配電變壓器損耗與容量的在線檢測方法研究

【摘要】為更好的保障配電變壓器的連續(xù)可靠運行，本文介紹了對配電變壓器損耗與容量進行在線檢測的重要性，分析了進行在線檢測存在的主要技術(shù)難點，并針對這些技術(shù)難點，提出了一系列具體解決措施，以期有助于更精準的檢測配電變壓器的損耗與容量，最大限度的保障配電變壓器的安全可靠運行。

【關(guān)鍵詞】變壓器;損耗;傳感器;容量;檢測

1. 配電變壓器損耗與容量檢測重要性

1.1 配電變壓器損耗檢測的重要性

配電變壓器存在較長的運行周期，且數(shù)量較多，是現(xiàn)階段電力系統(tǒng)產(chǎn)生能耗的關(guān)鍵因素。根據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計的數(shù)據(jù)可知，我國所有的配電變壓器大約產(chǎn)生了30-50TWh的能耗，在全國總發(fā)電量中約占據(jù)了3%-4%。根據(jù)實際狀況來采取有效的措施，以有效控制配電變壓器產(chǎn)生的能耗，提高配電的效率，可以極大緩解地區(qū)用電緊張的問題，降低電力系統(tǒng)的經(jīng)營成本。通常情況下，配電變壓器都有20年的使用時間，由于所處的環(huán)境較為特殊，促使配電變壓器在工作過程中極易產(chǎn)生絕緣老化的問題，從而導(dǎo)致故障的產(chǎn)生，對電力體系的穩(wěn)定性造成了嚴重的影響。在檢測損耗的方面，在某種程度上可以有效改善這一問題，促使配電變壓器維持良好的運行，在將使用年限加以延長的同時，降低危害發(fā)生的概率，不斷增強變壓器的抗短路能力，提高運行的穩(wěn)定性及供電的質(zhì)量，以實現(xiàn)短路及空載兩種損耗的實時監(jiān)測，有效地預(yù)防及應(yīng)對線路中存在的故障問題。

1.2 配電變壓器容量檢測的重要性

根據(jù)以往的經(jīng)驗可知，在選擇配電變壓器的容量時，應(yīng)當(dāng)對變壓器所處的位置、輸電線路存在的負荷等進行綜合考慮。一部分廠商基于自身的利益在生產(chǎn)設(shè)備的過程中，會將變壓器的容量信息進行更改，增加設(shè)備的出廠價，從而對配電變壓器的有效使用造成一定的影響。

目前，在對配電變壓器的損耗及容量進行檢測的過程中，依舊采用以往的預(yù)防性試驗來取得相應(yīng)參數(shù)。對于新進網(wǎng)的配電變壓器，通過這種預(yù)防性試驗可以得到較好的檢測效果，但是對于已掛網(wǎng)的配電變壓器，這種試驗方法不能實現(xiàn)檢測的要求，在實際檢測的過程中，必須在斷電的條件下來進行，造成了較高的檢測成本。根據(jù)這種狀況，在電力企業(yè)發(fā)展的過程中，需要對配電變壓器的檢測工作投入較多的人資及物資，開展有效的線上檢測技術(shù)研究，通過對傳感器、集成電路及信號處理設(shè)備進行科學(xué)應(yīng)用，以實時監(jiān)測變壓器的容量及損耗，促使技術(shù)人員可以充分掌握變壓器運行的狀態(tài)及參數(shù)，為后期設(shè)備的維修及保養(yǎng)提供強大的技術(shù)支撐。

2. 配電變壓器損耗與容量在線檢測技術(shù)難點

為了使配電變壓器容量與損耗的在線監(jiān)測技術(shù)得到充分運用，在應(yīng)用某些技術(shù)之前，部分工作人員基于實際狀況來分析在線檢測技術(shù)的重點及不足，形成全方位綜合的思維認知，強化后期技術(shù)研發(fā)與運用的指向性。

對配電變壓器容量及損耗進行檢測的重點應(yīng)當(dāng)集中于短路及空載兩種損耗及容量檢測等方面。但目前針對在線檢測技術(shù)，國際上尚不具備足夠的研究力度，相應(yīng)的機理也需要進行進一步完善，因此該如何基于現(xiàn)有的技術(shù)來完善配電變壓器容量及損耗的在線監(jiān)測技術(shù)體系就成為急需處理的問題。同時，檢測工作的展開需要依靠在線檢測體系，盡管傳感器、信號處理技術(shù)等在我國取得了較大的進展，技術(shù)水平也持續(xù)增強，但在線監(jiān)測系統(tǒng)有著十分復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，技術(shù)容錯率相對較低，為了確保這種在線檢測技術(shù)得到有效應(yīng)用。在實際的應(yīng)用中，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)基于配電變壓器容量及損耗的檢測工作的實際狀況，再與現(xiàn)有的技術(shù)相結(jié)合，開展有效的準備工作。例如在創(chuàng)建在線檢測系統(tǒng)的過程中，對于傳感器類型的選擇，應(yīng)當(dāng)重視哪些問題，保證傳感器可以迅速獲取各個相關(guān)信息。同時在配電變壓器的工作中，應(yīng)當(dāng)對電氣信號的傳輸實施無畸形處理，并將相關(guān)信息迅速傳送到數(shù)據(jù)中心，有助于對電路故障進行有效的診斷工作。在線檢測方法應(yīng)當(dāng)在帶電背景下獲取較弱的信號，為了清除干擾，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)對該技術(shù)進行優(yōu)化改良，并基于此來加強在線檢測工作的效果。

