石賢林

摘 要：在電能計(jì)量中的竊電方法多種多樣，供電企業(yè)要熟練掌握電能計(jì)量裝置工作原理及接線規(guī)則，準(zhǔn)確捕獲各類竊電方法對(duì)電能計(jì)量裝置產(chǎn)生的影響，實(shí)現(xiàn)技術(shù)防竊電，保障電能計(jì)量裝置準(zhǔn)確計(jì)量。

關(guān)鍵詞：竊電；原理；案例；分析

竊電，其目的都是為了電能表少計(jì)量，甚至不計(jì)量。從表面現(xiàn)象看，竊電的最終結(jié)果是反映在總受電量與實(shí)際用電量產(chǎn)生了差值；從電能表的基本計(jì)量原理和電功率（P=UIcosΦ）可知，一塊電能表能否正確計(jì)量，主要決定于電壓、電流、功率因數(shù)、安裝和接線的正確性，打破其中任何一個(gè)條件，都將導(dǎo)致電能表轉(zhuǎn)速變慢、停轉(zhuǎn)甚至反轉(zhuǎn)，從而達(dá)到竊電的目的。另外，通過改變電表本身的結(jié)構(gòu)性能，也可以使電能表轉(zhuǎn)速變慢、停轉(zhuǎn)甚至反轉(zhuǎn)。

一、計(jì)量回路竊電的主要方法

（一）斷（分）流竊電

竊電者采用改變電能表電流計(jì)量回路的正常接線，或故意改變電流互感器變比、極性，或添置短路線圈或分流回路，造成計(jì)量電流回路故障，致使電能表的電流線圈無電流通過，或只通過部分電流，從而導(dǎo)致電能表不計(jì)或少計(jì)電量。

1、CT短接：在用電過程中，將CT短接，使得計(jì)量回路電流經(jīng)短接線流出計(jì)量表無電流流過，達(dá)到表計(jì)不計(jì)量。

2、CT開路：在低壓用戶中，將電流回路引線拆除，也就是將CT開路，計(jì)量回路中無電流，也同樣使得表計(jì)不計(jì)量。

3、分流：主要就在CT二次并聯(lián)一個(gè)分流引線，部分電流從計(jì)量回路流過，另一部分電流通過接線流過流，使得計(jì)量回路少計(jì)量的目的。

（二）失（欠）壓竊電

竊電者采用改變電能表計(jì)量電壓回路的正常接線，或故意造成計(jì)量電壓回路開路或接觸不良或在電壓線圈回路中串聯(lián)電阻等，導(dǎo)致計(jì)量電壓回路故障，使電能表的電壓線圈失壓或額定電壓降低，從而導(dǎo)致電能表不計(jì)或少計(jì)電量。

1、失壓竊電：即計(jì)量回路的某相或全部相，電壓引線等拆除，使計(jì)量表只有電流無電壓。無法計(jì)量用電量；

2、欠壓竊電：正常用電計(jì)量時(shí)，計(jì)量表的表尾電壓應(yīng)與實(shí)際系統(tǒng)電壓相等或計(jì)量回路電壓相等，其計(jì)算的有功電量等于實(shí)際用電量，如將引入表尾電壓引線等虛接后，其真正引入表計(jì)的電壓值低于實(shí)際值時(shí)，表計(jì)的計(jì)量值側(cè)低于實(shí)際值，達(dá)到少計(jì)量的目的。

（三）移相竊電

根據(jù)電能表的計(jì)量原理竊電。采用不正常接線，接入與電能表線圈不對(duì)應(yīng)的電壓、電流，或在線路中接人電感或電容，改變電能表線圈中電流、電壓間的正常相位關(guān)系，致使電能表少計(jì)甚至不計(jì)電量。

