浅议变压器重过载低电压监测的关键技术

浅议变压器重过载低电压监测的关键技术

何燕南

南宁供电局

摘要：本文旨在探讨变压器重载和低电压监测的关键技术。首先，介绍了变压器在电力系统中的重要性及其常见问题，如过载和低电压，对电网稳定性和设备寿命造成威胁。随后，针对这些问题，本文概述了当前常用的变压器监测技术，包括传统的监测方法和基于智能化的监测系统。重点分析了监测技术的发展趋势，包括传感器技术的进步、数据分析算法的应用等方面。最后，总结了关键技术的挑战和未来发展方向，为变压器监测领域的研究提供了参考。

关键词：变压器; 过载监测; 低电压监测; 智能化监测系统; 传感器技术;

引言：变压器作为电力系统中不可或缺的重要设备，承担着电能转换和传输的重要任务。然而，由于电力系统负荷变化和设备老化等原因，变压器常常面临重载和低电压等问题，直接影响到电网的安全稳定运行。因此，对变压器进行及时有效的监测和管理显得尤为重要。本文将就变压器重载和低电压监测的关键技术进行综述，旨在为相关领域的研究和应用提供参考和指导。

一、配电变压器重载监测的关键技术

1.1重过载定义与危害

在配电网中，变压器的重载现象可能由于电力需求的突增或配网结构设计不合理等原因引起。重载情况的发生会导致变压器过热、损坏，甚至影响整个供电网络的正常运行。因此，对配网变压器的重载情况进行及时监测和管理至关重要。为了有效监测配网变压器的重载情况，需要收集大量的电压、电流等数据，并对这些数据进行深入分析。

1.2传统人工巡视方法与系统监测台区重过载对比

传统的人工巡视方法具有周期长、覆盖范围小、工作时间受限和感知滞后的特点。由于巡视周期较长，人工巡视难以实现对变压器重过载低电压问题的实时监测，导致问题发现和解决的滞后性。此外，人工巡视的覆盖范围较小，无法全面掌握整个台区的运行状况，尤其在电网负荷增加的高峰期，更显不足。同时，人工巡视受限于工作人员的工作时间，无法实现全天候的监测，进一步制约了其有效性。

相比之下，系统监测在这些方面展现出了显著的优势。首先，系统监测的周期较短，可以实现对变压器重过载低电压问题的实时监控，及时发现并处理潜在的隐患。其次，系统监测覆盖范围大，能够全面掌握整个台区的运行情况，提供更加全面和精准的数据支持。此外，系统监测不受时间限制，可以24小时不间断地进行监测，确保在任何时间段都能发现和应对问题。最后，系统监测能够提前感知变压器的运行状况，预防重过载和低电压问题的发生，从而提高供电的可靠性和安全性。

1.3系统监测重过载的技术难点

为了有效监测配网变压器的重载情况，需要收集大量的电压、电流等数据，并对这些数据进行深入分析。实时监测变压器的电流负荷情况是有效监测重载的关键。通过安装电流传感器和数据采集设备，可以实时获取变压器的电流数据，并将数据传输至监控中心进行分析。基于历史数据和预测模型，可以预测未来的负荷变化趋势，及时发现并防止变压器过载。借助人工智能和大数据分析技术，监测系统可以实现对变压器运行状态的智能诊断和预测，从而及时解决潜在问题，保障配电网的稳定运行。

配网变压器的重载监测不同于主网的监测。在配网中，变压器数量众多，分布范围广泛，因此需要更加细致和精准的监测系统。通过收集大量配网变压器的电压和电流数据，可以分析整个供电网络的运行状态，发现问题并制定相应措施。配网变压器重载监测的核心是实时性和精准性，只有确保每个变压器的运行状态都受到监控和管理，才能保障整个配电网的稳定运行。配网变压器的重载监测还需要考虑到配电网络的复杂性和动态性。电力系统中存在着各种各样的负载类型和负载特性，因此监测系统需要具备良好的适应性和扩展性，能够应对不同情况下的变压器重载问题。同时，监测系统还应该能够及时响应突发事件，采取相应措施，防止重载情况进一步恶化，保障供电网络的安全稳定运行。配网变压器的重载监测是保障电力系统安全稳定运行的重要环节。通过采集大量数据、应用智能技术和实时监测系统，可以有效预防和解决变压器重载问题，保障供电网络的稳定供电，为用户提供可靠的电力服务。

二、变压器重载和低电压监测的关键技术

2.1低电压定义与危害

配网变压器低电压问题可能由于供电电压不稳定或配网结构设计不合理等原因引起。低电压现象的出现会导致用户终端设备无法正常运行，从而影响供电质量和用户体验。因此，对配网变压器的低电压问题进行及时监测和管理十分必要。

2.2系统监测低电压技术难点

通过安装电压传感器和数据采集设备，可以实时监测配网变压器的输出电压情况。对于电压偏低的情况，监测系统能够及时发出警报，并将数据传输至监控中心进行进一步分析和处理。借助智能监测系统，可以实现对电压稳定性的智能监控，及时发现并解决潜在的低电压问题，保障供电质量。例如，变电站母线电压偏低引起台区首端电压偏低。因上级电源导致区域性低电压，变电站母线电压偏低时，调整上级供电变电站主变档位或无功设备出力，AVC投入运行。因运行方式不够优化导致低电压问题可以调整电网运行方式。

