【正文】 最后感謝為我成長操勞一生的父母，祝愿你們身體健康，萬事如意！。在此，謹(jǐn)向?qū)煴硎境绺叩木匆夂椭孕牡母兄x！　　本論文的順利完成，離不開大學(xué)四年各位老師的培養(yǎng)，在此感謝四年來所有一絲不茍，兢兢業(yè)業(yè)教書育人的老師們，在你們身上體現(xiàn)了一名人民教師的偉大與光榮，你們辛苦了。不僅使我樹立了遠(yuǎn)大的學(xué)術(shù)目標(biāo)、掌握了基本的研究方法，還使我明白了許多待人接物與為人處世的道理。參考文獻(xiàn)[1] 韓松林.《 對幾種防竊電電路的分析》.電測與儀表，：8~11[2] 樸在林.《電能表電壓、電流回路斷線實(shí)時監(jiān)視器的研制》.東北電力技術(shù)，：26~27[3] 劉乾業(yè).《 防止三相電力用戶竊電的對策》.電世界，：6~8[4] 周新奎.《 電∕能表的耐壓與反竊電》.電測與儀表，：27~28[5] [蘇] .《電流互感器》.機(jī)械工業(yè)出版社[6] 《R 芯片說明》.耀達(dá)電子工業(yè)有限公司[7] 陳喬夫.《 互感器電抗器理論與計算》.華中理工大學(xué)出版社[8] 騰峰.《瞬態(tài)電壓抑制器的原理及應(yīng)用》.電子技術(shù)應(yīng)用，：44~45[9] 《電力供應(yīng)與使用條例》 31 條[10] Texas Instruments.《TLC225TLC2254A、TLC2254Y DATA SHEET》[11] Atmel.《AT87F51 DATA SHEET》[12] 金吉成. 《時鐘日歷芯片 DS12877 及其應(yīng)用》.集成電路應(yīng)用，：1~7[13] 何立民. 《MCS51 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計》.北京航空航天大學(xué)出版社[14] 《GD∕T 1454993 電網(wǎng)諧波》[15] 《GB 1232590 電能質(zhì)量 供應(yīng)電壓允許偏差 》致 謝 本論文是在導(dǎo)師孫慧蓮副教授悉心指導(dǎo)下完成的。應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步研究能通過手持機(jī)或負(fù)空中心調(diào)節(jié)主機(jī)某些參數(shù)的方法，使主機(jī)能適應(yīng)不同類型的 CT。將微處理器運(yùn)用到了反竊電系統(tǒng)中，記錄用戶每次竊電的開始時間、參考竊電量、竊電方式、結(jié)束時間。設(shè)計的系統(tǒng)電源在母線電流較低和較高的情況下，都可以穩(wěn)定工作，為系統(tǒng)提供所需的工作電源。這樣就可以保證單片機(jī)記錄竊電信息的準(zhǔn)確。圖中信號 G 是根據(jù)母線電流給出的信號，當(dāng)母線電流大于 4A 時，G 為 1，這時它對后面的電路不產(chǎn)生影響。六路中只要有一路輸出高電平，T1 導(dǎo)通，其集電極電平為低， T2 截止，這樣可以事先選擇 R69 , R70 , R71 , R72 的值，使 T3 的同相輸入電壓大于反相輸入電壓，這樣運(yùn)放輸出高電平表示用戶正在竊電，單片機(jī)檢測到這個信號后，再根據(jù)上面六個具體電位來判斷用戶的具體竊電方式。圖 38 總竊電信號產(chǎn)生電路圖中的 A1, B1 一直到 C11 等點(diǎn)是前面的電壓型、電流型竊電的竊電信號經(jīng)過二極管的輸出。