配电变压器损耗和容量在线检测方法

文/姜聿涵

配电变压器作为电力系统的重要组成部分，在电流电压转换，保证电力安全高效传输等方面发挥着关键性作用。从相关部门公布的统计数据来看，我国35kV以下的中小型配电变压器占比较大，以2018年为例，35kV配电变压器超过700万台。由于配变电变压器直接面向于终端用户，因此如何快速检测相关参数，评估配变电变压器的运行状态，就成为现阶段电力企业急需解决的技术难题。

1 配电变压器损耗与容量检测重要性

对配电变压器损耗与容量检测重要性的分析，帮助技术人员从整体上，明确相关检测技术调整与优化的必要性，进而为后续相关配电变压器故障检修工作的开展奠定了坚实基础。

1.1 配电变压器损耗检测的重要性

配电变压器运行周期较长，使用数量较多，成为目前电力系统能耗的重要因素。根据相关部门公布的统计数据来看，全国配电变压器电能损耗为30TWh-50TWh，约占全国发电量的3%到4%。基于实际，采取有效措施控制配电变压器损耗，提升配电效率，对于缓解地区供电紧张，减少电力系统运营成本具有十分深远的影响。一般情况，配电变压器的使用寿命为20年，由于工作环境较为特殊，使得配电变压器在运行环节，极易出现绝缘老化的情况，进而引发电力故障，对于电力系统运行的稳定性产生极为不利的影响。对于损耗的检测，在很大程度，能够有效应对这一情况，使得配电变压器始终处于良性的运行状态，在延长使用寿命的同时，减少病害的发生，稳步提升配电变压器的抗短路能力、运行稳定性以及供电质量，实现了对空载损耗以及短路损耗的实时监测，对于相关线路故障的防范与应对有着极大的裨益。

1.2 配电变压器容量检测的重要性

图1：为配电变压器损耗和容量在线检测流程

在整个电力系统中，配电变压器的主要作用在于，保证电能传输的稳定性，因此在配电变压器运行环节，技术人员需要根据其额定电容，进行电力传输参数的调控。从过往经验来看，配电变压器容量的选择，需要综合考量配电变压器空间分布位置、输电线路的负荷等因素。部分配电电压器生产厂家出于自身利益的考量，在设备生产环节，会私自修改配电变压器容量信息，提高出厂价格，进而对有序配电变压器的使用产生极为不利的影响。

现阶段在配电变压器损耗与容量检测过程中，普遍沿用旧有的预防性试验获取配变电相关参数。预防性试验对于新进网的配电变压器有着较好的检测效果，但是无法满足已挂网配电变压器的检测要求，在实际的测量环节，需要在断电条件下进行，造成检测成本较高。基于这种实际，电力企业在发展的过程中，针对于配电变压器检测，投入大量的人力、物力等资源，进行在线检测技术的探讨、研究，通过对传感器、集成电路、信号处理装置的合理使用，逐步实现对配电变压器损耗与容量的实时检测，帮助技术人员实时掌握配电变压器的运行状态、参数变化，为后续相关设备维护保养工作的开展提供了技术支持。

2 配电变压器损耗与容量在线检测技术难点

为确保配电变压器损耗与容量在线检测技术的科学高效应用，在相关技术应用之前，相关工作人员应当立足于实际，系统分析在线检测技术的难点，形成全面系统的思维认知，增强了后续技术研发与应用的指向性。

配电变压器损耗和容量检测重点应当放置在配电变压器空载损耗、短路损耗以及容量测定等几个方面。但是现阶段国内外，对于在线检测技术的研究相对较小，在线检测机理有待完善，因此如何在现有技术条件下，对配电变压器损耗和容量在线监测技术体系进行就成为迫切需要解决的问题。同时在线检测活动的开展有赖于在线检测系统，尽管我国在传感器、集成电路、信号处理技术、计算机技术等方面取得了长足进步，技术实力不断提升，但是在线检测系统内部结构较为复杂，技术容错率较低，为了保证配电变压器损耗和容量在线检测技术的科学高效应用。技术人员在实际的技术应用环节，应当着眼于配电变压器损耗、容量检测工作的实际情况，结合现有的技术条件，做好相应的技术准备工作。例如在线检测系统构建环节，对于传感器的选型应当注重哪些方面的内容，确保传感器能够快速获取各类信息。同时在配电变压器运行环节，需要对相关电气信号进行无畸形传输，并将数据信息快速传输到数据中心，便于电路故障诊断工作的有序开展。在线检测方法，需要在带电环境下，获取微弱的电力信号，为了排除干扰，技术人员需要进行技术调整优化，以此来增强配电变压器损耗和容量在线检测的实际效果。

