配電變壓器損耗和容量在線檢測方法

文/姜聿涵

配電變壓器作為電力系統的重要組成部分，在電流電壓轉換，保證電力安全高效傳輸等方面發揮著關鍵性作用。從相關部門公布的統計數據來看，我國35kV以下的中小型配電變壓器占比較大，以2018年為例，35kV配電變壓器超過700萬臺。由于配變電變壓器直接面向于終端用戶，因此如何快速檢測相關參數，評估配變電變壓器的運行狀態，就成為現階段電力企業急需解決的技術難題。

1 配電變壓器損耗與容量檢測重要性

對配電變壓器損耗與容量檢測重要性的分析，幫助技術人員從整體上，明確相關檢測技術調整與優化的必要性，進而為后續相關配電變壓器故障檢修工作的開展奠定了堅實基礎。

1.1 配電變壓器損耗檢測的重要性

配電變壓器運行周期較長，使用數量較多，成為目前電力系統能耗的重要因素。根據相關部門公布的統計數據來看，全國配電變壓器電能損耗為30TWh-50TWh，約占全國發電量的3%到4%。基于實際，采取有效措施控制配電變壓器損耗，提升配電效率，對于緩解地區供電緊張，減少電力系統運營成本具有十分深遠的影響。一般情況，配電變壓器的使用壽命為20年，由于工作環境較為特殊，使得配電變壓器在運行環節，極易出現絕緣老化的情況，進而引發電力故障，對于電力系統運行的穩定性產生極為不利的影響。對于損耗的檢測，在很大程度，能夠有效應對這一情況，使得配電變壓器始終處于良性的運行狀態，在延長使用壽命的同時，減少病害的發生，穩步提升配電變壓器的抗短路能力、運行穩定性以及供電質量，實現了對空載損耗以及短路損耗的實時監測，對于相關線路故障的防范與應對有著極大的裨益。

1.2 配電變壓器容量檢測的重要性

圖1：為配電變壓器損耗和容量在線檢測流程

在整個電力系統中，配電變壓器的主要作用在于，保證電能傳輸的穩定性，因此在配電變壓器運行環節，技術人員需要根據其額定電容，進行電力傳輸參數的調控。從過往經驗來看，配電變壓器容量的選擇，需要綜合考量配電變壓器空間分布位置、輸電線路的負荷等因素。部分配電電壓器生產廠家出于自身利益的考量，在設備生產環節，會私自修改配電變壓器容量信息，提高出廠價格，進而對有序配電變壓器的使用產生極為不利的影響。

現階段在配電變壓器損耗與容量檢測過程中，普遍沿用舊有的預防性試驗獲取配變電相關參數。預防性試驗對于新進網的配電變壓器有著較好的檢測效果，但是無法滿足已掛網配電變壓器的檢測要求，在實際的測量環節，需要在斷電條件下進行，造成檢測成本較高。基于這種實際，電力企業在發展的過程中，針對于配電變壓器檢測，投入大量的人力、物力等資源，進行在線檢測技術的探討、研究，通過對傳感器、集成電路、信號處理裝置的合理使用，逐步實現對配電變壓器損耗與容量的實時檢測，幫助技術人員實時掌握配電變壓器的運行狀態、參數變化，為后續相關設備維護保養工作的開展提供了技術支持。

2 配電變壓器損耗與容量在線檢測技術難點

為確保配電變壓器損耗與容量在線檢測技術的科學高效應用，在相關技術應用之前，相關工作人員應當立足于實際，系統分析在線檢測技術的難點，形成全面系統的思維認知，增強了后續技術研發與應用的指向性。

配電變壓器損耗和容量檢測重點應當放置在配電變壓器空載損耗、短路損耗以及容量測定等幾個方面。但是現階段國內外，對于在線檢測技術的研究相對較小，在線檢測機理有待完善，因此如何在現有技術條件下，對配電變壓器損耗和容量在線監測技術體系進行就成為迫切需要解決的問題。同時在線檢測活動的開展有賴于在線檢測系統，盡管我國在傳感器、集成電路、信號處理技術、計算機技術等方面取得了長足進步，技術實力不斷提升，但是在線檢測系統內部結構較為復雜，技術容錯率較低，為了保證配電變壓器損耗和容量在線檢測技術的科學高效應用。技術人員在實際的技術應用環節，應當著眼于配電變壓器損耗、容量檢測工作的實際情況，結合現有的技術條件，做好相應的技術準備工作。例如在線檢測系統構建環節，對于傳感器的選型應當注重哪些方面的內容，確保傳感器能夠快速獲取各類信息。同時在配電變壓器運行環節，需要對相關電氣信號進行無畸形傳輸，并將數據信息快速傳輸到數據中心，便于電路故障診斷工作的有序開展。在線檢測方法，需要在帶電環境下，獲取微弱的電力信號，為了排除干擾，技術人員需要進行技術調整優化，以此來增強配電變壓器損耗和容量在線檢測的實際效果。

