新型智能防窃计量箱开发与试产技术总.doc

新型智能防窃计量箱开发与试产技术总结一、选题理由用电客户窃电案件时有发生，严重扰乱“公平、公正”的电力经营秩序。虽然用电检查力度加强，但由于防窃电方法过于简单，致使窃电屡禁不止。提高商业用户电能计量装置防窃电水平因由存在问题确定课题课题解决范围： 我们以用电容量在315kVA及以下低压商业用户的电能计量装置作为课题的研究对象。二、 现状调查数据由我局的用电检查部门提供表一：，表一是遵义网区2001年2003年商业窃电、违章用电统计情况。年份检查户数违章用电窃电追补电量（kwh）追补电费（元）2001年12791983368472334082002年27562956579340159.92003年4613811189526.6101721.75我们对表中数据进行分析发现，我局每年都会查获一定数量的窃电、违章用电。其中窃电数量在检查力度加大的同时，也在迅速增加。全网区商业用户数量众多，仅仅遵义两城区商业用户就达到11520多户，可见目前的检查力度还远远不够。到底还有多少窃电现象没有被发现呢？窃电现象的存在，严重扰乱了电力供应与适应的“公平、公开、公正”的正常秩序，对企业电费的回收、线损率等造成了人为的重大影响，给国家带来巨大的经济损失。为何窃电现象屡禁不止呢？三、确定目标 我们确定了此次课题的目标：目标 研究行之有效的防窃电方法，提高商业用户电能计量装置的防窃电水平，维护“公平、公开、公正”的电力营销秩序。维护电力“公平、公正”营销秩序，提高防窃电技术，有效防范窃电现象刻不容缓。窃电方法复杂多样，但万变不离其宗，都有规律可循，针对其特点研究出应对方案，是可以有效防范的。可行性分析四、原因分析我们从传统防窃电方法、环境、窃电手段三个方面进行分析（如图二）：复杂多样大形式过于简单，易被仿制传统防窃电方法只能“打”，不能“防”多 缺乏有效的防窃电方法窃电手段装置安装在用户侧，无法实时监控环境偶然性，突发性强图二*五、确定要因 我们对末端因素逐条进行了分析判断，结果如下：窃电手段复杂多样表二：【分析】 通过小组人员的分析，窃电方法归纳为五种（如表二）：窃电方式窃电原理造成后果欠压法改变电压回路的正常接线，或造成计量电压回路故障电能表上的电压线圈失压或所受电压减小，电能表转速变慢欠流法改变电流回路的正常接线，或造成计量电流回路故障电能表的电流线圈无电流通过或只通过部分电流，电能表转速变慢移相法接入与电能表电流、电压线圈无联系的电压、电流，或利用电感、电容的特定接法改变正常接线电能表线圈中电压、电流间的正常相位关系被改变，电能表转速变慢甚至反转，少计电量扩差法拆开电能表，改变电能表内部电流、电压线圈的相应位置，或者用机械力损坏电能表，改变电能表的安装条件。电能表本体的计量误差扩大，电能表转速变慢，少计电量无表法未经报装入户就私自在供电部门的线路上接线用电，或有表用户私自甩表用电最严重的窃电方法研究发现，窃电大都是在电能计量装置上动手脚，即：破坏铅封，打开表盒盖或端子盒盖，改变电能表的内部结构或正确接线。只要将窃电者隔于装置之外，无法对装置动手脚，则窃电将有效的防止。【结论】 非要因窃电偶然性，突发性强【分析】 窃电者为了逃避用电检查人员的视线，不定时、不定期进行窃电，窃电的偶然性和突发性极强，毫无规律性、预见性可言，给用电检查人员工作造成了极大的困难，有时发现用户负荷变化极不正常，却因为搜集不到窃电证据而苦恼。【结论】 要因传统窃电方法形式过于简单，易被仿制！【分析】 传统的防窃电方法是在表盖、端子盖及接线盒盖上使用由供电部门同一编号管理的铅封或者封印，结构形式过于简单，容易破坏和仿制，调查发现：90的窃电都是通过仿制或者直接破坏铅封，进行窃电的。