1、在三相二元件電能表中，A相元件的測(cè)量功率為：Pa=UabIacos（30°+Φ）。若在A相與地之間接入電感性（空載電焊機(jī)之類）負(fù)載，負(fù)載電流Ifa與電感電流IL疊加后總電流Ia，此時(shí)電能表將出現(xiàn)反轉(zhuǎn)或變慢；（1）當(dāng)負(fù)載電流較小時(shí)，與Uab的相角差大于90°，電能表反轉(zhuǎn)；（2）當(dāng)負(fù)載電流較大時(shí)，負(fù)載電流Ifa與電感電流IL疊加后使總電流Ia與Uab的相角差小于90°，電表轉(zhuǎn)速變慢；（3）而當(dāng)負(fù)載電流為零時(shí)，Ia即（IL）與Uab的相角差等于120°電能表反轉(zhuǎn)。

2、在三相二元件電能表中，C相元件的測(cè)量功率為Pc=UcbICcos（30°-Φ）。如果在C相與地之間接入電容，則電流Ic超前電壓Ucb。與A相接入電感負(fù)載的原理類似，電能表有可能出現(xiàn)轉(zhuǎn)速變慢、反轉(zhuǎn)、甚至停轉(zhuǎn)。

3、因三相二元件電能表只有A相元件和C相元件，B相負(fù)載電流沒有經(jīng)過電能表的測(cè)量元件，若在B相與地之間接入單相負(fù)載，此時(shí)電能表對(duì)單相負(fù)載就完全失去了計(jì)量。

如果采用3只單相電能表（三相四線制電能表）配上TA對(duì)三相三線用戶計(jì)量，則電能表的測(cè)量功率為：P總=Pa十Pb十Pc=UaIacosΦa十UbIbcosΦb十UcIccosΦc。因?yàn)槿嗑袦y(cè)量元件，所以從任何一相接人單相負(fù)載都能正確計(jì)量，3個(gè)元件的測(cè)量功率分別是各自的相電壓、相電流與兩者夾角余弦的乘積，從任何一相接人電感或電容都不可能使相電壓與相電流的相角差大于90°，因而可以有效地防止利用電感或電容移相竊電。

（四）利用電能表二次接線竊電

電能表二次接線一定要符合DL/T5202-2004《電能量計(jì)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》及DL/T448-2000《電能計(jì)量裝置技術(shù)管理規(guī)程》的相關(guān)要求。雖然將電能表的接線盒加有封鉛，但要使加封的電能表少計(jì)甚至不計(jì)電量也是很容易的事。

1、錯(cuò)接相序：改變正常的相序接線方式，使得某一相或全部有功功率為負(fù)值，從而達(dá)到計(jì)量或少計(jì)量的目的。

2、錯(cuò)接極性：改變電流互感器的進(jìn)出線極性，即改變K1，K2的引線，使其電壓與電流角度反相180°產(chǎn)生反向功率。

使電能表反轉(zhuǎn)或正轉(zhuǎn)，取決于相應(yīng)電流和電壓相位的相位。所以，在電能表安裝完成后，一定要核查二次接線是否連接正確，并施加鉛封對(duì)人為錯(cuò)接線造成錯(cuò)誤計(jì)量進(jìn)行防范。

二、電能表竊電案件分析

案例描述：一個(gè)體商業(yè)用戶，計(jì)費(fèi)表計(jì)為2005年出廠的三相三線電子式多功能電能表。用戶將計(jì)量芯片正常工作用的10MHz晶振改動(dòng)為8MHz晶振。晶振頻率的改變，直接導(dǎo)致了表計(jì)原計(jì)量參數(shù)基準(zhǔn)值的偏移，使得該表計(jì)電能基本誤差呈負(fù)誤差（-20%左右），即竊電達(dá)20%左右。

采用多功能電能表原理，綜合分析案例中三相三線電子式多功能電能表均采ADE7758計(jì)量芯片，下面以ADE7758計(jì)量芯片為例進(jìn)行分析。

本案列對(duì)電流電壓有效值分析電壓和電流有效值的計(jì)算，是對(duì)交流電壓、電流1個(gè)周期內(nèi)的瞬時(shí)功率進(jìn)行采樣，將采樣的值進(jìn)行平方和取平均值再開根號(hào)。

