智能电网建设提速离不开配电变压器助力

3.变压器在线监测方法

变压器在线监测系统对变压器的故障判定，一般不是根据所测参数绝对值进行，而是根据其参数的变化趋势判定。监测系统在相应数据传感采集的基础上，进行复杂的数据分析处理，最终得出变压器的趋势性故障预测。其基本监测程序是：传感器—数据收集—数据存储—状态分析—故障分类—判定故障—提出方案。

实时监测数据取自于变压器的本体和附属组件，数据库存储变压器的全面信息，包括原始参数、历史数据、运行状况、监测数据、知识经验和诊断结果等。

状态分析以人工神经网络分析为基础。数据处理和故障分类一般采用快速傅里叶变换或先进的小波变换法。对于铁芯、绕组、油温、负荷等众多繁杂的数据，经过人工神经网络处理单元的特征分析，将预分析结果变换成人工神经网络适宜处理的形式，提高了其运算推理速度。

故障分类主要是区分变压器的故障性质，如绕组过热、铁芯过热、油中气体、绝缘缺陷、铁芯接地电流、局部放电故障等。

监测诊断系统最终将分析结果与数据库存储的知识和经验作为判据，做出故障判定并提出变压器的维护解决方案。监测诊断系统的所有信息均可通过网络进行上传与查询，给电网运行与维护带来极大方便，满足智能电网的要求。

变压器在线监测的范围极其广泛，它几乎囊括了可能出现故障的所有问题。如热点监测、油中气体总量、局部放电、套管的介质损耗和电容、冷却装置功能、油中湿度酸度、负载电流、纸绝缘的湿度和迁移情况、绕组顶部和底部油温、电介质和动力系统的缺陷、构件的夹紧力、有载调压系统的性能和缺陷、铁芯接地故障和绕组缺陷、储油柜的油位等。

4.变压器在线监测的具体应用

某电力设备集成商运用四信通信工业无线路由器，搭建一个基于无线通信运营商网络的稳定、可靠的无线通信网络，对变压器进行实时监测。其设计思想为：通过变压器特征气体检测模块检测变压器绝缘油中特征气体的浓度，通过CAN总线传送给主控模块，主控模块根据设定判断变压器是否达到故障预警，然后通过四信工业无线路由器将数据传送至监控中心，从而实现远程监测的功能。

将实时操作系统和无线网络技术相结合，应用到变压器的远程监测中，通过在线监测变压器矿物绝缘油中溶解气体的浓度，利用无线传输技术将数据传送到监控中心进行处理，能大大提高用电稳定性和安全性，预防发生大型事故，高效解决因地域分散造成的电力设施难以统一管理、统一监控问题，同时缓解使用单位的管理压力，提高管理效率。

5.变压器在线监测的发展趋势

从变压器在线监测技术的应用情况看，虽然还存在着抗电磁干扰能力不强、使用寿命偏短、价格偏高等缺陷，但由于其具有常规检测手段所无可比拟的优越性，所有问题都将在发展中逐步得以解决。

在技术层面，硬件设备将向更加智能化方向发展，免维护性将更高。智能型传感器的采用，使将电磁干扰得到有效抑制;随着新型材料的广泛采用，色谱分析的透气膜等设备的使用寿命也将延长。故障分析软件系统也将与离线试验、设备状态、运行数据等信息有机融合，开展综合化的在线诊断，不同系统的在线监测数据将通过网络共享。

在政策层面，由于智能电网建设的需求推动，以及各科研院所、在线监测公司研发力度的不断加大，在线监测技术的应用工作正在稳步推进，不仅促使变压器检修规程、管理方法要随之变革，而且必将导致规范的状态检修管理体系的确立，以及技术标准的最终统一。

在经济层面，随着国内在线监测设备生产与软件开发厂商研发力度的加强和国外同类产品的竞争，以及电网需求旺盛等因素的影响，不仅其软硬件产品的价格将大幅下降，而且性价比也将大幅提高。

6.结束语

综上所述，只有建立在变压器智能化在线监测基础上的状态检修，才具有真正的现实意义。它不仅避免了预防性试验和定期检修所带来的盲目性和强制性，节省了大量的人力、物力和财力，而且增强了输变电设备的供电可靠性，延长了变压器的使用寿命，具有广阔的发展前景。