【结论】 要因传统窃电方法只能“打”【分析】 用电检查人员只有在用户窃电发生以后才能判定其是否窃电。这种只能“打”的方式具有以下问题：1、 窃电案件的调查取证过程相当麻烦和困难，需要消耗大量的人力和物力；2、 窃电开始时间、窃电时的负荷大小等情况都只能靠推测或估计，计算追补电量相当的复杂和困难，不可避免的造成电量的损失。【结论】 要因电能计量装置安装在用户侧，无法实时监控【分析】 从供电安全、可靠性方面考虑，装置安装在用户侧比较封闭，狭小的地方，现场情况复杂多样，都采用敞开式装。遵义两城区商业用户数量众多，用电检查人员不能实时监视所有装置工作情况。窃电者利用这点，进行有持无恐的窃电。【结论】 要因【要因确定】 通过分析，我们认为缺乏有效的防窃电措施的主要原因是：1、 传统窃电方法形式简单，易被仿制；2、 传统窃电方法只能“打”，不能“防”； 3、 窃电偶然性，突发性强；4、 电能计量装置无法实时监控。序号要因目标对策措施责任人地点完成时间1、传统窃电方法形式简单，易被仿制1、防止窃电者对电能计量装置动手脚；2、对窃电保持时刻警惕，变“打”为“防”1、装置进行封闭式安装2、安装智能实时监控装置。1、联系厂家，寻求技术支持；王铭/2002年10月2只能“打”，不能防2、结合现场实际情况确定箱体内部结构和外部尺寸，以及实现功能，联系厂家生产箱体，龚大江、王铭办公室，现场2002年12月3窃电偶然性，突发性强；3、进行智能箱内部安装和调试试验班全体人员办公室2003年2月4电能计量装置无法实时监控4、由分局配合进行现场安装和调试。龚大江、陈勇工作现场2003年3月至今六、制定对策 针对缺乏有效防窃电手段的的主要原因，我们制定对策如表三：七、对策实施【实施一】 科研小组成员广泛搜集国内比较先进的防窃电技术资料，于2002年10月引进由河南省开封电力局开关厂生产的智能防窃电控制计量箱（简称智能箱）。【实施二】 小组成员在用电检查人员和厂家技术人员的配合下，结合实际情况，2002年12月确定了具体实施方案。如图三是智能箱的内部结构，各部件名称及作用如表四所示：低压多功能电能表 用于计量电能智能控制开关 用于停电检修和窃电现象发生时断开供电行程开关 当箱门被非法打开，发信号到智能控制装置 用于抄表员打开表箱抄读电量低压电流互感器 将负荷电流（大）变为要求的计量电流（小）接地端钮 保护、等设备不被雷击损坏图三具体方案 1、 电能表和互感器安装在箱体内，箱门上锁，并用智能控制装置进行实时监控；2、 箱体开有窗口，抄表员不用开箱即可抄读电量；3、 智能控制装置上有电子密码钥匙插孔，用于检查人员开箱检查；4、 从提高电能表精度和工作稳定性考虑，我们选用了0.5级多功能电子式电能表代替过去2级感应式电能表。智能箱工作原理1、 箱门被非法打开，行程开关动作，发信号至智能控制装置，2、 开始计时，若监测不到电子密码钥匙信号，经过10-20秒的延时，发断开信号至智能控制开关；3、 自动断开，停止供电，同时闭锁装置启动，除非用电子密码钥匙解锁，否则始终处于断开位置。智能箱规格表五： 智能箱的外部尺寸如表五所示：负 荷 情 况外部尺寸：长宽高（单位：mm）100A-400A以下700200800400A以上-600A8002001000【实施三】 2003年2月15日完成了第一台智能箱的内部安装和调试，经模拟试验，智能箱完全具备设计功能。【实施四】 从2003年3月开始，在分局的配合下，我们开始在遵义两城区专变315kVA及以下的商业用户处安装智能箱，并与之签订智能箱维护协议书，至今改造和新装共计165台（如表六所示）。