當(dāng)晶振頻率發(fā)生變化時(shí)，對(duì)采樣點(diǎn)數(shù)n產(chǎn)生影響，而采樣點(diǎn)數(shù)n的變化可以通過平方和取平均值來抵消，所以晶振頻率的變化對(duì)有效值是沒有影響的。

對(duì)電量的影響ADE7758的電能計(jì)量，是將各個(gè)采樣點(diǎn)的電壓和電流采樣值通過低通濾波器進(jìn)行濾波，濾波后進(jìn)行相乘再對(duì)時(shí)間積分。

假設(shè)能量的積分時(shí)間是0.5s，晶振頻率為10MHz 時(shí)，采樣點(diǎn)數(shù)n假設(shè)為1.6k個(gè)點(diǎn)，當(dāng)晶振頻率變成8MHz時(shí)，采樣點(diǎn)數(shù)就會(huì)減少20%，變成1.28k，那么在0.5s內(nèi)能量累加的采樣點(diǎn)數(shù)就減少了20%，累加的能量也就減少了20%。

對(duì)功率的影響ADE7758沒有提供功率的直接輸出，根據(jù)計(jì)量原理，功率是個(gè)瞬時(shí)值，一般的計(jì)量芯片和相關(guān)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中，功率都是在1個(gè)周期內(nèi)取各個(gè)采樣點(diǎn)功率的平均值。

在1個(gè)周期內(nèi)的采樣點(diǎn)數(shù)越多，準(zhǔn)確度越高。微處理器從ADE7758 獲取電能量的相關(guān)數(shù)據(jù)，然后由表計(jì)的微處理器對(duì)時(shí)間積分而獲得電能量，晶體振蕩頻率的改變會(huì)影響時(shí)鐘的基準(zhǔn)，因此，獲取的電能量會(huì)因時(shí)鐘誤差而產(chǎn)生誤差。

結(jié)論：當(dāng)ADE7758的時(shí)鐘頻率從10MHz 變?yōu)?MHz 時(shí)，電能量和功率的誤差將會(huì)向負(fù)偏移20%，從而導(dǎo)致表計(jì)計(jì)量的電能量產(chǎn)生-20%的誤差。

三、防范措施

（1）對(duì)運(yùn)行用戶電能計(jì)量裝置安裝位置現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查摸排，對(duì)封閉或隱蔽的用戶加強(qiáng)巡查并提出整改意見；業(yè)擴(kuò)報(bào)裝用戶在設(shè)計(jì)審查時(shí)規(guī)范計(jì)量裝置的安裝位置，具備條件的必須加裝專用計(jì)量柜。

（2）加強(qiáng)運(yùn)行表計(jì)的封印管理是防范竊電、減少損失有效手段之一，每次變更封印時(shí)檢查原封印是否完好，如果發(fā)生異常，或是封印號(hào)與上次所加不一致，要找到原因，對(duì)新施加封印進(jìn)行登記并要求用戶簽字確認(rèn)。

（3）加快反竊電技術(shù)的運(yùn)用，連續(xù)出現(xiàn)某種型號(hào)的表計(jì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)被修改后，及時(shí)與生產(chǎn)廠家聯(lián)系和溝通，對(duì)于修改表計(jì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)必須打開表蓋的這一關(guān)鍵點(diǎn)，襄樊供電公司與廠家聯(lián)合研制了單向螺絲，這種螺絲加在表計(jì)上后，只能旋緊，不能旋出，若要打開表計(jì)，必然會(huì)破壞表計(jì)的外殼，能有效扼制竊電現(xiàn)象的發(fā)生。

四、思考與建議

建議將電子式電能表上蓋與底座一體化組合，做成整體封閉結(jié)構(gòu)，上蓋被撬或與底座分離后不能被還原，達(dá)到防竊電目的。對(duì)多功能電能表，在程序上增加電能表上蓋開啟記錄功能，通過用電現(xiàn)場(chǎng)管理終端的定時(shí)抄錄功能，予以實(shí)時(shí)監(jiān)控。充分利用用電現(xiàn)場(chǎng)管理終端的電流回路，使其與計(jì)費(fèi)表計(jì)電流回路部分進(jìn)行串接，進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。