浅析智能变压器的应用

徐占宝，田文慧

1保定天威集团特变电气有限公司；2保定保菱变压器有限公司

浅析智能变压器的应用

徐占宝1，田文慧2

1保定天威集团特变电气有限公司；2保定保菱变压器有限公司

众所周知，有关的智能变压器的研究工作正在逐渐受到重视，这不仅是因为智能变压器在电力系统中的重要作用。本文主要介绍了智能变压器的基本理论技术，在此基础上进一步介绍智能变压器的重要作用，其中具体提出了依据当前技术下，有关智能变压器的状态检修问题，提对对产生的故障进行解决的基本方法，希望能够有一定积极意义。

传感器；检测指标；数据加工

前言

实际上，进入21世纪以来，伴随着电网运行水平的不断提高，各省市级别的调度中心本身产生了更多具体的操作要求，目的在意更为有效的掌握电网的具体状态信息，以提高电网的可控性。另一方面的情况是，在现代计算机技术的平台下，由于通讯技术飞速发展的缘由，传统模式的二次设备早已经得到了更改，基于这样的原因，有关变电站自动化的问题已经由所谓的讨论阶段进阶到了实战阶段。

1.智能变压器基本介绍

1.1技术现状

具体而言，有关国家电网公司的“十一五”规划已经将变电站综合自动化技术视为国家的重点发展技术领域，用以建设国家抢单电网，提供强大的技术性屏障支持。也是基于此，一大批数字化变电站才由此产生，也有一些专家将所谓的数字化变电站解释成：设备智能化、设备网络化以及运行数字化。国际上，加拿大的SY⁃PROTEC公司早在上世纪七十年代就推出了一套完整的变压器在线故障检测系统。这套系统可以说是世界上最早的有关变压器故障检测的在线生态系统。

1.2重大意义

电力变压器作为输、配电系统中最为重要的设备，可以说一个变压器的效率如何直接代与整个部门的收益挂钩。传统上，抛售一个变压器的主体方法是检查外观、理化，进行高压试验和继电保护等方面，但这些旧方法基本上属于“没有用”的常规性检查，能够也仅能提供变压器已经出现故障之后的事后信息，即指的是只有已经发生事故才能让技术人员知晓，很显然，这与现代化状态下预先维护的基本趋势之间是不相符合的。因此，为了让变压器维护技术符合时代技术的发展要求，智能的在线状态监测系统产生了，它的出现使得过去收集信息的局限性不复存在。

2.智能变压器的技术支持

2.1基本分析

基本上，当代智能变压器支持的标准通讯协议模式包括TCP/ IP以及IEC61850。并且其本身也有互操作性这一特性，能够做到与任意厂商的IED互联。内嵌维护界面方面，采用的是Web，也能够实现远程的维护操作，也带有着在线实时跟踪自诊功能，用以确定在系统出现一定异常的情况下能够及时报警。而外体壳体上，采用的是标准为十九英寸的机柜,拥有着一个内置电源调控器和良好的空调系统,用以满足需要在室外长期操作的要求，能够做到在极端工作环境下甚至在受到电磁干扰的环境下稳定平稳的运行。

2.2常见故障介绍

按照不同的方法，我们可以将变压器运行过程中出现的故障种类分为：内部故障还是外部故障（按变压器本体），即把油箱内部之间的绕组之间发生的相间短路等等称为内部故障，反之成为外部故障；也可以依据变压器结构可分为绕组故障、铁芯故障、油质故障、附件故障；按回路的不同划分为电路故障、磁路故障、油路故障；从故障发生的部位可分为绝缘故障、铁芯故障、分接开关故障、套管故障等。因此我们看到，有挂变压器的各种划分类型的故障都有可能关于整个内绝缘的安危，不论是外部还是内部原因导致的变压器内部故障，都可以依照性质划分为放电类故障放热类故障。

3.智能变压器的应用

3.1对绕组电压、电流的监控

通常，如果在变压器的内部以及本体上集成一种电压传感器的话，这种传感器在形式上具有可以有以下选择：电磁式、电容式以及光电式。目前来看，我们已经可以应用到一套完全成熟的监测方法了。但是我们又要看到，传感器不论采用的模式是电磁式还是电容式，它的容量逗比传统的PT小很很多。如果在可以满足精度要求和信噪比要求的情况下，只供A/D转换用，低压侧小于1mA就可以视为满足要求。事实上，尽管目前来看有关套管的CT技术已经很成熟了，但考虑到数字化后其CT的容量还是很小，因此我们目前还是应主要以这种形式为主，将变压器本体的安装优先于其他形式，将作为TIED的输入分析类信号以打包的形式通过网络传送到系统。同理，其与电压信号比较接近，可以将电流信号直接进行数字化，以在在满足精度和信噪比数值的情况下，可以有很小的容量。

3.2对油温的监控

顾名思义，当变压器的油面温度发生异常变化时，可以说明变压器已经出现了过热的故障，这其实可以采用红外温度传感技术，用以对上层油温进行基本常规的检测。所谓的红外传感器技术，是近几年来新兴的起来的监温技术，它的基本技术特征是可以进行远距离、非以及高温高压状态下对变压器的测量操作，而且可以实现反应速度快，灵准确度高，安全系数好，使用周期长等良好特性。

3.3对铁芯接地线电流的监测

事实上，当铁芯上存有两个或超过两个（多个）的接地时，各个接地点之间会形成不同的闭合回路，这种闭合回路会将交链部分磁通，感生电动势，形成环流，最终使得局部温度过热，甚至可能会烧毁铁芯。这就是所谓的变压器铁芯多点接地，我们也可以依照接地点的不同位置，使得流过铁芯不同接地线的电流之间变得各不相同，甚至可以达到几安至几十安培之间，还可以继续依照铁芯接地电流大小的不同，依照油色谱来进一步判断接地点的位置，我们通常采用的是技术设备为有源零磁通电流型传感器。

4.结语

本文对智能变压器基本理论以及其在线监测技术的研究进行了基础性介绍，进一步研究了有关变压器出现故障时的诊断方法，进一步研究了如何运用光纤测温技术来对器材内部温度进行实时性检查，研究了如何利用电压，电流传感器来进行同步的电压电流在线监测。最终探讨了如何利用软件技术来实现在线监测系统数据库的建立，以实现对各种采集到的信息进行实时操作处理的可能性，最终进行判断其是否已经产生故障，从而进一步作出方案。

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