2003年安装数量2004年安装数量合计126台39台165台表六：八、效果检查 【效果一】 防窃电技术先进，有效防止窃电的发生表七： 我们随机对已投入使用的智能箱跟踪调查（共调查83户），如表七：用户类别数量新 装6户改 装77户表八：表箱工作情况统计如表八：情况分类用户数量所占比例百分比配套设备缺陷导致停电*1户1/831.2%用户过负荷导致停电2户2/832.4%用户窃电导致停电8户8/839.64%正 常 工 作72户72/8386.75%正确动作可靠率8282/8398.8%说明：智能防窃电计量箱正确动作可靠率较高！如图四所示。智能箱就象一双永不知疲倦的眼睛，时刻监护着电能计量装置，杜绝了不法用户窃电的念头图四【效果二】 取得良好的社会效益和经济效益1、经济效益直接经济效益l 由于有窃电嫌疑的用户再也无法进行窃电，其用电量大大增加。表九我们从部分改装用户智能箱安装前后同期三个月的月平均用电量进行了比较，电量增加情况如表九和图五所示。用户代号用户名称安装后月平均电量（KWh）安装前月平均电量（KWh）增加电量（KWh）增幅百分比（）1凤凰山庄11180.07540.03640.048.32鲜得来火锅城6382.04073.32308.756.73明豪超市21940.013640.08300.060.94中建四局三公司33005.320453.312552.061.45喜洋洋公司28793.317493.311300.064.66菜根香21373.312650.38723.069.07何记家常味9668.75680.03988.770.28海苔娱乐公司21130.012330.08800.071.4图五l 由于智能箱防窃电效果显著，其它供电单位都有意引进，已确定的采购情表十：况如表十所示。单位名称购买数量（台）遵义县公司10 兴义供电局2 铜仁供电局5 合计17各使用单位情况反馈，当年投入使用的智能防窃电计量箱增加经济效益126万元。间接经济效益智能箱的使用效果得到了用电检查人员的一致肯定。由于从根本上杜绝了窃电的可能性，大大降低了他们的工作强度和难度，减少了人力财力的投入。2、社会效益（1） 维护了“公平、公正”的电力营销正常秩序u 智能箱具有先进的防窃电技术，杜绝了窃电的可能性；u 采用精度等级更高，工作性能更加稳定的多功能电子式电能表，电能计量更加准确。保证了电力计量的公平性和公正性。（2） 取得成绩得到同行和上级部门的认可u 2004年10月，在我局召开的“贵州电网电能计量新技术应用交流会”上，我们对智能箱应用及推广进行了介绍，其功能和作用得到贵州电网计量工作人员的一致认可。u 在2004年贵州电网技术监督总结会上，“智能箱在我局的应用及推广”获得电测技术单项奖第一名。u 计量中心拥有智能箱的知识产权，并已申报贵州省电力公司科技成果九、巩固措施及技术升级1、加强电子密码钥匙的管理，通过技术手段加强了对电力企业内部人员工作行为的监督；2、选用质量可靠的智能控制开关，避免因配套装置造成智能箱误动。十、总结和推广应用新产品 l 通过运用智能箱，提高了商业用户电能计量装置的防窃电水平，维护了“公平、公开、公正”电力营销秩序，并创造了可观的经济效益；l 小组人员掌握和应用防窃电新技术，提高了自身的技能水平，从而对外提供更优质的电能计量技术服务。贯彻计量中心提出的“以我们的服务，让政府、社会、用户、员工满意”的口号。不足 由于智能控制开关质量的原因，在实际应用中出现了1次误动，给用户的正常营业造成了一定影响。下一步打算1、 在智能箱上应用无线通讯技术，实现无线技术抄表功能。2、 继续加强小组对新技术、新知识的了解和掌握。新型智能防窃电技术的应用行业技术经济 分 析 报 告遵义供电局计量中心多年来一直致力于防窃电技术的探索与提高，积极开展智能防窃电低压计量箱的应用和改进，截至2004年底，遵义供电局已安装使用智能防窃电低压计量箱165台。