另外這部分電路設(shè)計中還要考慮用戶母線電流不足的情況下使微處理器不要發(fā)生誤記。f圖 36 判斷 A 相電流型竊電電路圖圖 37 判斷 C 相電流型竊電電路圖 竊電信號的產(chǎn)生這部分從整體上來看是一個由二極管組成的或門，見圖 38 它根據(jù)前面得到的電流竊電和電壓竊電信號，向微處理器提供一個用戶竊電信號。都是從電能表的電流端子上直接取來電流線圈上的電壓，將這個電壓放大后，利用其峰值與從母線上取來的參考電壓(E )進(jìn)行比較，當(dāng)f用戶正常用電時，電能表的 CT 的電流全部流過電能表的電流線圈，通過選擇電路中元件的值，可以使 T2B (T3B)的輸出電壓大于 E 。 電流型竊電的判斷圖 36 為 A 相電流型竊電的判斷電路，37 為 C 相電流型竊電的判斷電路。如果用戶短路 C 相電流互感器或斷路 C 相電流互感器進(jìn)入電能表的連線，電能表的計量也將減少一半。根據(jù)公式(31)，如果這時用戶全部將 A 相的電流互感器短路，會使電能表的計量減少一半。 B 相電流竊電的手法是電流型竊電中比較特殊的竊電方法，它采用的手段是將電能表電流互感器的公共端子同大地的連接斷開。C 相電壓竊電判斷的電路圖如 34 示，其原理和圖 34 完全相同，這里不再贅述。 R9, R10 組成一個分壓電路，通過對電源電壓分壓得到一個基準(zhǔn)電壓，光耦的輸出電壓與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，適當(dāng)選取 R7, R8, R9, R10 的值，可以使電路在用戶正常用電情況下 R8 兩端的電壓高于 R10 兩端電壓，比較器 LM339 的輸出為低電平。圖 33 A 相電壓竊電判斷電路從電能表 Av, Bv 取出的線電壓 U ，在用戶正常用電的情況下這個電壓應(yīng)ab該為 100V 。如果斷開三相電壓中的任意兩相，都會造成 U =U =0，使電能表的計量abc為 0，相當(dāng)于三相電壓同時取下。這樣的結(jié)果是：U =U = 。實(shí)際上斷開 A 相電壓和斷開 C 相電壓竊電操作手法相同，給電能表計量帶來的影響也相當(dāng)。如果斷開 A 相電壓，將使電能表測得的 U =0 ,根據(jù)公式(31)，電能表的記ab錄將比正常減少一半。 電壓型竊電對電能計量的影響電壓型竊電包括斷開 A 相電壓、B 相電壓和 C 相電壓的一相或者兩相。 用戶竊電方法的判別本節(jié)可以分為三部分，第一部分是電壓型竊電的判斷，第二部分是電流型竊電的判斷，第三部分是用戶竊電信號的產(chǎn)生。實(shí)際選擇這個電阻的阻值為 200K，這樣可以減少電容器的放電電流，提高峰值保持的精度。但通過選擇合適的器件，二極管選開關(guān)二極管、電容器選聚四氟乙烯電容器可以使二極管和電容的漏電降到很低(幾個 uA)，而運(yùn)放 TLC2254 的輸入端電流只有 1pA 可以使二極管、電容器、運(yùn)放對峰值跟隨的影響降到很低。在電路運(yùn)行過程中，如果同相輸入端的電壓高于反相輸入端電壓，運(yùn)放的輸出為高電平，經(jīng)過二極管 D 給儲能1電容 C 充電，如果運(yùn)放同相輸入低于反相輸入，運(yùn)放的輸出為低電平，這時 C10將通過 R 進(jìn)行放電。單電源和分離電源都能達(dá)到全部的技術(shù)指標(biāo)。噪聲低，輸入阻抗大。TLC2254 是 TI 公司的制造的四路運(yùn)算放大器。