摘要：介紹了智能型配電變壓器技術及其功能，如在線檢測、故障控制（包括過負荷、過電壓、缺相欠壓、油頂層溫度等），以及應用情況。指出了其目前存在的問題，如直接停運時可能會失去控制，采用GSM通信方式時需網絡支持等。 關鍵詞：電力系統；智能型配電變壓器；供用電近年來，配電變壓器產品得到了較大發展，從S7、S9型到目前應用最廣的S11型，現在又出現了S13型配電變壓器，其損耗，尤其是空載損耗值在不斷下降。噪聲水平也在降低。在傳統配電變壓器基礎上開發智能型配電變壓器是今后的發展方向。
　　 1智能型配電變壓器技術
　　智能型配電變壓器是在傳統配電變壓器的基礎上整合功能先進的智能化模塊而成的，它使傳統配電變壓器的功能得到大大提升。該技術產品既可提高變壓器的可靠性，又可提高用戶用電設備的安全性，且方便了電力部門的預付費、復費率用電、防竊電管理。
　　與傳統的配電變壓器相比較，智能型配電變壓器具有在線檢測、故障控制、防竊電、遠程抄表、預付費及復費率用電管理、后臺監控管理等功能。二者之間的比較列于表1。通過表1可以看出，智能型配電變壓器實現了傳統變壓器所不能實現的很多功能，真正實現了電網的自動化、智能化。

　　 表1智能型配電變壓器與傳統的配電變壓器比較　　
　　
　　
　　 項目
　　 傳統配電變壓器
　　 智能型配電變壓器
　　
　　 在線檢測
　　 無法實現
　　 通過手機和監控微機發送指令，即可實時讀取其運行中的電壓、電流、有功、無功、負荷率等各種數據
　　
　　 故障控制
　　 無法實現
　　 可對過負荷、缺相欠壓、過電壓、溫度過高等進行有效控制，并發出報警信號或跳閘斷電
　　
　　 防竊電保護
　　 無法報警
　　 當變壓器及導線被盜，或竊電打開控制箱時，控制系統會向電管員發出報警信號
　　
　　 遠程抄表、預付費及復費率
　　 眾多終端用戶分別計量，費力費時，費用高，且無法實現預付費及復費率管理
　　 利用手機或后臺管理計算機可實現遠程抄表，分時段記費，方便，省時省錢
　　
　　 后臺監控
　　 無此功能
　　 利用安裝在計算機上的后臺管理軟件可實現變壓器運行數據采集處理，并可對變壓器進行控制
　　
　　
　　 圖1智能型配電變壓器原理框圖
　　
　　該產品將現代移動通信技術與計算機技術結合，形成了機電一體化的智能產品。其工作原理如圖1所示。三相四線電壓、電流通過電能芯片轉換成數字信號并與單板機通信，在內部對這些參數進行計算、判斷，當發生過壓或過流、缺相、短路、超溫等情況時，單板機對信號進行處理，和GSM手機通信，發出相應的GSM中文短信到設定的手機。當手機板收到超負荷命令時，把三相電壓、電流、油溫、電度表電量數以短信方式發給請求方。當手機板收到跳、合閘命令時，動作于大容量接觸器以切斷/接通低壓負荷。單板機通過RS485接口可以方便地和外部設備連接并進行數據通信。220V電源經小變壓器輸出+5V作為手機板備用電池的充電電源。可見，利用手機實現了對變壓器的移動式遙測和遙控。
　　該裝置配套的后臺PC機管理軟件，包含遠程抄表管理子系統、電費預付費管理子系統（含復費率管理）、運行負荷監控管理子系統、電網調度管理子系統等模塊，各子系統均有獨立的數據分析和報表打印功能，用戶使用很方便。這些軟件既可組合在一起運行，也可單獨地在不同的PC機上運行，靈活性高，維護方便。
　　 2智能型配電變壓器的功能
　　（1）在線檢測功能。通過手機和監控微機檢測在線運行變壓器的負荷情況和有關數據，如輸出電流和電壓、變壓器油頂層溫度、用電量等，并可隨時調取變壓器任一時段的各項運行參數。
　　（2）故障控制。故障控制主要有過負荷控制、斷電控制、缺相欠壓控制、過電壓控制、油頂層溫度控制等。①過負荷控制。變壓器允許正常過負荷，具體控制時間列于表2。過載時變壓器可自動切斷輸出。在切斷輸出前10min報警，并將信息發送到管理人員手機上，提醒及時調整負荷，以達到限流、限容的目的；切斷輸出后間隔1min自動恢復投入，在連續恢復3次自動投合后，將不再自動投合；若未能合上，則待管理人員處理后經人工指令合閘，恢復正常負荷和原控制程序。當一相發生過負荷時同樣可以實施控制，以保證三相輸出的相對平衡。②斷電控制。當配電網絡停電后恢復供電時，控制系統自動合閘投入正常運行。③缺相欠壓控制。當缺相或欠壓（包括單相欠壓），且低于額定電壓75%時予以報警切斷，可有效保護用電設施的安全使用。④過電壓控制。當電壓超過額定電壓20%時，予以報警提請管理人員處理。⑤油頂層溫度控制。油頂層溫度達到85
