10kV箱式变电站防窃电技术的应用研究

宋述稳 贾凤斌 王 浩

（山东龙马电气设备有限公司）

0 引言

随着我国经济的快速发展，电力需求也在不断增长。电力系统作为国家重要的能源基础设施，其安全稳定运行对于保障社会经济发展和人民生产生活具有重要意义。然而，近年来，窃电现象频发，给电力企业带来了严重的经济损失，同时也影响了电力系统的安全稳定运行。因此，研究并应用防窃电技术对保障电力系统的安全稳定运行具有重要意义。

本文以10kV 箱式变电站防窃电技术的应用研究为题，探讨了防窃电技术在10kV 箱式变电站中的应用。

1 10kV箱式变电站防窃电概述

1.1 防窃电行为的定义和分类

变电站防窃电行为是指通过采取一系列技术和管理措施，防止用户非法窃取电力资源，保证电力供应的安全、稳定和可靠。为了有效防止窃电行为的发生，需要采取一系列的防窃电技术和管理措施。其中，防窃电技术包括计量防窃电技术、监控防窃电技术、箱体门禁防窃电技术等等，这些技术可以有效防止用户非法窃取电力资源。同时，加强用电管理也是防止窃电行为的重要手段，如定期检查用电情况、加强电力设施的维护和管理等。变电站防窃电行为是一项长期的、系统的工作，需要政府、电力企业和用户共同努力，采取科学、合理的措施，以保证电力资源的合理分配和有效利用。

1.2 10kV箱式变电站窃电行为的危害

10kV 箱式变电站窃电行为的危害主要包括以下几个方面：

首先，10kV 箱式变电站窃电行为可能导致整个配电网络的电能损耗增加，从而影响企业的经济效益，直接导致电力企业的收入减少，影响企业的可持续发展，如表1统计。

表1 全国部分城市盗电损失统计

其次，10kV 箱式变电站窃电行为可能导致配电网络中的电压波动，电压波动可能导致变压器、配电设备以及其他电力设备的损坏，从而影响整个配电网络的正常运行，更直接影响了用户的用电质量。

此外，窃电行为可能导致电力设备超负荷运行，从而引发设备故障，甚至引发火灾、爆炸等安全事故，对于10kV 箱式变电站而言，安全事故可能导致大面积停电，影响用户的正常生活，并给电力企业带来巨大的经济损失。

最后，窃电行为属于违法行为，一旦被发现，窃电者将面临法律的制裁。窃电行为的查处和打击，有助于维护电力市场的正常秩序，保障电力企业的合法权益。因此，防窃电技术在10kV 箱式变电站中的应用具有重要意义，可以有效减少窃电行为的发生，保障电力企业的经济效益，维护电力市场的正常秩序，确保电力系统的安全稳定运行。

1.3 10kV箱式变电站防窃电技术现状

10kV 箱式变电站是我国城市和农村配电网中的重要组成部分，其防窃电技术对于保障电力系统的安全运行和维护用户的权益具有重要意义。随着科技的发展，防窃电技术也在不断进步。10kV 箱式变电站防窃电技术的现状：主要包括定期检查电表、安装防窃电装置（如计量封印、铅封、防窃电保护盒等）、加强用电检查和用电稽查等。这些方法虽然在一定程度上可以防止窃电行为的发生，但在实际应用中存在局限性，例如检查周期长、防窃电装置容易被破坏等。随着物联网、大数据和人工智能等技术的发展，智能防窃电技术得到了广泛应用。智能防窃电系统通常由数据采集终端、通信网络和后台管理系统组成。数据采集终端负责采集用电数据，如电压、电流、功率等，并通过通信网络将数据上传至后台管理系统。后台管理系统对采集到的数据进行分析，如用电量异常、负荷曲线异常等，从而及时发现窃电行为。除了上述防窃电技术外，一些新型防窃电技术也在不断发展中，如基于非介入式负荷识别技术的防窃电系统、基于图像识别技术的防窃电系统等。这些新技术可以提高防窃电的准确性和实时性，有助于更好地保障电力系统的安全运行。10kV 箱式变电站防窃电技术正处于不断发展和改进的过程中。随着科技的进步，未来将会出现更多高效、可靠的防窃电技术，为电力系统的安全运行提供更好的保障。