如果要適應(yīng)額定電流更大的配電所，可以增加次級線圈的匝數(shù)或減小取樣電阻的阻值。綜合考慮上述兩種因素，取次級匝數(shù)為 60 匝，取樣電阻為 /5W。這樣，通過 32 可以得到以下關(guān)系式:I Z =W （3N225）式 35 說明，為了保證互感器的精度，互感器次級的輸出電壓最大值受到次級線圈匝數(shù)的限制。 這部分電路采集的信號用作比較基準(zhǔn)和進(jìn)行 AD 轉(zhuǎn)換計算電量，要求的精度比較高，互感器 CT2 屬于測量用互感器。圖中的 TlD 部分是用來防止母線電流過低時系統(tǒng)產(chǎn)生誤動作。電流互感器 CT 掛在高壓2母線側(cè)，其次級電流通過取樣電阻 R 轉(zhuǎn)變成電壓，再經(jīng)過放大電路進(jìn)行放大，1因?yàn)檫\(yùn)放為單電源供電，所以它的輸出是半波正弦，這個信號通過峰值保持電路，轉(zhuǎn)換成峰值，如果不考慮漏電流對峰值保持電路的影響，在母線電流不變的情況下，峰值保持電路的輸出電壓應(yīng)該為一條直線，系統(tǒng)中用這個信號來計算參考竊電量。圖 32 母線電流采樣電路圖 32 是母線電流采樣電路。本論文設(shè)計的反竊電裝置就是針對這兩種類型的竊電方法。 電流型竊電常見的是將 CT 短路或?qū)?CT 與電能表的連線暗中折斷，使電流互感器二次輸出電流不經(jīng)過電能表造成電能計量的損失。這包括斷 A, B, C 三相電壓中的一相、兩相甚至三相。第一元件所測得的功率瞬時值為:P =u i = (u ﹣u )i （31ababa1）第二元件所測得的功率瞬時值為:P = u i = (u ﹣u ) （32cbcb2）電能表測得的總功率為二元件所測得的功率之和:P=P +P =u i ﹢u i ﹣u (i ﹢i ) （312acbac3）因?yàn)槿嗳€制各相電流瞬時值之和為 0，即i ﹢i ﹢i =0 （3abc4） 常見的竊電方法竊電行為包括 ：]9[1. 在供電企業(yè)的供電設(shè)施上，擅自接線用電；2. 繞越供電企業(yè)的供電裝置用電；3. 偽造或開啟法定的或者授權(quán)的計量檢定；4. 故意損壞供電企業(yè)的供電計量裝置；5. 故意使供電企業(yè)的用電裝置失效。電壓線圈電流線圈ABC電流線圈電壓線圈圖 31 三相三線二元件電能表接線原理圖三相三線二元件電能表實(shí)際上是兩只單相電能表的組合。圖 31 為三相二元件電能表的接線原理圖，圖中第一元件(左邊)電流線圈在 A 相上，電壓線圈跨接在 AB 相。 電能表的工作原理從結(jié)構(gòu)上看，目前電力用戶用電的計量裝置廣泛使用的是感應(yīng)式電能表。第三章 用戶竊電的判斷本章在分析了電能表結(jié)構(gòu)、工作原理和電力用戶常見竊電方法的基礎(chǔ)上給出了常見各種竊電手段的判別方法。母線電流信號在第三章中已經(jīng)得到，是一條脈動非常小的曲線，單片機(jī)在記錄用戶的竊電量時，就是每 20ms 中對這條曲線采樣 2次，然后取平均值，再將每次的平均值累加。從現(xiàn)場的觀測情況來看，配電室內(nèi)一次變側(cè)三相電流基本平衡。]14[10kV 電網(wǎng)的供電電壓的允許偏差值最大為額定電壓的士 7% 。母線上三相電壓都為一個定值并保持不變，三相電流平衡。所以在實(shí)際計算用戶竊電時的參考用電量，是用下面的公式:W= UI （234）其中，U 為母線的相電壓(10kV ) , I 為 C 相上的相電流。而單相電路在時間 T 內(nèi)的功耗可以由下式得出 :W= =