干式變壓器溫度在線監測系統

王海英 宋斌

1.鶴壁機電信息工程學校，河南鶴壁 458030 2.鶴壁工業中專，河南鶴壁 458010

引言

干式變壓器的安全運行和使用壽命很大程度上取決于變壓器繞組絕緣的安全[1-2]。當變壓器繞組的絕緣性能降低后，將對其導熱性能產生很大影響。在絕緣遭到損壞的位置，其溫度將會急劇上升，當上升到一定極限值時，輕者造成變壓器絕緣性能降低、使用壽命下降；重者可能造成絕緣擊穿，變壓器燒毀爆炸，其損失不可估量[3]。因此，對干式變壓器的溫度數據進行實時監測是十分重要的。

本文提出采用無線溫度傳感器對干式變壓器各相溫度進行數據采集，將數據遠程傳輸至監控中心，實現對干式變壓器的溫度預警與故障報警。

1 系統組成

該系統包括多個溫度采集節點、現場數據管理機、后臺數據交換機和監控中心服務端。其中溫度采集節點和現場數據管理機之間通過Zigbee無線網絡進行連接，現場數據管理機、后臺數據交換機和監控中心服務端之間分別使用網絡雙絞線進行連接。

圖1 數據顯示主界面

圖2 數據顯示主界面

1.1 現場溫度采集節點

溫度采集節點安裝在所監測的干式變壓器現場環境中，采用ZigBee無線網絡連接，該網絡采用IEEE802.15.4協議標準，具有低功耗、低數據速率、自組織網絡的優點[4]。其中，溫度采集節點安裝在干式變壓器各相繞組上，實時采集干式變壓器各相及鐵心溫度。

1.2 現場數據管理機

現場數據管理機的主要功能是用來將現場各節點組成測溫網絡，實施現場數據的無線接收，并轉發給后臺數據交換機。本模塊主要安裝在現場干變室內，距離測溫節點較近，可以方便接收測溫節點發來的數據。現場數據管理機與測溫終端之間使用無線技術進行數據傳送，可以實現光電隔離，徹底解決電氣絕緣問題，因而安全可靠。現場管理機與后臺數據交換機之間使用網絡光纖連接，可以實現現場數據的高速、長距離輸送，從而保證數據的實時性。

1.3 后臺數據交換機

后臺數據交換機使用直通方式，可以理解為在各端口間是縱橫交叉的線路矩陣電話交換機。它在輸入端口檢測到一個數據包時，檢查該包的包頭，獲取包的目的地址，啟動內部的動態查找表，轉換成相應的輸出端口，在輸入與輸出交叉處接通，把數據包按指定的端口號發送給監控中心進行分析處理。由于不需要存儲，延遲非常小、交換非常快，其安裝在監控調度中心，與現場通過網絡光纖連接，進行數據的實時匯總和轉發。

1.4 監控中心服務端

監控中心服務端主要包括監測系統服務器和監測軟件平臺組成。

監控中心服務端主要功能是用來進行現場數據的接收、處理、顯示和儲存，并根據所設定的闕值進行溫度預警、狀態判斷。

2 結語

本文設計了一套干式變壓器溫度在線監測系統。該系統采用無線傳感器對干式變壓器各相溫度進行監測，將溫度數據遠程傳輸至監控中心，實現干式變壓器的溫度報警和故障預警。該系統具有結構合理、性能可靠、使用方便等特點，可以滿足現場設備溫度監測的需要，且具有較強的技術應用推廣前景。

[1]余濤.干式電力變壓器技術與應用[M].北京：中國電力出版社，2008.

[2]順特電氣有限公司.樹脂澆注干式變壓器和電抗器[M].北京：中國電力出版社，2005.

[3]鄭殿春，張連星，趙大偉.干式變壓器主絕緣分析[J].變壓器，2010，47(9)：21-26.

[4]王財寶,盛戈,曾奕,等.基于ZigBee技術的導線接頭溫度集群監測[J].電力自動化設備,2009,29(11):45-49.