3. 配電變壓器損耗與容量在線檢測基本方法

配電變壓器損耗與容量的在線檢測方法牽涉到多個領(lǐng)域的內(nèi)容，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)對該技術(shù)中的要點及難點進行有效分析與評估，根據(jù)科學(xué)性與可靠性的原則，積極轉(zhuǎn)變技術(shù)的應(yīng)用思路，完善技術(shù)的應(yīng)用方式，對在線檢測技術(shù)所使用的方法進行深入研究。

3.1 構(gòu)建完整的在線檢測流程

根據(jù)現(xiàn)階段配電變壓器損耗及容量的檢測要求，技術(shù)人員在對在線檢測技術(shù)系統(tǒng)進行研究的過程中，應(yīng)當(dāng)與以往的成功經(jīng)驗相結(jié)合，基于科學(xué)性、可靠性的原則下，將現(xiàn)存的技術(shù)條件作為支撐，梳理好在線檢測技術(shù)的工作流程，確保各種在線檢測技術(shù)得到有效融合。

在創(chuàng)建在線檢測技術(shù)的過程中，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)基于實際狀況來組合使用傳感器、信號傳輸設(shè)備、數(shù)據(jù)處理設(shè)備等各個部件，以形成完善的信號傳送及處理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)及故障診斷體系，形成有效的在線檢測閉環(huán)體系，對配電變壓器工作中形成的各個數(shù)據(jù)信息進行有效的收集與整理，為開展故障診斷工作提供相應(yīng)的參考依據(jù)。

3.2 配電變壓器損耗在線檢測方法

在對配電變壓器的損耗進行在線檢測之前，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)與各個相關(guān)參數(shù)相結(jié)合，特別是對變壓器副邊的電氣參數(shù)等進行有效的整理，通過運用這種形式來區(qū)分變壓器中存在的銅耗及鐵耗，在區(qū)分完成之后，將短路、空載兩種損耗分別看做是銅耗和鐵耗，并基于該原則來核算出變壓器出現(xiàn)的損耗。在實施檢測的過程中，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)對變壓器的溫度變化進行計算，以此來增強變壓器損耗檢測的精確性，有效地避免損耗檢測受到外界環(huán)境的影響，提高變壓器損耗的管理要求。具體來講，在開展在線檢測的過程中，配電變壓器應(yīng)當(dāng)在相應(yīng)的溫度背景下保持運行，并對運行過程中，不同溫度背景下的損耗狀況進行記錄，通過對溫度參數(shù)進行有效的整理，促使技術(shù)人員可以充分掌握變壓器損耗與溫度之間存在的關(guān)系，促使損耗得到較好的控制。根據(jù)以往的經(jīng)驗可知，在對油浸式配電變壓器的損耗進行檢測時，應(yīng)當(dāng)將75℃作為參照溫度，對于干變式配電變壓器，則需要依據(jù)國家的相關(guān)標準來設(shè)置參照溫度為65℃。當(dāng)變壓器連入電網(wǎng)之后，變壓器不會出現(xiàn)明顯的負載變化，導(dǎo)致在線檢測工作的開展中無法獲取準確的電流及電壓數(shù)值，并且對后期的測量工作造成了極大的影響。根據(jù)這種認知，在對變壓器的損耗進行在線檢測時，必須對變壓器負載發(fā)生最大變化的幾個時間段來進行測量，盡可能確保在線檢測工作的可靠性。

3.3 配電變壓器容量在線監(jiān)測方法

在對配電變壓器容量進行在線檢測的過程中，可以利用損耗對比法來計算變壓器的容量。根據(jù)變壓器運行的原理來看，其容量的大小與變壓器內(nèi)部鐵芯的體積、繞組線的直徑均存在著直接的關(guān)系。正是依據(jù)這種技術(shù)原理，在開展在線檢測的過程中，技術(shù)人員可以利用損耗對比法來合理判斷容量的大小。在開展在線檢測的過程中，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)積極總結(jié)以往的成功經(jīng)驗，分析雙功率表法存在優(yōu)勢與不足，并基于此，通過對傳感器的組合及數(shù)據(jù)的處理加以優(yōu)化改善，以及時獲取變壓器的容量參數(shù)，并利用在線檢測系統(tǒng)來分析容量相關(guān)的參數(shù)，工作人員可以基于這些參數(shù)信息，依靠自身的經(jīng)驗來判斷變壓器運行的狀態(tài)，為后期開展設(shè)備的管控工作提供強大的技術(shù)支撐。

4. 結(jié)語

針對配電變壓器的損耗及容量所采用的在線檢測技術(shù)，可以為變壓器中各個參數(shù)的評估工作及故障維修提供有效的技術(shù)支撐。為了使在線檢測技術(shù)的優(yōu)勢得到充分發(fā)揮，增強變壓器損耗與容量檢測工作的精確性及可靠性，本文基于多個角度對在線檢測技術(shù)進行了優(yōu)化升級，逐漸設(shè)計出了完善的在線檢測技術(shù)方案，但必須充分認識到在線檢測技術(shù)依舊處于起步階段，尚不具備成熟的理論及技術(shù)，因此依舊需要進行深入的研究。

參考文獻：

[1]朱礦男;王迪;金洋;李澤;吳嘉慧.在線測量10kV配電變壓器損耗的方法研究【J】.東北電力大學(xué)學(xué)報，2017（05）：33-35.

作者簡介：顏世平，1985年10月生，籍貫東豐縣人，學(xué)歷本科，學(xué)士學(xué)位，研究方向配電專業(yè)。