2 10kV箱式变电站现状分析

2.1 10kV箱式变电站的介绍

10kV 箱式变电站是一种紧凑、高效的变电设备，主要用于将10kV 的电力从输电网络分配到低压配电系统。它由一个或多个10kV 电力变压器、高压电气设备、低压电气设备、直流电源系统、监控系统等设备封装在一个具有良好散热性能的封闭箱体内。变压器是箱式变电站的核心部分，负责将10kV 高压电转换为400V 低压电。高压电气设备包括高压断路器、负荷开关、隔离开关、熔断器等，用于控制和保护变压器的高压侧。低压电气设备包括低压断路器、接触器、继电器、控制开关等，用于控制和保护变压器的低压侧。直流电源系统包括蓄电池、充电机、逆变器等，为箱式变电站提供直流电源。

2.2 10kV箱式变电站的优缺点

10kV 箱式变电站是一种将变压器、高压开关设备和低压配电设备集成在一个紧凑的箱式结构中的电力设施。由于箱式变电站将所有设备集成在一个紧凑的箱体内，因此它占用的空间很小，适合在城市和乡村等土地资源紧张的地区使用。箱式变电站在工厂内完成制造和测试，现场安装时只需将其放置在预先准备好的基础上，连接高压和低压电缆即可，安装过程简单快捷。并且采用全封闭结构，可以有效地防止灰尘、雨水等外部因素对设备的影响，提高了设备的运行可靠性。但是由于箱式变电站将所有设备集成在一个紧凑的箱体内，散热问题成为一个需要解决的问题。如果散热不良，可能导致设备温度过高，影响设备的正常运行。

另外箱式变电站的容量和功能相对固定，如果需要扩展或升级，可能需要更换整个箱式变电站，灵活性相对较低。

3 防窃电技术在10kV箱式变电站中的应用要点

3.1 计量防窃电技术

计量防窃电技术按功能原理分大体有以下两种： 防窃电能表通常有两种类型。第一类是当窃电行为发生时，电能表仍然能够正常计量或计量速度更快。目前市面上销售的防窃电能表大多属于此类。第二类是当窃电行为发生时，电能表会立即断电，而当窃电行为停止后，电能表又会自动恢复供电。

第一类计量防窃电技术又可以细分为以下3种：

a、将普通电能表计数器替换为具有换向轮机构的双向计数器，该计数器为专利产品，当用户改变电流、电压线圈极性，使用窃电器（原理为改变电流与电压的相位），或其他手段使电能表铝盘反转时，计数器通过换向机构始终保持电能表正计数，从而使防窃电能表具备防倒转、防倒线功能。

b. 为防止普通电能表接线盒中的电压线圈挂钩被移除而无法工作，但用户仍可以继续使用电力的窃电行为，防窃电能表在表罩壳内增设了一个电压挂钩。即使用户移除了接线盒内的挂钩，电能表内部的挂钩仍无法被移除，从而有效防止了此类窃电行为。在实际的供电普查中，发现许多窃电用户正是通过移除电压挂钩来达到窃电目的的。

c. 防窃电能表在原有单一绕向的主电流线圈基础上，增加了一个反向绕向的副电流线圈。正反绕的主副电流线圈串联安装在表内，使得防窃电表的主线圈比普通表的主线圈多绕几圈，正好增加了副电流线圈的匝数。这样，主副电流线圈串联后，由于副线圈反绕部分抵消了主线圈中多绕的正绕部分，因此，最终仍等于普通表的原绕匝数。假设智能电表中，普通表电流线圈为12圈，防窃电能表的副电流线圈为6圈（反绕部分），则主电流线圈应为12+6=18圈。主副电流线圈串联后，由于反绕6 圈抵消了正绕6 圈，实际上仍只有正绕12圈，与普通表电流线圈匝数相同。

第二类防窃电能表功能原理。这种防窃电能表采用了一种控制器的设备，该设备由互感器、继电器和电子线路组成。在正常工作状态下，主回路的相线和零线上的电流大小相等、方向相反，在互感器中感应的信号相互抵消，输出信号为0。当用户试图通过改变电流大小或方向来窃电时，由于进出线电流不相等，当超过一定值时，继电器就会跳闸断电。同时，这种防窃电能表还具有漏电保护功能，一旦检测到漏电，电能表会立即断电。在排除偷电和漏电问题后，电能表将自动恢复供电。

3.2 监控防窃电技术

3.2.1 电表监控

电表监控是一种通过实时监测电表数据，及时发现异常情况的技术。该技术可以帮助电力公司、企业和家庭用户预防和检测窃电行为。电表监控系统通常包括一个数据采集单元，用于实时读取电表数据，并将其传输到数据处理和分析单元。数据分析单元对电表数据进行处理和分析，以识别异常情况，如用电量突然增加或减少、电表损坏等。一旦发现异常情况，系统可以立即通知相关人员进行处理。例如，电力公司可以派出维修人员检查电表，企业和家庭用户也可以及时采取措施，防止窃电行为的发生。

