配电变压器负荷监测装置设计 李娜

配电变压器负荷监测装置设计李娜

发表时间：2019-09-18T16:50:17.243Z 来源：《电力设备》2019年第7期作者：李娜[导读] 摘要：配电变压器是电力系统重要的电气设备之一，其可靠性直接关系到输配电网络的安全稳定运行。

（国网山西省电力公司晋城供电公司山西晋城 048000）

摘要：配电变压器是电力系统重要的电气设备之一，其可靠性直接关系到输配电网络的安全稳定运行。随着社会经济的不断发展与进步，各方面对电力的要求越来越高，配电系统的负荷量也越来越大，一些重要的负荷只要出现短暂的停电就可能造成重大影响。因此，探讨配电变压器负荷监测装置设计中存在的问题，做好相应的改进策略就显得尤为重要和紧迫了。本文主要分析配电变压器负荷监测装置设计要点。

关键字：配电；变压器；负荷；监测装置

电能主要是通过配电系统直接输送给用户的，因此，配电系统运行的稳定性将对供电的可靠性产生直接影响。而利用负荷监测系统能够帮助运行人员尽快找到断线故障点，大大缩短了故障修复时间。为了提高配电变压器的容量利用率，达到节能减排、降低能耗的目的，根据变压器的有关技术参数，研究能够准确反映配电变压器实际负荷过程的装置，并将其用于调容配电变压器的选型，实现变压器的经济运行，具有重要的现实意义。

1关于负荷监测系统

负荷监测系统的主要组成部分包括负荷测录仪组成的数据采集系统、通用分组无线电业务通信和电信部门短信构成的数据传输系统、各供电公司中负责接收数据的终端服务器。负荷测录仪主要是安装在配电变压器的低压出线侧，其主要功能是负责收集各个配电变压器低压侧的电压、负荷电流以及功率因数等；通用分组无线电业务通信和电信部门短信构成的数据传输系统主要负责将负荷测录仪收集的信息发送到各个供电公司的终端服务器上；各个供电公司终端服务器的主要功能则是将接收到的数据进行存储，同时确保所有安装了负荷测录软件的个人计算机实现数据共享。

2配电变压器负荷监测的一般配置原则

2.1综合各部门各专业对数据的需求,一般情况下,负荷监测终端着重进行配电变压器电气量的监测,可不考虑监测非电气量(变压器的油温、油位及档位等)。其中有以下必须监测的电气量。

（1）各相实时电压、电流、功率因数、有功功率、无功功率。

（2）平均功率因数,总有功、无功功率。

（3）各相电流最大值、最小值及发生时间。

（4）电压电流最大值、最小值及发生时间。

（5）停电起止时间和次数,累计停电时间。

（6）最大需量及发生时间。

（7）缺相、失流、失压报警。

（8）超限报警如负荷超限、电流超限、电压超上限或下限等。

（9）正向总、总尖、总峰、总谷、总平有功电量。

（10）感性总、总尖、总峰、总谷、总平有功电量。

（11）容性总、总尖、总峰、总谷、总平有功电量。

2.2坚持实用和经济的原则选择负荷监测终端设备。市场上的监测仪器分为两类,即多功能电子表和TTU。两类产品所采集的电气量均比较齐全,能够满足基本要求。但是为了装置的运行可靠性,建议优先选择信誉好、服务优的知名品牌产品。

2.3用于负荷“在线监测”的终端设备只需包含监测仪器、GPRS通信模块及电源模块等三部分,一般情况下不考虑与低压无功补偿装置合二为一,避免因其他设备的质量和可靠性不理想而影响监测仪器的正常运行。

2.4对于经过负荷监测确认功率因数、电压合格率偏低需要配置低压无功补偿装置的,可以考虑按照实际情况安装配电变压器负荷监测和低压无功补偿综合装置。该综合装置可共用电流互感器、合用箱体,可以考虑“TTU+多功能电子表”的方式：TTU负责控制低压无功补偿的自动投切和配电变压器分接头的调整;多功能电子表负责有关电气量的数据收集及传输。

2.5负荷监测终端设备应设计简捷合理、结构紧凑、便于安装。装置的模块尽可能分开布置,即多功能电子表或TTU、GPRS通信模块、电源模块等分开布置在箱体中,便于单一元件故障后的维修或更换。