2004年10月12日，由贵州省电力公司试研院组织举办了电能计量新技术应用交流会，在遵义供电局计量中心召开，会上来自贵州省各个供电企业的计量技术专家，对智能防窃电低压计量箱新技术的实际运用进行了实地考察，其新技术的实施效果得到了专家们的一致认同。现对该产品进行行业技术经济分析：一、 智能防窃电低压计量箱的技术特点：1、智能控制装置采用标准化铝型材外壳；2、采用新美国DALLAS半道体公司iButton信息纽扣关键件。具备小巧，扎实，可靠、读写数据方便快捷等性能；3、采用单片机智能芯片；4、具有数据库管理查询功能。达到查询，统计，分析，配合班组管理的功能；5、系统时钟采用专用芯片，锂电池确保即使断电10年时钟准确走时；6、具有电池充电功能，可识别有电或断电5年间非法开启表箱。记忆10年；7、能判断合法或非法开箱，如非法、在20秒后分离空开；8、锁和钥匙均可实现程控管理，且均具有密码保护功能；9、钥匙座在控制器正面1/3高度，上部空间印有标识，采用轻触式开启；10、引出线采用1.5mm多股铜芯线，每根线长在60cmm以上，并套有耐磨套管，并有控制器背后上方引出；11、导出EXCEL的报表，显示开启（正常、非正常）记录，显示操作者钥匙使用记录，收集锁地址、开启锁等记录； 二、智能防窃电低压计量箱实现的功能1、微机智能化检测和控制；电能计量箱门被非法打开后，智能控制装置会在20秒后通过智能控制开关自动切断电源，同时发出音响警报；2、断电后用户无法自行恢复送电，必须由指定的用电管理人员持有电子密码钥匙才可恢复送电，确保电量不受损失。3、智能控制装置在正常状态下（表箱门关闭时）不带电，不消耗电能，最大限度的避免了误动作的可能；且寿命长、免维护；4、该装置在外部断电仍能发挥作用，对于断电后非法打开表箱，再恢复送电时，智能控制装置同样具有切断三相电源的功能；5、电子密码钥匙授权的方式灵活，使用方便，可以一匙对一箱，也可以一匙对多箱，供电部门可以根据管理权限的需要，随时更改密码和管理模式。通过应用软件还可以对密码钥匙的使用情况进行监督和管理。6、电子密码钥匙自动记录每次开启表箱的次数、编号等，可通过读写器读出相关数据，通过新技术手段加强了对电力企业内部人员工作行为的监督；7、通过应用软件可以对计量箱的开箱情况进行有效的监督和管理，可以识别非法开箱和钥匙开箱，并有100次记录保存；8、对缴费信誉度低的用户。采取装置不能自动恢复送电的功能，可以达到停电催费的目的。9、该智能防窃电低压计量箱是由智能控制装置、智能控制开关、电子密码钥匙以及箱体组成，产品已通过国家相关专业技术单位的检测，各项指标符合要求。10、箱体选用2.0mm厚的钢板，经喷塑处理，不易生锈。抄表视窗采用高强度的防砸玻璃，防外力破坏能力强。11、箱内配置了多功能电子表，采用强亮度电子显示装置，无论抄表环境多么恶劣，都能清晰的抄表。12、本智能防窃电低压计量箱的适用范围为315kVA及以下高供低计和低压计量的用户。 同时，还加强了对开箱数据的管理，通过上述功能，实现智能控制装置和电子密码钥匙中的数据可以通过RS485口传输到计算机上，通过专门的软件控制，可以进行数据的查询、统计、分析等，从而使管理更加规范和有效。三、防窃电技术水平取得了质的飞跃，效果显著过去，在防窃电方面总是缺乏有效的手段和措施，窃电者往往能够找到其存在的缺陷，造成窃电案件屡屡发生，防不胜防；同时，供电部门只能在窃电发生后才能发现，如果抓不到现场证据，就只能干瞪眼，却没办法了。智能防窃电低压计量箱从保护电能计量装置不被破坏入手，通过智能控制装置的应用，从技术上根本解决了防窃电技术存在的缺陷：1、“变打为防”新的用电营销管理理念，确保电力供应与使用的公平性，将窃电者拒之门外；确保国家电量电费不受损失；2. 