隨著國(guó)家電網(wǎng)公司加快建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，作為智能電網(wǎng)的核心設(shè)備之一：智能變壓器，其技術(shù)水平的提升對(duì)智能電網(wǎng)建設(shè)具有巨大的推動(dòng)作用。變壓器在線監(jiān)測(cè)功能和實(shí)時(shí)反饋交互功能為傳統(tǒng)變壓器插上智能發(fā)展翅膀。

變壓器在線監(jiān)測(cè)，就是依據(jù)變壓器的各種機(jī)械和電氣特性，通過(guò)對(duì)油中溶解氣體分析、局部放電、鐵心接地電流、繞組變形在線分析和振動(dòng)分析，監(jiān)測(cè)變壓器的運(yùn)行狀態(tài)。現(xiàn)代傳感技術(shù)、微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，為變壓器等高電壓設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。智能變壓器作為變電站的重要設(shè)備，與傳統(tǒng)變壓器的核心區(qū)別，就在于它具有智能化的在線監(jiān)測(cè)功能。

1.變壓器在線監(jiān)測(cè)的優(yōu)越性

變壓器在電網(wǎng)中長(zhǎng)期運(yùn)行，不可避免地會(huì)累積各種缺陷。這些缺陷發(fā)展為故障的進(jìn)程，可分為漸發(fā)性故障和突發(fā)性故障兩大類。漸發(fā)性故障主要表現(xiàn)為變壓器在正常運(yùn)行過(guò)程中，由于絕緣老化、受潮等，使絕緣性能逐漸下降，最終導(dǎo)致故障的發(fā)生。盡管此類故障的發(fā)生幾率很高，但卻具有一定的規(guī)律性，是完全可以通過(guò)在線監(jiān)測(cè)及時(shí)發(fā)現(xiàn)并加以避免的。對(duì)變壓器可能發(fā)生的故障及時(shí)準(zhǔn)確做出預(yù)測(cè)，不僅是電網(wǎng)運(yùn)維人員關(guān)注的熱點(diǎn)，也是保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。

作為變壓器檢修的常用方式，預(yù)防性試驗(yàn)和定期檢修具有較大的盲目性和強(qiáng)制性。建立一種預(yù)知性的檢修方式，“當(dāng)修則修”，而非“到期就修”，已成為狀態(tài)檢修的必然趨勢(shì)。它以設(shè)備當(dāng)前的現(xiàn)實(shí)狀況為依據(jù)，通過(guò)智能化的監(jiān)測(cè)手段，對(duì)設(shè)備進(jìn)行縱向、橫向比較分析，識(shí)別故障的早期征兆，并對(duì)故障部位與程度以及發(fā)展做出趨勢(shì)性判斷，作為變壓器檢修的基礎(chǔ)依據(jù)。

變壓器狀態(tài)檢修與傳統(tǒng)定期檢修相比，主要具有以下幾個(gè)方面的優(yōu)勢(shì)：增強(qiáng)了輸變電設(shè)備的供電可靠性;對(duì)故障實(shí)施早期檢測(cè)，幫助制定更可靠的維修計(jì)劃;降低了檢修成本和檢修難度，減少了設(shè)備檢修風(fēng)險(xiǎn);節(jié)省了大量人力物力;延長(zhǎng)了變壓器的全壽命周期。

2.變壓器在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的組成

變壓器電網(wǎng)狀態(tài)檢修主要由狀態(tài)監(jiān)測(cè)和狀態(tài)診斷兩部分構(gòu)成。監(jiān)測(cè)方式一般為常規(guī)監(jiān)測(cè)、在線監(jiān)測(cè)、特殊監(jiān)測(cè)等。變壓器在線監(jiān)測(cè)是基于各傳感器獲取的變壓器的狀態(tài)信息，再通過(guò)計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)所監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算，對(duì)變壓的運(yùn)行狀態(tài)做出科學(xué)的評(píng)估和預(yù)測(cè)，最終經(jīng)監(jiān)測(cè)診斷系統(tǒng)進(jìn)行綜合智能診斷，給出決策方案，以確定其最佳檢修時(shí)間。在線監(jiān)測(cè)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，就在于其監(jiān)測(cè)功能和診斷功能有機(jī)結(jié)合后具有綜合判斷決策能力。

變壓器在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可分為集中式與分散式兩種。其中，集中式是對(duì)所有被測(cè)設(shè)備進(jìn)行定時(shí)或巡回監(jiān)測(cè);分散式是采用專門的測(cè)試儀器所測(cè)取的信號(hào)進(jìn)行就地測(cè)量。

變壓器在線監(jiān)測(cè)是以微處理技術(shù)為核心，它集傳感器、數(shù)據(jù)收集、通信系統(tǒng)和數(shù)據(jù)分析功能于一體，通過(guò)連續(xù)監(jiān)測(cè)在一段時(shí)間內(nèi)狀態(tài)參數(shù)，及時(shí)捕捉變壓器早期故障的先兆信息，根據(jù)變壓器參數(shù)的變化趨勢(shì)來(lái)判定變壓器運(yùn)行狀態(tài)。不僅能夠有效防范變壓器各種故障的發(fā)生和發(fā)展，還降低了意外停電所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失。對(duì)運(yùn)行中的變壓器進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，彌補(bǔ)了常規(guī)試驗(yàn)與檢測(cè)手段的不足。盡管依據(jù)捕捉到的變壓器動(dòng)態(tài)信息對(duì)其進(jìn)行內(nèi)部突發(fā)性故障預(yù)測(cè)還存在一定的局限性，但它仍是目前制訂變壓器檢修計(jì)劃最有效的技術(shù)依據(jù)，具有十分重要的指導(dǎo)意義。

在線監(jiān)測(cè)對(duì)所采用的傳感器與監(jiān)測(cè)儀，具有高度可靠性、免維護(hù)性和自檢功能。一旦監(jiān)測(cè)儀自身存在問(wèn)題，可自動(dòng)發(fā)出聲光呼叫報(bào)警信號(hào)。因此，它消除了常規(guī)檢測(cè)方法中檢測(cè)裝置異常所導(dǎo)致的誤判問(wèn)題。

變壓器在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的投資費(fèi)用，主要包括傳感器和智能監(jiān)測(cè)軟件兩部分。據(jù)國(guó)內(nèi)外有關(guān)部門統(tǒng)計(jì)，一套完整的變壓器在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的成本一般約為變壓器價(jià)格的1%。但由于能夠及時(shí)準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)變壓器的早期故障，使其運(yùn)行維護(hù)成本降低75%，每年所節(jié)約的費(fèi)用相當(dāng)于變壓器價(jià)格的2%，而且可以延長(zhǎng)使用壽命10年左右，其經(jīng)濟(jì)效益相當(dāng)可觀。