2.6负荷监测终端设备箱体外壳应选用不锈钢材料,GPRS通信模块的天线由箱体下方的开孔引出,避免箱体渗水影响内部元件的正常运行。

3配电变压器负荷监测装置设计的改进策略

3.1信息输入存在误差及改进措施。手机号与设备号是杆变负荷监测装置中的关键字段，这2个字段的主要功能是使装置与终端实现一对一的对应。然而，在信息的传递与录入过程中，若出现终端平台录入错误的情况，那么监测装置与终端将无法进行通信。针对这种情况，首先应对装置卡片的信息进行核对，检查负荷监测系统中的手机号和设备号是否输入正确。改进措施：（1）对信息录入人员进行相关培训，降低输入信息的错误率；（2）采用条形码扫描的输入方式，从源头上降低录入的差错率。

3.2负荷监测装置出现死机及改进措施。早期，因为开发技术的不成熟，杆变负荷监测装置在软件与硬件方面可能出现不兼容的现象，在运行了一段时间后，有的装置还会出现死机的现象。出现这种情况时，应先将负荷监测装置的电源断开，再进行重新启动，则可恢复运行。对一些频繁死机的装置，则可判定其硬件质量存在问题，应对其进行及时更换。改进措施：运行人员应对负荷监测装置加强日常维护工作，并定期检查其通信是否正常，若出现通信失败，则应立刻安排工作人员到现场处理。

3.3负荷监测装置电源供电不足及改进措施。早期的杆变负荷监测装置采用的是纽扣电池进行内部供电，正常情况下，这种电池的电量可以供应3～5年，但若气候条件恶劣，电池的老化速度则会加快，而且装置在重启过程中还会消耗大量的电量，这些原因都将造成负荷监测装置的电源出现供电不足的情况，从而导致其无法工作。改进措施：临时的处理方法为更换电池。而目前的杆变负荷监测装置采用的内部供电方式是充电电池，主要是通过配变电源进行充电，则不会再出现供电不足的情况。

3.4信号较差及改进措施。由于杆变负荷监测装置的分布较广泛，在一些偏远地区，虽然覆盖有GPRS/CDMA无线公网，但是其信号较差，早期的杆变负荷监测装置对这方面的考虑不周到，从而导致了一些偏远地区装置在上传信号时不稳定。改进措施：通过终端主动补招数据的方式进行数据上传，但是这种方法的工作量较大，因此需要每天都安排工作人员进行补招。解决这类问题的方法则是更换更长的天线。

3.5安装过程中接线不当及改进措施。对于杆变负荷监测装置而言，电压接线不当会对装置造成损坏。接线不当主要有2种情况：（1）安装时接线不当，例如将电压的零线接到相线上；（2）零线的连接不可靠。在接线过程中，由于零线的接线是连接到室外的，经过长期的风吹雨淋容易出现接触松动甚至脱落的现象。改进措施：在施工过程中，应先接零线，再接相线，连接点若是暴露在自然界，那么在完成接入之后应利用防水胶带将其包裹牢固，从而防止连接点出现松动或脱落。

3.6内部元器件被损坏及改进措施。杆变负荷监测装置受到温度、湿度等影响会出现内部元器件损坏的现象，例如电源模块烧毁、装置内部的印刷电路板损坏等。改进措施：（1）对电源模块进行改进，解决内部元器件的故障；（2）加强杆变负荷监测装置的机械强度，以适应恶劣的环境；（3）在施工过程中应对装置中的元器件轻拿轻放，避免造成损坏。 4结语

配电变压器负荷监测装置安装和操作方便、实用性强，可以满足现场实际需要，能够在线准确测量变压器的各种运行参数，为变压器实现经济运行提供重要依据，进而对节能、降耗工作具有很大的现实意义，具有较高的推广应用前景。

参考文献

[1]侯春燕.无功补偿在配电变压器中的应用[J].节能与环保.2016(09).

[2]洪鹓.中压公用线路无功补偿现状与新进展[J].农村电工.2011(12).

[3]张弘廷.低压随机补偿路子对、效果好[J].农村电气化.2011(09).

[4]孙鑫,马利明.无功补偿在配电线网中的应用[J].民营科技.2011(05).

[5]毕均宏.浅谈农村供用电降损节能的技术措施[J].农村电工.2012(07).