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在線檢測方法涉及多個方面的內容，要求技術人員在進行技術難點全面評估的前提下，以科學性原則、實用性原則為導向，轉變技術應用的思路，創新技術應用方法，全面深入地探討配電變壓器損耗與容量在線檢測的基本方法。

3.1 構建完整的在線檢測流程

基于現階段配電變壓器損耗與容量檢測的相關要求，技術人員在對在線檢測技術體系研發的過程中，需要結合過往有益經驗，在科學性原則、實用性原則的引導下，以現有的技術條件為支撐，理順在線檢測技術的運行流程，實現各類在線檢測技術手段的有效銜接。具體流程如圖1所示。

在整個在線檢測技術體系構建環節，技術人員，有必要立足于實際，對傳感器、信號預處理器、數據采集裝置、信號傳輸裝置、數據處理器等組件的合理使用，形成信號變送系統、數據采集系統、信號處理系統以及故障診斷系統，形成配電變壓器損耗和容量在線檢測閉環系統，對配電變壓器運行環節，產生的各類數據信息，快速收集、匯總，為相應故障診斷工作的開展提供了參考。

3.2 配電變壓器損耗在線檢測方法

配電變壓器損耗在線檢測的之前，技術人員應當結合配電變壓器的相關參數，尤其對配電變壓器副邊電氣參數等進行針對性梳理，通過這種方式，將配電變壓器中鐵耗與銅耗進行區分，完成區分后，將配電變壓器短路損耗視為銅耗，空載損耗視為鐵耗的原則，準確計算出配電變壓器的損耗。在檢測過程中，技術人員需要對配電變壓器溫度折算、誤差分析，以此來提升配電變壓器損耗在線檢測的準確性，有效排除外部環境因素對于損耗檢測的影響，增強配電變壓器損耗管理的要求。具體來看，在線檢測環節，配電變壓器需要在一定溫度環境下，長期運行，并記錄運行過程中，不同溫度條件下，配電變壓器的損耗情況，借助于溫度要素的準確梳理，幫助技術人員能夠直觀地厘清配電變壓器損耗與環境溫度之間的關系，對于損耗控制產生了積極作用。從過往經驗來看，在對油浸式配電變壓器損耗測試環節，應當將75攝氏度作為參考溫度，對于干變式配電變壓器則應當根據國家相關技術標準，將參考溫度控制在65攝氏度。配電變壓器在接入電網后，變壓器整體負載變化相對較小，變化的不明顯，導致在線監測在對配電變壓器損耗進行分析評估的過程中，難以有效獲取電壓值與電流值，對后續測量結果產生了消極影響。基于這種認知，對配電變壓器損耗在線檢測的過程中，有必要選擇配電變壓器負載變化較大的幾個時間段進行測量，以最大程度地保證在線檢測的精確性與準確性。

3.3 配電變壓器容量在線監測方法

配電變壓器容量在線檢測過程中，可以采取損耗比較法，完成配電變壓器容量的科學計算。從配電變壓器的運行原理來看，其容量的大小與配電變壓器鐵芯體積、繞組線的直徑有著最為直接的聯系。正是基于這種技術原理，在實際在線檢測過程中，技術人員可以采取損耗比較法，完成對容量的科學判定。配電變壓器容量在線檢測過程中，技術人員應當吸收過往有益經驗，明確雙功率表法的技術優勢與技術缺陷，在此基礎上，通過對傳感器的組合優化、數據處理等模塊的優化，使得配電變壓器容量信息得以實時獲取，并通過在線檢測系統內，自發性進行容量數據的對比，工作人員可以根據容量數據信息，借助于自身工作經驗，判定配電變壓器的運行狀態，為后續相關設備管控工作的開展奠定技術基礎。

4 結語

配電變壓器損耗與容量在線檢測技術，對于配電變壓器各項參數的評估以及故障檢修提供了強大的技術支持。為發揮在線檢測技術的技術優勢，提升配電變壓器損耗與容量檢測的準確性與實時性，文章從多個角度出發，對配電變壓器損耗與容量在線檢測技術進行了系統化探討，逐步形成了完備的在線檢測技術方案，但必須認識到配電變壓器損耗與容量在線檢測仍處于起步階段，相關理論與技術尚不完善，因此仍舊需要投入大量的時間、精力進行研究。