3 配电变压器损耗与容量在线检测基本方法

配电变压器损耗与容量在线检测方法涉及多个方面的内容，要求技术人员在进行技术难点全面评估的前提下，以科学性原则、实用性原则为导向，转变技术应用的思路，创新技术应用方法，全面深入地探讨配电变压器损耗与容量在线检测的基本方法。

3.1 构建完整的在线检测流程

基于现阶段配电变压器损耗与容量检测的相关要求，技术人员在对在线检测技术体系研发的过程中，需要结合过往有益经验，在科学性原则、实用性原则的引导下，以现有的技术条件为支撑，理顺在线检测技术的运行流程，实现各类在线检测技术手段的有效衔接。具体流程如图1所示。

在整个在线检测技术体系构建环节，技术人员，有必要立足于实际，对传感器、信号预处理器、数据采集装置、信号传输装置、数据处理器等组件的合理使用，形成信号变送系统、数据采集系统、信号处理系统以及故障诊断系统，形成配电变压器损耗和容量在线检测闭环系统，对配电变压器运行环节，产生的各类数据信息，快速收集、汇总，为相应故障诊断工作的开展提供了参考。

3.2 配电变压器损耗在线检测方法

配电变压器损耗在线检测的之前，技术人员应当结合配电变压器的相关参数，尤其对配电变压器副边电气参数等进行针对性梳理，通过这种方式，将配电变压器中铁耗与铜耗进行区分，完成区分后，将配电变压器短路损耗视为铜耗，空载损耗视为铁耗的原则，准确计算出配电变压器的损耗。在检测过程中，技术人员需要对配电变压器温度折算、误差分析，以此来提升配电变压器损耗在线检测的准确性，有效排除外部环境因素对于损耗检测的影响，增强配电变压器损耗管理的要求。具体来看，在线检测环节，配电变压器需要在一定温度环境下，长期运行，并记录运行过程中，不同温度条件下，配电变压器的损耗情况，借助于温度要素的准确梳理，帮助技术人员能够直观地厘清配电变压器损耗与环境温度之间的关系，对于损耗控制产生了积极作用。从过往经验来看，在对油浸式配电变压器损耗测试环节，应当将75摄氏度作为参考温度，对于干变式配电变压器则应当根据国家相关技术标准，将参考温度控制在65摄氏度。配电变压器在接入电网后，变压器整体负载变化相对较小，变化的不明显，导致在线监测在对配电变压器损耗进行分析评估的过程中，难以有效获取电压值与电流值，对后续测量结果产生了消极影响。基于这种认知，对配电变压器损耗在线检测的过程中，有必要选择配电变压器负载变化较大的几个时间段进行测量，以最大程度地保证在线检测的精确性与准确性。

3.3 配电变压器容量在线监测方法

配电变压器容量在线检测过程中，可以采取损耗比较法，完成配电变压器容量的科学计算。从配电变压器的运行原理来看，其容量的大小与配电变压器铁芯体积、绕组线的直径有着最为直接的联系。正是基于这种技术原理，在实际在线检测过程中，技术人员可以采取损耗比较法，完成对容量的科学判定。配电变压器容量在线检测过程中，技术人员应当吸收过往有益经验，明确双功率表法的技术优势与技术缺陷，在此基础上，通过对传感器的组合优化、数据处理等模块的优化，使得配电变压器容量信息得以实时获取，并通过在线检测系统内，自发性进行容量数据的对比，工作人员可以根据容量数据信息，借助于自身工作经验，判定配电变压器的运行状态，为后续相关设备管控工作的开展奠定技术基础。

4 结语

配电变压器损耗与容量在线检测技术，对于配电变压器各项参数的评估以及故障检修提供了强大的技术支持。为发挥在线检测技术的技术优势，提升配电变压器损耗与容量检测的准确性与实时性，文章从多个角度出发，对配电变压器损耗与容量在线检测技术进行了系统化探讨，逐步形成了完备的在线检测技术方案，但必须认识到配电变压器损耗与容量在线检测仍处于起步阶段，相关理论与技术尚不完善，因此仍旧需要投入大量的时间、精力进行研究。