智能电网建设的巨大推动力智能变压器-北极星输配电网

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随着国家电网公司加快建设坚强智能电网，作为智能电网的核心设备之一：智能变压器，其技术水平的提升对智能电网建设具有巨大的推动作用。

变压器在线监测功能和实时反馈交互功能为传统变压器插上智能发展翅膀。变压器在线监测，就是依据变压器的各种机械和电气特性，通过对油中溶解气体分析、局部放电、铁心接地电流、绕组变形在线分析和振动分析，监测变压器的运行状态。现代传感技术、微电子技术和计算机技术的发展，为变压器等高电压设备的状态监测奠定了坚实的基础。智能变压器作为变电站的重要设备，与传统变压器的核心区别，就在于它具有智能化的在线监测功能。

1.变压器在线监测的优越性

变压器在电网中长期运行，不可避免地会累积各种缺陷。这些缺陷发展为故障的进程，可分为渐发性故障和突发性故障两大类。渐发性故障主要表现为变压器在正常运行过程中，由于绝缘老化、受潮等，使绝缘性能逐渐下降，最终导致故障的发生。尽管此类故障的发生几率很高，但却具有一定的规律性，是完全可以通过在线监测及时发现并加以避免的。对变压器可能发生的故障及时准确做出预测，不仅是电网运维人员关注的热点，也是保障电网安全稳定运行的关键。

作为变压器检修的常用方式，预防性试验和定期检修具有较大的盲目性和强制性。建立一种预知性的检修方式，“当修则修”，而非“到期就修”，已成为状态检修的必然趋势。它以设备当前的现实状况为依据，通过智能化的监测手段，对设备进行纵向、横向比较分析，识别故障的早期征兆，并对故障部位与程度以及发展做出趋势性判断，作为变压器检修的基础依据。

变压器状态检修与传统定期检修相比，主要具有以下几个方面的优势：增强了输变电设备的供电可靠性;对故障实施早期检测，帮助制定更可靠的维修计划;降低了检修成本和检修难度，减少了设备检修风险;节省了大量人力物力;延长了变压器的全寿命周期。

2.变压器在线监测系统的组成

变压器电网状态检修主要由状态监测和状态诊断两部分构成。监测方式一般为常规监测、在线监测、特殊监测等。变压器在线监测是基于各传感器获取的变压器的状态信息，再通过计算机监测系统对所监测的数据进行分析计算，对变压的运行状态做出科学的评估和预测，最终经监测诊断系统进行综合智能诊断，给出决策方案，以确定其最佳检修时间。在线监测的技术优势，就在于其监测功能和诊断功能有机结合后具有综合判断决策能力。

变压器在线监测系统可分为集中式与分散式两种。其中，集中式是对所有被测设备进行定时或巡回监测;分散式是采用专门的测试仪器所测取的信号进行就地测量。

变压器在线监测是以微处理技术为核心，它集传感器、数据收集、通信系统和数据分析功能于一体，通过连续监测在一段时间内状态参数，及时捕捉变压器早期故障的先兆信息，根据变压器参数的变化趋势来判定变压器运行状态。不仅能够有效防范变压器各种故障的发生和发展，还降低了意外停电所带来的经济损失。对运行中的变压器进行实时监测，弥补了常规试验与检测手段的不足。尽管依据捕捉到的变压器动态信息对其进行内部突发性故障预测还存在一定的局限性，但它仍是目前制订变压器检修计划最有效的技术依据，具有十分重要的指导意义。

在线监测对所采用的传感器与监测仪，具有高度可靠性、免维护性和自检功能。一旦监测仪自身存在问题，可自动发出声光呼叫报警信号。因此，它消除了常规检测方法中检测装置异常所导致的误判问题。

变压器在线监测系统的投资费用，主要包括传感器和智能监测软件两部分。据国内外有关部门统计，一套完整的变压器在线监测系统的成本一般约为变压器价格的1%。但由于能够及时准确发现变压器的早期故障，使其运行维护成本降低75%，每年所节约的费用相当于变压器价格的2%，而且可以延长使用寿命10年左右，其经济效益相当可观。

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。

原标题：智能电网建设提速离不开配电变压器助力

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