幅值測試點,從測試點的方波值來判斷防竊電裝置是否存在短路或者開路情況。當CT二次側回路出現(xiàn)短路時,測試點的方波幅值變小,防竊電裝置即判斷CT短路,故障記錄儀即啟動,記錄電量損失;當CT二次側回路任意一相出現(xiàn)開路或者接觸不良時,測試點的方波幅值會變大,此時防空暇裝置判斷為CT開路,故障記錄儀啟動,計算電量損失。這種方法存在CT阻抗特性不同的情況,需要通過輔助電路改進一下。
2.3 電流錯相竊電法及其檢測技術
通過對電能表的電流回路接線進行調整,改變正確的電流相位關系可以改變電壓與電流間的相位關系,導致電能表計量不準確,實現(xiàn)竊電的目的。這種手法多種多樣,電能表計電量根據(jù)功率因素改變而改變,如將兩相或三相電流接線交換為電流錯相故障、電能表電流回路極性反接、在CT的二次側改變接線等等,使得電量記錄為正,也可能為負數(shù)。
檢測相電壓UAB、UCB、UCA和相電流IA、IC的相角與幅值參數(shù)是判斷是否存在電流錯相竊電的重要技術手段,具體來說,就應當遵循以下原則:在發(fā)現(xiàn)失流、失壓、CT故障的前提下去判斷是否存在電流錯相;考慮電網在純容性負責和純感性負載時,電流電壓是否在正常的范圍之內。同時也要考慮電壓波動引起的三相電壓不平衡情況下,修正相角是否在容許范圍之內,保證不誤判竊電,引發(fā)與用戶之間的矛盾。
三相四線制竊電手段及其檢測技術與三相三線制相比,在竊電手段與檢測技術都具有很許多相似的地方,如電壓法竊電、電流竊電法、電流錯相窮電法、電能表前分流竊電法等等。護差法竊電是在三相四線竊電案例中最多的,也是最流行的竊電手段,需要特別引起電力部門的注意。
這種竊電方法是運用技術手段,隱蔽地改變電能表計正常工作條件,擴大電能計量裝置的誤差,達到竊電的目的。擴差法分為表內的擴差和表外擴差兩種。表內擴差是利用各種技術手段,擴大電能表本身的誤差,如鉆孫卡表盤、改變電表安裝條件、仿制鉛封、加強電磁場和諧波的干擾、取下電能表表蓋內的電壓小鉤等等;表外擴差法是擴大其他計量輔儀器的誤差達到少計電能的目的。如對PT設備進行串接電阻,對CT設備更換組合式高壓互感器等等。
對這類的竊電手法檢測要從電能表著手,開啟防撬鉛封、表蓋設置多個聯(lián)動開關以記錄開啟表蓋的時刻,并保存歷史記錄以供檢查;應用先進的密碼鎖和無線報警裝置;將電能表、輔助計量設備鎖入計量箱內;加強計量人員的巡查等等。
[1]孫洪波.唐德治等.DJYL-1型防竊電測錄議[J].電測與儀表,2002(02):15-17.