智能控制装置自动记录每次开启表箱的次数、编号等数据，可通过软件读出相关数据，运用技术手段加强了对电力企业内部人员工作行为的监督与管理；3. 对用电信誉度低的用户，采取装置不能自行恢复送电的功能，可以达到停电催费的目的。 通过以上技术的运用，取得显著的效果。首先，在安装时，他们与用户签订了智能防窃电低压计量箱管理的协议，对非法开箱、过负荷损害、零配件更换、维修维护等作了明确规定，从管理上进行了明确的职责。通过对安装智能防窃电低压计量箱的用户前后的用电量进行了分析，86以上的客户用电量明显增加，其中28的客户（夜总会、宾馆、餐饮酒楼等）用电量增加了100250；个别客户的用电量在负荷没有变化的情况下增加450，充分显示了智能防窃电低压计量箱防窃电功能的作用。遵义供电局计量中心以2002年7月到2004年10月进行了客户同期月用电量的比较，对安装了智能防窃电低压计量箱的165户营业性用户的月用电统计，增长50的客户有50户，占总安装户数的30，其中，最为明显的娱乐场所有16户月用电量同期增长达到100以上，个别窃电嫌疑用户的月用电量增长率达到600（如云海火锅城、区工商局招待所、鲜花乐园等）。不难看出，有效的防窃电装置每年可大大降低线损，挽回损失电量265.56万千瓦时，挽回国家电费收入214.57万元，是当年全部投入的两倍多！案例1：遵义供电局城区分局辖区内位于繁华路上的一家夜总会，长期以来通过配变的线损分析，用电量与公用变压器实际抄见电量有较大差别，线损居高不下。在未安装智能防窃电低压计量箱前，该用户的月（电量）电费大约三千元左右，安装后该用户的月电费激增至一万多元，配变线损与实际用电量相对稳定，损耗大大减少，安装智能防窃电低压计量箱后的电量增长率近450。一年为国家挽回经济损失7万多元。案例2：遵义市城区最火爆的一家餐饮酒楼（某某火锅城），由于全部使用的是电磁炉或电火锅，用电量与实际使用报装的负荷、酒楼实际的使用时间很大不符合，当用电检查人员前往检查是总是有多名电工把守，同时开配电室门的时间很长；让检查人员觉得有疑点，但多次明察暗访均未发现问题，为此，双方协商安装智能防窃电计量箱，不到一天计量箱就报警，并跳闸，对方电工主动报告，经现场分析发现，计量回路被人为动过，对方承认动了二次接线，主动接受了警告和处罚；一个星期后，该装置又报警，对方电工又报告，经现场双方确认，计量箱被违约打开，电表被动过，对方不得不心服口服，并主动承担处罚；经过3个月的用电量对比，从每月1.12万千瓦时上升到每月4.02万千瓦时，升幅达260左右；一年为国家挽回经济损失34.8万元。四、发展前景及推广价值以遵义市中心两城区内为例：共有低压动力和高供低计的专用变压器的用户大约有11500户左右，根据遵供用电检查大队的历年线损分析统计，窃电嫌疑率有0.580.87计算（67户100户左右），重点是营业性客户，按平均2.5营业客户增长比例，每年增加推广安装280台智能防窃电低压计量箱，每年投入135万元，至少可以挽回电量损失405多万元。根据铜仁地区、兴义地区供电局和客户的使用情况分析，该计量箱适应于贵州本地经济发展的特点，及小高能耗、城区营业客户增长较快，投入成本（每台4750元）小的特点，具有广泛的经济价值，是机关、厂矿、供电企业防窃电产品的首选；同时也是各企业与客户之间实现电力产品销售的 “公平、公正、公开”的最佳体现，从而创造良好的社会效益和经济效益。遵义供电局部室文件计量字2003（12）号关于实施智能防窃电计量箱管理办法的通 知局属各单位：根据全局电力营销的形势，目前已在我局的城区分局安装了大量的智能防窃电计量箱。由于该计量箱是智能型的，它必须与“电密钥匙”配合使用，因此必须对使用智能防窃电计量箱的各个环节进行严格的控制，故制定本办法。一 智能防窃电计量箱的调试及维