摘要：10KV干式变压器在现代电力系统中应用十分广泛，工作时，如果绕组温度过高可能会造成变压器损坏。基于此，本文试分析通过建立在线监测与评价系统的方式实时了解变压器温度情况以及动态变化，以便据此进行必要的调整，使变压器能够更好的进行工作。
关键词：10KV干式变压器；温度在线监测；监测系统模型
前言
我们公司是建于1958的国有老单位，原来老厂区的供电变压器都是采用的10KV油浸式变压器，由于10KV干式变压器运行损耗低、性能可靠，应用范围越来越广，在2012年建设的新厂区供电系统我们设计也采用10KV干式变压器，投产后对其进行在线监测与评价的核心意义在于实时了解变压器的温度状况，这是传统时代没有思考和解决的管理盲区，但由于该项工作并无成熟的实践经验和理论可供借鉴，因此存在着实际操作方面的困难。对10KV干式变压器温度进行在线监测与评价，有利于后续工作的进行。
1.10KV干式变压器温度在线监测系统
1.1监测系统的模型
10KV干式变压器温度的变化主要指其内部的金属绕组，绕组的绝缘性很大程度上会影响变压器的使用价值和寿命，通常而言，如果绕组的某一部分或几个部分绝缘性出现问题，对应节点的温度会随之升高，这是通过温度监测了解变压器状况的基本原理。本文选取10KV铁芯干式变压器为对象，建立监测系统，系统各模块的基本构成如图1所示。
图 1 干式变压器温度在线监测系统
该系统主要包括监控中心服务端、后台数据交换机、现场数据管理机、以及若干温度采集节点构成。由于铁芯绕组可能存在多个部位绝缘性下降的问题，因此选取的温度采集节点数目要在3个以上。
1.2监测系统的各组成部分
监控中心服务端、后台数据交换机、现场数据管理机、温度采集节点四个部分是系统的核心，分别对应不同的功能，各项功能之间存在明显的内在联系。
温度采集节点是指设置于铁芯绕组上、负责实时采集、监测温度值的构件，由开闭所进行控制，当需要进行采集、监测作业时，通过开闭所将其打开，则对应节点进入工作状态，反之则节点停止工作。为求更好的进行采集和监测，系统建立了两处开闭所和6个节点。现场数据管理器是指将温度采集节点的采集数据通过数字设备实时显示的构件。为求更细致的了解具体温度情况、温度变化情况，系统设置了两处现场数据管理机，分别对应一个开闭所和三个温度采集节点。后台数据交换机的作用是将各类数据快速的进行处理，比如现场数据管理器在10S钟的时间里收集到2次53℃数据，为便于直观的进行分析，后台数据交换机会自行进行统计，将相同数值的数据归入一类中，通过次数标注使结果更为直观。监控中心服务端的作用是将所有经过汇总和处理的数据直接呈献给工作人员，使人员随时了解10KV变压器铁芯绕组的温度情况。
整个系统的核心是温度采集节点，该构件的基本工作模式如图2所示。
温度采集节点以电力作为工作动力，通过温度传感器收集温度信息，再通过数据处理模块将收集所得信息进行处理，将其变为计算机可以识别的语言，最终发送给现场数据管理机进行后续加工，温度采集节点可以随时更换。通过这种方式，人员能够随时了解变压器铁芯绕组的温度状况和其动态变化，所获数据则可以作为变压器修理、调整的依据[1]。
图 2 温度采集节点的基本工作模式
2.10KV干式变压器温度在线评价系统
2.1在线评价的意义和内容
在完成了温度在线监测系统的建立工作后，为求确切的了解其性能，还需建立对应的在线评价系统。在线评价的意义是了解监测系统的工作状况，同时，评价系统还可以兼具安全评价的能力。
通常来说，监测系统建立后，如果硬件设备不出现问题，就可以较好的投入工作，但系统可能存在细节把控不到位、部分环节实用性较差等状况，应用在线评价系统可以较好的发觉以上问题，并作为后续调整的依据，这和行政管理需要检查系统监督是类似的道理。
在线评价的主要内容是监测系统工作方式是否规范、所获数据是否科学、温度的动态变化是否得到捕捉三个方面。以温度动态变化的捕捉为例，假如目标绕组采集节点的温度在10S之内出现了3次变化，但采集节点只捕捉到一次，那么实时监测就失去了意义。在线评价系统发现这一问题后，给出对应评价，使人员了解设计的不足，并根据这一不足及时改进。
安全一直是电力相关作业关注的核心，10KV干式变压器影响的范围相对较广，其安全性更是不容忽视，在线评价系统的工作在针对温度监测系统进行的同时，也应兼具安全评价的功能。比如监测系统6个温度采集节点中的3个所采集的温度数据呈现快速上升的趋势，这即说明绕组已经出现严重的绝缘性下降问题，存在安全隐患，在线评价系统可以给出安全评价，使人员直观了解10KV干式变压器的状况，及时进行调整[2]。
2.2在线评价的具体方式
在线评价针对的三个方面是监测系统工作方式是否规范、所获数据是否科学、温度的动态变化是否得到捕捉，此外还包括10KV干式变压器的整体安全。其具体工作方式是，随着监测工作的进行实时给出评价，也可以根据需要给出阶段性评价。
以实时评价为例，监测系统所获的数据是持续更新的，如果10KV干式变压器的铁芯绕组处于正常工作状态下，数据变化应该是相对平稳的，在这种情况下，一旦所获数据出现一到两次明显的大幅度变化，极可能是监测系统出现故障，在线评价系统可以就此给出评价，以便于人员发现和处理问题，如果没有在线评价系统的工作，人员可能无法了解故障原因，不得不逐层分析，工作量大幅增加。
总结：通过分析10KV干式变压器温度在线监测与评价系统，了解了两个系统的基本工作内容。在线监测系统可以实时对变压器绕组温度进行监测，了解其温度情况并记录重要的数据，在线评价系统则可以对在线监测系统的工作以及变压器的整体安全进行评价，使相关工作的效果得到进一步提升。在后续工作中，应用上述理论可以更有效的进行10KV干式变压器温度的在线监测和评价工作。
参考文献：
[1]赵艳龙.树脂浇注干式变压器温度场数值计算及在线监测系统研究[D].重庆大学，2013.
[2]薛卜玮，黄新波，朱永灿.10kV箱式变电站温度在线监测系统的研究[J].陕西电力，2016，04：22-27.
论文作者:廖凌
论文发表刊物:《电力设备》2017年第19期
论文发表时间:2017/11/23
标签：在线论文; 温度论文; 评价论文; 节点论文; 绕组论文; 监测系统论文; 工作论文; 《电力设备》2017年第19期论文;