　　℃時發15min報警；當達95℃時則自動切斷；當油頂層溫度降至85℃以下時可恢復投運。這樣可提高變壓器的使用壽命。
　　 表2油浸自然循環冷卻變壓器過載允許運行時間
　　
　　
　　
　　 實際負荷與額
　　定負荷的比值
　　 過載前不同頂層油溫升下的持續時間/h-min
　　
　　 18℃
　　 24℃
　　 30℃
　　 36℃
　　 42℃
　　 48℃
　　
　　 1.0
　　 持續
　　運行
　　 持續
　　運行
　　 持續
　　運行
　　 持續
　　運行
　　 持續
　　運行
　　 持續
　　運行
　　
　　 1.05
　　 5-50
　　 5-25
　　 4-50
　　 4-0
　　 3-0
　　 1-30
　　
　　 1.10
　　 3-50
　　 3-25
　　 2-50
　　 2-10
　　 1-25
　　 0-10
　　
　　 1.15
　　 2-50
　　 2-25
　　 1-50
　　 1-20
　　 0-35
　　 —
　　
　　 1.20
　　 2-50
　　 1-40
　　 1-15
　　 0-45
　　 —
　　 —
　　
　　 1.25
　　 1-35
　　 1-15
　　 0-50
　　 0-25
　　 —
　　 —
　　
　　 1.30
　　 1-10
　　 0-50
　　 0-30
　　 —
　　 —
　　 —
　　
　　 1.35
　　 0-55
　　 0-35
　　 0-15
　　 —
　　 —
　　 —
　　
　　 1.40
　　 0-40
　　 0-25
　　 —
　　 —
　　 —
　　 —
　　
　　 1.45
　　 0-25
　　 0-10
　　 —
　　 —
　　 —
　　 —
　　
　　 1.50
　　 0-15
　　 —
　　 —
　　 —
　　 —
　　 —
　　
　　 （3）防盜、防竊電功能。當變壓器及導線被盜時，控制系統向管理人員發出信號遠程報警。變壓器輸出端子設在控制箱內，當竊電者打開控制箱時，同時發出信號報警。這樣可有效地解決電力設備和電能被盜竊的問題。
　　（4）遠程抄表、復費率管理功能。利用GSM移動通信網絡，用手機或計算機對遠方電能表進行讀取數據，并能實現預付費和復費率管理。預付費管理可解決電費拖欠問題。復費率管理是通過后臺微機的一個指令實現的，它可同時改變所在運行表的費率及時段。該功能能使供用雙方隨時查詢電費余額。
　　（5）后臺監控管理功能。后臺監控管理由后臺管理軟件實現。該系統監控軟件與智能型配電變壓器配套可對其進行監控記錄及預付費和復費率用電管理。該軟件也具有客戶信息管理，變壓器檔案維護，變壓器工作運行情況控制，變壓器工作情況記錄以及查詢、報警、遠程抄表等功能。這樣可使供電部門對所屬變壓器進行有效控制。
　　（6）可擴充性。在現有配電變壓器的基礎上很容易實現擴充。
　　（7）通信方式可眩對多種通信方式，如GSM方式、直接光纖或通信電纜方式等進行選擇。
　　 3結束語
　　智能型配電變壓器主要存在以下問題：①配電變壓器在長時間停電的情況下，備用電池的電量會耗盡，從而失去控制；②采用GSM方式通信，需要網絡支持。

　　2004年3月24日，平頂山電業局和南陽萬方電力設備有限公司聯合開發研制成功了ZN-I型智能控制箱，經過嚴格的驗收和一年多時間的現場運行，發現該型智能控制箱遠抄數據準確、遙控斷合動作正確、系統運行可靠，具有極大的實用性和技術先進性。
　　智能型配電變壓器的推廣應用，將大大提高我國配電網的自動化程度，提高配電變壓器的運行壽命，減少變壓器的維護次數及維修費用。另外，該產品在出現故障時可進行自動控制并及時將故障原因信息發送至管理人員，因此可減少因事故造成的停電時間，提高了城鄉居民的用電可靠性。
　　 4參考文獻
　　［1］朱英浩.配電變壓器發展的新趨勢.電工技術,2003,(3).