除了实时监测外，还可以通过分析大量的配网变压器数据，优化配电网的网架结构。通过分析不同区域的电压负荷情况和供电需求，可以合理调整配网结构，优化电力分配方案，提升供电效率和稳定性。例如10千伏线路供电距离长引起台区首端电压偏低，供电半径较长且负荷集中在末端，存在明显的线路末端电压低问题地区，存在季节性低电压的地区，或其他手段暂不具备实施条件，需采取临时性措施时，可以安装10千伏线路调压装置。台区位于线路中后段（线路后三分之二段），有联络，通过联络线可有效缩短10千伏供电半径提升电压，但转供通道线径不足时，可以增大转供通道导线线径。同时，结合智能监测系统的预测能力，可以预测未来的负荷变化趋势，为配电网的规划和治理提供科学依据。配网变压器的重载和低电压监测技术是保障电力系统安全稳定运行的重要保障，通过采集大量数据和应用智能监测技术，可以实现对变压器运行状态的实时监测和智能管理，从而保障供电质量，提升电网运行效率，为电力系统的可持续发展提供有力支撑。在未来的发展中，需要进一步加强对配电网监测技术的研究和应用，不断提升监测系统的智能化水平，为电力系统的安全稳定运行提供更加可靠的保障。

通过预设参数进行监控的方法，同样可以用于检测电压偏低的情况，在在变压器设备中安装了电压感应装置，实现了对输出电压即时变化的准确监控，然而，与人工检查相似，静态监测也存在观测范围受限、检测周期长等问题，无法全面准确地反映变压装置的工作状况。采用先进传感技术的智能监控设备，对变压器输出电压进行实时监控操作，安装电压传感器和数据采集设备，能够实时监控变压器的输出电压，并把采集的数据即时传送至监控中心，进行详尽的分析及操控。随着传感技术的迭代升级，监控系统如今能够更准确地监测电压起伏，及时触发报警，指出问题电压降低的问题，大量由智能监控系统搜集的信息，需借助高效率分析手段进行处理加工。

三、未来发展趋势及挑战

3.1. 智能化监测技术的发展趋势

信息技术快速进步使得智能监控技术在变压器高负荷监管与电压低下侦测方面展现出巨大潜力，在未来，智能监察范畴预计将逐步发展，随着AI与大数据科技的不断革新，智能监察系统将获取更强大的数据处理能力。借助先进的深度学习和人工智能算法，监控系统能够从海量数据集中挖掘潜在的规律和异常模式，从而有效增强其判断准确性和智能处理能力，云边缘技术深度融合，将促使智能化监控体系向着着更加机动灵活和高效能显著的道路发展。将数据处理和分析任务分布到网络云端与边缘节点，使得监控体系能实现提高反应效率和更高效的资源利用，进而提升监控系统在实时性和可靠性的展现，物联网技术的普及应用，将显著推动智能监控技术的发展，为其提供稳固的支持，通过让感应器、监控设备和数据处理中心等关键环节实现数据互联互通，构建出一个能够对变压器运行进行全面、即时追踪和处理的智能监控系统[3]。

3.2. 挑战与应对策略

智能监控技术在变压器超负荷运行和电压检测方面有很大发展前景，但也有问题需要解决办法解决，随着监管手段持续积累数据，保障信息安全与个人隐私不被泄露成为了一个日益凸显的难题。为监控系统加固信息安全保护，增强资料安全的防线，比如加密操作和严格控制访问控制，以防止非法访问和数据修改，从而维护个人隐私权的完全性与保密性，为了确保智能监控体系能顺畅整合且能可扩展性，必须制定一套完备的技术标准和规范架构。建立并实施监控体系，应严格遵守我国及领域的规章制度，以此增强系统的稳定性与可靠性，要想智能监控技术实现快速发展，必要条件是既拥有专业技能又累积实战能力的杰出人才集体。政府、企业和高等教育机构需加强合作，携手培养拥有创新思维和实践技能的智能监测技术领域内的优秀人才，推动推动监测技术领域的持续创新并在实践中广泛应用，建立并保养一套智能监控系统，成本高昂，必须全面考量盈利可能性以及运营产生的经济效益，在设计监控体系时，需全面考虑成本效果比和效能评估，确保系统能够实现持久稳定运作，并为电力网络的稳定运行带来具体的经济效益和社会利益。

四、结语

在电力系统中，变压器的重载和低电压监测是确保电网稳定运行的关键环节。智能化监测系统通过采集大量实时数据并结合先进的数据分析算法，能够实现对变压器重载和低电压情况的准确监测和预警，从而提高了电力系统的安全性和稳定性。然而，智能化监测系统仍然面临着一些挑战，包括传感器技术的稳定性和可靠性、数据分析算法的精度和效率、监测系统的成本等方面。未来的发展方向是进一步提高技术水平，不断创新，为电力系统提供更加可靠、高效的变压器重载和低电压监测解决方案，以确保电网的安全稳定运行，满足社会对电力供应的需求。

参考文献

[1]姚伟.配电变压器重过载及三相不平衡防治方法[J].云南电力技术,2023,51(06):67-69.

[2]徐肖伟,牛力霄,李永卿,等.季节性重过载对配电变压器的影响及治理分析[J].云南电力技术,2022,50(04):2-4.

[3]江友华,尚兴森,江相伟,等.变压器局部放电传播特性及监测点位的优化研究[J/OL].绝缘材料,1-9[2024-04-19].http://kns.cnki.net/kcms/detail/45.1287.TM.20240415.1357.004.html.