配電變壓器監(jiān)控系統(tǒng)功能分析

摘要：配電變壓器（簡稱配變）是低壓10KV配電網(wǎng)與用戶380/220V配電網(wǎng)的分界點配變安裝與電線桿、配電房和箱式變電站。在當下的整個配電網(wǎng)自動化體系中，它作為一個重要的數(shù)據(jù)節(jié)點，通過配電變壓器監(jiān)控終端，提供有關電力負荷、電量、電能質(zhì)量、電網(wǎng)運行參數(shù)等重要信息。文章根據(jù)筆者具體工作，理論結(jié)合實際，簡述了配電變壓器監(jiān)控系統(tǒng)的功能，闡述了其通信組網(wǎng)的設計。

關鍵詞： 配電變壓器；監(jiān)控系統(tǒng)；組網(wǎng)設計

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A

1配電變壓器綜述

配電變壓器（簡稱配變）作為電力供電系統(tǒng)中的最基本單元，它是配電網(wǎng)中的一個重要設備，是低壓10kV配電網(wǎng)與用戶380/220V配電網(wǎng)的分界點配變安裝與電線桿、配電房和箱式變電站，它具有分散、覆蓋面廣、地理環(huán)境情況變化多端、用戶多等特點。配電變壓器的監(jiān)控對配電自動化管理、電力需求的管理和線損分析、負荷預測具有重要意義。

2 配電變壓器監(jiān)控系統(tǒng)功能

配電變壓器監(jiān)控系統(tǒng)，主要是監(jiān)視配電變壓器的用電數(shù)據(jù)和運行參數(shù)，目的是收集低壓電網(wǎng)負荷的重要基礎數(shù)據(jù)，為用電管理提供科學依據(jù)，為低壓線損分析、負荷管理、負荷預報等提供技術支持。該系統(tǒng)是以現(xiàn)代化的通訊手段、計算機技術等作為基礎，實現(xiàn)配電變壓器的遠程監(jiān)控，及時準確有效地獲得配電變壓器的全面連續(xù)的信息，從而為系統(tǒng)的分析、預測提供可靠的依據(jù)。主要具有以下幾種功能：

2.1控制功能：遠方或就地進行切合開關的控制；根據(jù)預定的判據(jù)對無功補償電容進行自動投切控制。

2.2故障檢測與報警：系統(tǒng)異常、故障報警與記錄，故障定位，報警遠程提示等。

2.3分析統(tǒng)計功能：可對各種數(shù)據(jù)分類管理，根據(jù)這些原始數(shù)據(jù)分析計算，生成線損、相損，用戶用電曲線等報表，并可檢測系統(tǒng)運行狀態(tài)及異常用戶狀況。

2.4地理信息功能：該系統(tǒng)建立在地理信息系統(tǒng)平臺之上，地圖可以縮放、分層顯示，全貌可以顯示全系統(tǒng)地理位置，局部可以顯示某配電變壓器的詳細內(nèi)容及運行情況。

2．5測量功能：采集有、無功電量，A、B、C三相電壓，A、B、C、N四線電流，功率因數(shù)，變壓器油溫和油位，自動抄收用戶電能表窗口值及其它信息，采集設備開關狀態(tài)、箱門狀態(tài)、報警狀態(tài)及通訊狀態(tài)等開關量。

3.配電變壓器監(jiān)控系統(tǒng)的通信組網(wǎng)設計

在目前所使用的配電變壓器監(jiān)控系統(tǒng)由供電公司主站和現(xiàn)場采集終端構成，總體組網(wǎng)如圖1所示。

如上圖所示，配電變壓器綜合監(jiān)控箱的核心設備是配變監(jiān)控終端，它包括交流采集模塊和處理-通信模塊。交流采集模塊是一塊三相多功能電能表，具備計量功能；處理-通信模塊完成油溫采集、數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析、電容器組投切控制、缺相保護、組網(wǎng)通信和現(xiàn)場通信等功能。通信控制器掛接在終端的音頻口上，可以組成無線網(wǎng)。將通信控制器更換成小型交換機，或直接將電話線接人終端的電話通信口上，可以利用程控電話組網(wǎng)。現(xiàn)場的RS-485總線上還可以掛接其他模塊。終端統(tǒng)計數(shù)據(jù)可以通過采集模塊的紅外接口、RS-232接口或無線接口，由手掌機抄錄。一次設備包括電容器組及其控制開關和保護器件、出線開關、接線端子和三相電流互感器等。上述模塊可以根據(jù)用戶要求靈活配置。

根據(jù)應用情況，在配電綜合測控儀通訊控制上設計了科學的“數(shù)據(jù)流量控制器”，可根據(jù)用戶需要通過設置“數(shù)據(jù)流量管理器”死區(qū)值和越死區(qū)時限來控制數(shù)據(jù)流量，并確定越上限及下限值，“數(shù)據(jù)流量管理器” 死區(qū)值和越死區(qū)時限隨時從主站下傳給配電綜合測控儀。采用“數(shù)據(jù)流量控制器”控制技術，可靠的保證了系統(tǒng)的運行。

在配電變壓器監(jiān)控系統(tǒng)中，主站和終端之間的通信組網(wǎng)非常靈活，選擇或者變更任意一種通信方式，對主站或終端都不會造成影響，即通信網(wǎng)絡對于主站系統(tǒng)和終端是透明的。

同時我們也可以看到，該系統(tǒng)的主站可以連接在系統(tǒng)的局域網(wǎng)(LAN)上，也可以獨立運行。主站系統(tǒng)可以與負荷管理系統(tǒng)共用負荷管理系統(tǒng)的主站通信設備和頻點，此時配電監(jiān)控系統(tǒng)的主站應連接在負荷管理系統(tǒng)的工作站上。主站系統(tǒng)軟件對系統(tǒng)的運行進行監(jiān)視，管理系統(tǒng)設備并生成各種運行分析報表。

通過上面的設計和綜合分析，配電變壓器監(jiān)控系統(tǒng)是一個新型電力自動化管理系統(tǒng)，包括系統(tǒng)主臺、通訊信道和配變監(jiān)測終端，主站在傳統(tǒng)負荷管理系統(tǒng)主站的基礎上，其軟件選用主站軟件，終端為配變監(jiān)測終端，它完成了對配電網(wǎng)中的配電變壓器進行監(jiān)測管理，實現(xiàn)遠方測量、設備狀態(tài)的遠方監(jiān)視，還可以記錄各參量的日曲線及月曲線，供主站進行整條線路損耗分析和變壓器管理；同時通過一路抄表接口實現(xiàn)對該地區(qū)低壓用戶的抄表數(shù)據(jù)的中繼和遠傳，進而實現(xiàn)對用戶的電量校核，并及時發(fā)現(xiàn)竊電行為等。

總結(jié)

目前在我國電力行業(yè)使用配電變壓器監(jiān)控系統(tǒng)，不但節(jié)約了電力系統(tǒng)的人力資源，而且提升了電力系統(tǒng)的管理水平和管理效率，為電力企業(yè)帶來了很大的經(jīng)濟效益。將為國家節(jié)能降耗起到重大作用。配電變壓器監(jiān)控系統(tǒng)作為電力系統(tǒng)自動化產(chǎn)品家族的主力軍，將在電力系統(tǒng)中的應用越來越廣，促進用電管理自動化程度的提高。

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