摘要：通过有效的实现配电变压器运行监控以及分析，可以深刻的影响到配电网的运行，并且能够良好的将配电网运行稳定性、可靠性增强，同时提升经济运行水平。本文主要是以实际案例的形式，提出一种可视化的配电变压器运行监控系统。在此系统内，构成的部分包括了数据采集硬件系统、数据分析以及通讯网络、远程监控等等，能够达到有效的综合监控以及分析配电变压器运行的目标。
关键词：可视化；配电变压器；监控与分析系统；研究和实现
当前我国的电力事业在高速的发展状态中，用户对供电质量提出诸多的新要求标准，并且也对于所享受的用电服务方面更新了要求。所以，供电部门应该紧跟时代的步伐，及时的分析存在的弊端问题，并提出科学的解决策略，注重将供电质量、供电服务水平提升。配电变压器综合监控分析系统能够提供给供电部门很多重要的信息，包括供电系统营运状况、提出最佳的供电方案以及规划设计供电系统、提高供电质量等。下面基于传统电力系统分析软件功能智能化水平低的基础上，着重提出一项先进的、可视化的和具备较高自动化程度的配电变压器运行期间油温油位监控与分析系统，为将供电水平以及供电服务显著提升做出有价值的理论指导，并具备一定的现实应用意义。
1 研究项目背景概况
变压器油可良好的保护配电变压器正常运作，在缺油的情况下，配电变压器会提升内部的温度，并且削弱绝缘，甚至导致烧毁配变。现时油浸式配电变压器通常是采取玻璃窗当作油位显示装置。油浸式配电变压器运行超过三年时间以后，油位显示玻璃窗会出现表面积污、发黄等问题，使得不能清晰的显示出油位的状态。同时玻璃窗的可视面积相对较小，运维人员进行巡视过程中，只能采取目视方式来对变压器油位液面进行观察。现时计量自动化系统可通过负控配变终端监测配电变压器实时负载电流，对信息进行统计分析配电变压器负荷运行情况，但是还不能对配电变压器油位降低引发缺油，重过载或本体质量引起匝间绝缘降低油温升高的隐患进行实时监控，对故障初始期进行报警，进行消除处理。另外，因现场环境以及安装模式的影响，巡视人员在进行巡视检查配电变压器油位的过程中，存在触电或者是高空坠落等危险，只能远距离观察，或可借助望远镜来帮助，由于观看角度不同，油位玻璃窗积污、发黄，使观察结果错误。
2 可视化的配电变压器运行监控与分析系统项目原理和创新点
此装置经对配电变压器绝缘油液位位置进行测量，以及对变压器本体选择关键点进行安置温度检测装置的方式，设立温度区间、油位区间，实现对变压器绝缘油位和本体温度状态的直观性显示，同时可以把报警信息向运维人员实时的发送，提供给运维人员了解设备运行状态信息重要的依据。本项目中进行了创新，此可视化的配电变压器油温油位一体化无源无线监测系统中，应用的是热电偶传感器，通过显示屏，将具体的温度数值进行显示。同时实施超声波液位探测仪，测量配变内油位状态，设置阈值，经装置上显示灯实施监测油量。另外，就是可以短信报警，在指示灯上面设定温度区间。如果所测温度跟设定阈值相比明显较大，则传感器会转化温度值为电信号输出，发动短信模块，进行报警信号发布，同时显示报警指示灯。
3 系统的构成内容
可视化的配电变压器运行监控与分析系统外观图和内部构造图见下图1所示。
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图1 可视化的配电变压器运行监控与分析系统整体构造图
3.1 传感器
在传感器装置方面，测量的方法包括机械测量举措、光电测量举措。但是通过分析维护难度、安装方式以及成本角度，最终采取超声波测量方法，应用热电偶温度计。应用超声波测量的主要优势就是灵活度较高、安装便捷，同时能够安装在高处展开非接触式测量，不用改变测量本体结构。而且热偶温度计的结构相对简单，应用便捷，测量范围广泛，测量结果可靠、准确等，方便远传信号以及集中的控制。
3.2 温度监控
在温度监控模块方面，主要是涵盖了温控表、温度传感器。其中，温控表是应用了HRM100温度继电器控制模块，当作是主控单元，特征就是高灵敏度以及高精确度、稳定性较高等，测得温度控制器拥有上下限报警设定功能。超出设定的阈值时，传感器转化温度值为信号的形式发出，触发短信模块发出报警信号，开启报警指示灯而展开可视化报警。温度传感器是实施PT100热电偶传感器，所测范围是0℃-300℃之间。同时对温度传感器进行设计不锈钢夹具，在变压器散热片上安装。
3.3 液位监控
在液位监控模块方面，包括了两大部分，即超声波液位传感器、工控板。前者在油位计容器壁上面固定，经超声波穿透技术实施高度非接触探测容器中液体的目标。如果配电变压器中变压油液位达到了设定的高度，则传感器会转化液位高度值为电信号进行输出，并且信号在工控板传回；后者将所处理信号在短信通信模块中传送，触发短信报警。
3.4 短信通信
在短信通信模块上，具备8路开关量输入对应装置的8个报警信号，支持4G全网通网络通信，能够达到无线网络通信的目标，同时能够最多一起发送短信40条之多。
4 实施和效益情况
此装置不用改造配电变压器本体结构，对于温度传感器和液位传感器设计利用不锈钢夹具，应用强磁压片等在变压器外部安装，操作非常便捷，同时不会对变压器正常的运行构成影响。完成了项目以后，应用于某供电服务中心棠下片区域试点运行，安装了全套的设备之后，运行人员可以依照可视化声光信号，对于配电变压器的健康状态实施判断，而且可以有效的将运维人员巡视检查变压器油位期间的安全度提升。通过安装应用此装置，基本上避免变压器缺油烧毁的情况，而且每年能够节约变压器的维修成本。
5 应用前景探究
在本辖区内，农业养殖户数量较多，而且用户相对集中，对于供电的质量提出较高的要求标准，而且在停电时间方面也是要求较高的，将此装置安装到具有较高敏感度以及较长运行年限的、油位刻度已经模糊不清的油浸式配电变压器中，可以有效的避免由于配变缺油问题产生故障烧毁的问题，减少处理时间，并确保将供电可靠性进行提升，另外也明显的减少了运维人员的工作量，带给用户更优质的用电体验。此种装置可以推广应用于其他的地区特别是相对偏远的、巡视相对困难以及负荷较重的山区地带。
结语：
在此次研究中，提出了一种配电变压器运行参数监控分析系，产品构成包括了监控变压器油位和温度、网络通信、监测热电偶温度以及超声波液位。此装置经测量变压器绝缘油液位的位置，经过设置温度区间以及油位区间，对于变压器绝缘油位和本体温度的状态进行直观的显示，能够让运维人员可以及时的了解到设备运行的具体状况及时处理。应用此系统能够达到将运维质量、缺陷发现提升效果，而且可以减少配电网损耗，十分的有利于将配电网系统运行安全可靠性提升，并增加经济效益和社会效益。
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论文作者:梁建华
论文发表刊物:《基层建设》2019年第27期
论文发表时间:2020/1/13
标签：变压器论文; 温度论文; 装置论文; 测量论文; 液位论文; 系统论文; 传感器论文; 《基层建设》2019年第27期论文;