配电变压器在线监测与故障定位系统.pdf

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1、重庆市电机工程学会2012年学术会议论文配电变压器在线监测与故障定位系统1232杜晶晶，高强，李冰，周永忠1.重庆市电力公司江北供电局，重庆，中国，401147；2.重庆电力设计院，重庆，中国，4011213.重庆大学，重庆，中国，400044摘要：在日常电网运维工作中，配电变压器工作状态的稳（4）监测系统通常只具有监测运行状况或防定关系到整个配电网的安全，及时定位配电线路故障点至盗电单一功能，不能进行监测参数整合以降低成关重要。本文针对国内已投入使用的配电变压器监测装置本。尚存在的一些问题和不足，介绍了一种配电变压器在线监（5）某些监控系统采用电力载波方式传输数

2、测与故障定位系统，可实现配电变压器运行状态的实时监据，因电力载波自身的工频干扰严重、信号衰减严测，并对故障点进行快速定位。系统通过监控分机实时、重、电噪声大等缺点，使数据传输的实时性、可靠精确地监测配电变压器的各项运行参数，通过短消息方式性得不到保障。发送给监控中心的GSM终端，并结合现场手持GPS定位基于上述现状，亟需一种新的监控系统能实时仪采集的地理信息生成配电变压器的电力地理信息系统监测配电变压器运行中的各项参数，及时发送到监(GIS)。监控软件利用接收数据计算并判断变压器运行是否控中心，根据国家有关电能质量的强制性标准《供正常，出现异常时基于支路-节点的配

3、电网线路故障定位矩电电压允许偏差》(GB12325-1990)、《电压允许阵算法确定故障点的地理位置。模拟试验及电网试点运行波动和闪变》(GB12326-2000)、《公用电网谐波》表明，该系统便于监控人员全面掌握各台变压器的运行状(GB/T14549-1993)、《三相电压允许不平衡度》况，及时明确故障地点，极大地提高了现场事故处理效率，(GB/T15543-1995）和《电力系统频率允许偏差》[3]对配电网络的安全稳定和经济运行起到了积极作用。(GB/T15945-1995)进行参数分析，诊断电路异常并快速定位故障点，保证电网的稳定优化运行。关键词：配电变压器

4、，状态监测，故障定位，GSM，事故本文提出的配电变压器在线监测及故障定位处理系统,能精确、快速地测量多个变压器的运行参数1前言并通过短信息方式发送到监控中心；利用监控软件分析变压器的总体状态以及用户所用电量，有效杜在配电网系统中，配电变压器是将电能直接分绝偷电现象；采用掉电监测技术，对变压器故障起配给低压用户的电力设备，其工作状态的稳定对整进行预警；采用基于支路-节点的故障点定位算法，个配电网安全运行至关重要。因此，在日常电网运对故障变压器进行快速定位。维工作中，当线路盗窃或雷击等意外造成配电线路断路时，必须快速对断路点进行定位并排除故障。2系统构成目前，国内已投

5、入使用的配电变压器监测装置尚存[1,2]配电变压器在线监测及故障定位系统由手持在一些问题和不足，主要表现在以下几个方面：GPS定位仪、监控分机、监控中心构成，如图1（1）普通的变压器测量系统一般都是离散式所示。测量，即只能测量变压器的功率、电流、电压等单个参数。（2）由于监测系统自身性能不稳定，导致抗干扰能力差、测量数据的准确度不高。（3）不能及时将检测数据发给监控中心，因而不能及时恢复配电变压器平衡运行，造成电能的浪费。1026配电变压器在线监测与故障定位系统监控分机监控分机GSMSMS监控中心手持GPS定位仪监控分机图2监控分机硬件结构图图1配电变压器监测及故

6、障定位系统电力及温度采集模块：监控分机的核心任务是准确检测配电变压器副端三相电压、电流、功率因在现场使用手持GPS定位仪采集每一台配电数及温度等参数。电力采集使用精度0.5级的电压变压器的地理信息，利用监控软件依据配电网主接互感器和电流互感器，将最大380V的电压信号和线生成每一条配电线路的GIS系统。安装在配电最大400A的电流信号转换为正负5V范围内的电变压器出线端的监控分机，实时监测配电变压器的压信号。温度采集使用数字式温度传感器三相电压、电流有效值、功率因数、变压器温度等DS18B20，其检测范围为-55°～+125°，完全符合参数，通过短消息方式发送给监

7、控中心的GSM终系统要求。端。监控中心的监控软件通过接收数据计算每相有模拟信号处理模块：该模块将互感器采集的信功功率、复功率，三相不平衡等，将所有信息显示号进行预处理，便于CPU进行AD采样。本系统在监控界面上并判断变压器运行参数是否正常，异基于MicroChip公司滤波器软件FilterLab设计截常时通过线路故障判定算法将故障类型、故障点位止频率为1000Hz的防混叠滤波器即低通滤波器，置等信息，并将故障变压器型号等信息报警给监控运用运算放大器MCP6044设计信号调理电路，完人员。成信号预处理。2.1手持GPS定位仪GSM模块：配电变压器安装在10kV线路上

8、，靠近电力