3.2.2 远程监控系统

是一种通过互联网监控技术实现对电力设备进行远程实时监控和管理的系统。该系统可以实时监控查看电力设备的运行情况，如电压、电流、功率等参数，以及设备的运行状态，如开关状态、异常信息等。当发现异常情况时，自动激活防窃电报警系统，系统将立即启动声光报警，并通知相关人员进行处理，如表2 为特力康的一款远程监控的系统技术参数。

表2 特力康远程监控的系统技术参数

同时，远程监控系统还可以对历史数据进行分析，为设备的维护和检修提供数据支持。这种远程监控系统可以提高电力设备的运行效率，减少故障停机时间，降低运行成本，提高电力供应的可靠性和安全性。

3.2.3 数据加密系统

10kV 变电站作为电力系统的关键组成部分，其数据传输的安全性至关重要。为了确保电力数据的传输安全，变电站采用了加密通信技术，以防止窃电者通过破解通信协议来篡改用电数据。加密通信技术通过使用加密算法对数据进行加密，使得只有授权的用户才能解密和访问数据。此外，加密通信技术还可以防止数据在传输过程中被窃听、篡改或泄露，从而确保电力系统的稳定运行和数据安全。

加密通信技术在变电站中的应用主要包括：数据加密、身份认证、密钥管理、安全传输。通过采用加密通信技术，变电站可以有效地确保电力数据的传输安全，防止窃电者通过破解通信协议来篡改用电数据，从而确保电力系统的稳定运行和数据安全。

3.3 箱体门禁防窃电技术

10kV 箱式变电站箱体门禁防窃电技术是一种针对10kV 箱式变电站的防窃电措施。这种技术通过在箱体上安装门禁系统，对箱体的开启和关闭进行实时监控，从而防止非法窃电行为的发生。

门禁系统通常包括门禁控制器、读卡器、电控锁、报警装置等设备。当有人试图非法开启箱体时，门禁系统会立即发出报警信号，提醒电力部门及时处理。此外，门禁系统还可以与电力监控系统相结合，实现远程监控和管理，提高电力系统的安全性和可靠性。10kV 箱式变电站箱体门禁防窃电技术的应用，可以有效地防止非法窃电行为的发生，保障电力系统的安全稳定运行，降低电力企业的经济损失。同时，这种技术还可以提高电力系统的自动化和智能化水平，为电力系统的发展提供有力的技术支持。

4 防窃电技术应用案例

4.1 某10kV箱式变电站防窃电技术应用

某10kV 箱式变电站位于某市繁华商业区，该地区用电量较大，窃电现象时有发生。为了保障电力公司的利益，减少电力损耗，该变电站采用了一系列防窃电技术。

首先，变电站安装了智能电表，该电表具备防窃电功能，可以实时监测用电情况，一旦发现异常，可以自动报警并同步回传异常报警信息。同时，电表还可以记录用电数据，为电力公司提供数据分析支持。其次，变电站采用了加密通信技术，确保电力数据的传输安全，防止窃电者通过破解通信协议来篡改用电数据。此外，变电站还采用了先进的监控系统和报警系统，对变电站内的设备进行实时监控，一旦发现异常情况，可以及时通知各级单位的相关人员进行处理，处理完成后消除警报并记录信息。

4.2 防窃电技术应用效果分析

通过采用上述防窃电技术，该10kV 箱式未发生过窃电案例。变电站在运行过程中有效地遏制了窃电现象，保障了电力公司的利益。同时，这些防窃电技术的应用也对其他变电站起到了示范作用，推动了防窃电技术的普及和发展。这些技术可以有效防止电力资源的不正当流失，提高电力系统的运行效率和稳定性，保障电力供应的安全可靠。通过采用先进的电能计量设备和智能化监控系统，可以实现对电力资源的精准控制和有效管理，从根本上杜绝窃电行为的发生。同时，防窃电技术的应用也极大提高了电力系统的可靠性和稳定性，为电力用户提供了更加优质、高效的电能服务。总而言之，防窃电技术的应用取得了良好的社会效益和经济效益，有力推动了电力事业的发展。

5 结束语

本文对防窃电技术的应用进行了研究，分析了各种防窃电技术的原理、特点。防窃电技术在10kV 箱式变电站中的应用具有重要意义，能有效降低电力公司的损失，保障电力系统的安全稳定运行。综合防窃电方案能有效提高10kV 箱式变电站的防窃电能力，降低电力公司的损失。随着科技的不断发展，未来防窃电技术将更加智能化、高效化，需要不断探索和研究新的防窃电技术，以提高电力系统的安全稳定运行水平。