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摘要：在电力企业工作当中，窃电检测可以说是非常重要的一项工作。在本文中，将就电力计量系统分流窃电检测监控装置设计进行一定的研究。
关键词：电力计量系统；分流窃电；检测监控装置；
1 引言
在高压电力计量系统中，通过电流线圈的即为负荷电流。在部分情况下，用户往往通过电流线圈短接的方式的减少电流，此时，则不能够确定电流减小的原因还是分流还是负荷减小。根据电力部门统计，在高压电力系统中，对电流线圈短接可以说是经常应用的窃电方式，而就目前市场中存在的产品来说，效果还不是非常理想。对此，在本文中对计量系统监测装置进行设计，以此实现分流窃电行为的监控与识别。
2 检测理论分析
在高压电力计量系统当中，所使用的一般为三相三线接线方式，电能表同电流互感器的接线图如下所示：
图1
在上图中，两个虚线为电能表线圈短接的几种不同情况。当上述分流情况出现时，流入到电能表中的电流值则将减少，以此对窃电的目标进行实现。根据该计量系统原理可以了解到，在该计量装置中，电流互感器同电能表在接线机构间具有完全相同的特征，为了便于研究工作开展，选取其中的TA1二次回路作为研究对象，根据互感器回路等效电路，经过研究可以了解到，在高压计量系统电能表线圈被短接前后，互感器二次绕组端电压同互感器回路电流间的比值具有一定的差异。对此，在实际工作当中，通过对两者比值变化情况的把握，则能够对线圈是否存在短接情况进行判断。
3 分流检测监控装置硬件设计
通过对分流窃电故障情况的研究以及分析可以了解到，当计量系统电能表电流线圈被短接时，电流互感器二次回路电流同二次绕组端电压比值具有不相等的特点。在此基础上，对相应的监控装置进行了建立，其原理结构如下图所示：
由上述结构图分析可以了解到，其由信号采集处理电路、电源、键盘、微处理器以及液晶显示器等部分组成，能够以实时的方式对装置互感器二次回路电流以及二次绕组端电压间的比值进行监测，以此进行判断，该计量装置是否具有异常分流现象，如果发现异常，则由单片机及时对报警信号进行发出。
3.1 微处理器选择
在该监控装置中，对ATmega16单片机进行应用作为该系统的微处理器。对于该单片机来说，其是8位具有较低功耗的CMOS微控制器，对16K字节系统可编程Flash以及10位ADC进行集成，具有片内振荡器的以及定时器功能的部件。其中，已经对较多数量系统级的功能进行了集成，以此在对原有器件电路板以及数目面积进行减少的基础上实现成本的降低。
图2 分流检测监控装置结构
3.2 数据采集
该内容包括有二次绕组端电流数据采集以及电压数据采集，二次绕阻端电压采集方面，即通过UEF以及UMN的应用通过滤波方式输入到单片机当中，之后在通过单片机内部转换器转换之后实现相应处理。为了能够对电流互感器二次回路电流数据获得，也加入了穿心电流检测互感器的设置，以此实现电流数据的采集，之后再通过滤波电路方式将其传输到单片机当中，由单片机中的AD转换器进行处理。
3.3 数据记录
记录存储方面，选择了EEPROM AT24C256实现。实时时钟芯片方面，对DS1302进行了应用，这是一种具有低功耗、高性能且具有RAM的时钟芯片，在实际工作当中，该芯片通过微处理器以及三线接口的应用实现同步通信，能够通过突发方式的应用一次对具有多个字节的RAM以及时钟信号数据进行传送。数据显示方面，对YM 1602C模块进行了应用，在正常工作当中，该模块能够对实时的时间以及日历进行显示，并做好相关状态的检测。在查询过程中，则能够对不同记录数据进行实现。按键方面，对单片机P1口进行设置，共具有6个按键，通过这部分显示器以及按键的应用，则能够对时钟以及日历的校准进行实现。
4 软件结构设计
在该装置软件方面，通过C51以及汇编语言进行实现，共分为数据分析、采集、键盘分析、显示、接口驱动中断处理等部分。监控程序结构方面，其主要为日历时钟以及单片机的初始化、数据采集、处理报警以及定时器设置等。
5 试验结果与总结
在装置建立完成后，通过该装置对某高压电力计量装置进行了检测，获得数据如下图：
经过对检测结果的分析可以了解到，该装置在测量后所获得的数据能够对系统电能表线圈被短接的情况进行正确的反映，从表中数据的观察，则能够较为清晰的了解到电能表线圈在无短接情况下其U?MN/Ia值同被短接情况下U?MN/Ia值相比都大，而随着阻抗同电能表线圈阻抗间比值的减少，电流互感器二次绕组端电压同互感器回路的电流比值也将随之减少，以此对检测理论进行了证实。
在整个监测工作开展中，该监控装置能够一直保持正常的运行，在数据采集、处理、显示以及存储等方面都能够满足设计要求。经过试验以及原理分析可以了解到，在高压电力计量系统当中，根据电流互感器二次绕组端电压及其二次回路的电流二者比值变化能够对短接电能表线圈的分流窃电行为进行准确的识别，可以说对电力企业防窃电工作的开展具有较为积极的意义。
6 结束语
在现今电力事业发展中，窃电行为的存在，对电力企业的经济利益获得以及社会的稳定发展都具有十分严重的影响，需要能够做好处理。在上文中，我们对电力计量系统分流窃电检测监控装置设计进行了一定的研究，具有较好的应用价值与效果，可以在未来工作当中积极的推广与运用。
参考文献
[1]高明,史涛,叶生,刘盛.浅谈窃电技术与反窃电措施[J].电气应用.2015(S1)
[2]王建宇.窃电手段及反窃电措施研究[J].科技致富向导.2015(18)
[3]刘崇伟,李韵.智能电能表防窃电技术研究[J].电气应用.2014(01)
论文作者:侯雪柏,商洪田,闫秀珺
论文发表刊物:《电力设备》2016年第13期
论文发表时间:2016/10/10
标签：电流论文; 装置论文; 线圈论文; 窃电论文; 端电压论文; 系统论文; 回路论文; 《电力设备》2016年第13期论文;