淺談變壓器電壓異常報警器的應用

程曉君++王輝++李繼紅

摘 要：電壓較長時間處于異常狀態(tài)運行會對用戶造成損失，嚴重時會造成設備損壞和產(chǎn)品報廢，產(chǎn)生用電糾紛，損害供電企業(yè)的形象。變壓器電壓異常報警器，針對不同電壓等級具有電壓異常智能判斷功能和遠端通信報警功能。通過與計量用電能表并聯(lián)，實時監(jiān)測變壓器電壓，判定電壓異常，用于供電部門對變壓器、計量點電壓的實時監(jiān)測。

關鍵詞：變壓器 電壓異常 報警器 監(jiān)測

中圖分類號：TM4 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）12（b）-0021-02

多年來電壓異常往往是運行較長時間對用戶造成不良影響后才得到用戶的反饋。我國急需解決當前困境，通過變壓器電壓異常報警器的應用，及早發(fā)現(xiàn)，及時處理，減少損失和影響。

近年來，供電網(wǎng)絡日趨復雜，供電過程中時常出現(xiàn)因變壓器故障等引起的電壓異常（包括電壓過低、電壓過高和停電等）。電壓較長時間處于異常狀態(tài)運行會對用戶造成損失，嚴重時會造成設備損壞和產(chǎn)品報廢，產(chǎn)生用電糾紛，損害供電企業(yè)的形象。

現(xiàn)階段市場上并沒有能夠檢測報警變壓器電壓的成熟設備可供選擇。電壓異常往往是運行較長時間對用戶造成不良影響后才得到用戶的反饋，供電部門難以主動掌握變壓器電壓異常，也就難以及時處理電壓異常。

為了能夠及時掌握變壓器電壓異常以便在第一時間排除異常，提高供電質量，本實用新型提供一種變壓器電壓異常報警器，該裝置可安裝在計量箱內(nèi)，通過與電能表并聯(lián)接線于電壓互感器二次側，實時監(jiān)測變壓器電壓，發(fā)現(xiàn)電壓異常時立刻將電壓異常報警信息發(fā)送給相關變壓器的運行維護人員，運行維護人員可以在第一時間到現(xiàn)場排除故障。

變壓器電壓報警器采用的方案如下。

變壓器電壓報警器由電壓測量模塊、電壓異常判斷模塊、SMS短消息通信模塊、顯示設置模塊、自身供電模塊和蓄電池組成。該實用新型與計量用電能表并聯(lián)接線于電壓互感器二次側獲取待監(jiān)測電壓，通過設置監(jiān)測不同電壓等級的電壓（高供低計計量方式相電壓220 V，高供高計計量方式線電壓100 V）。自身工作電源取自電壓互感器二次側電壓，為單相交流220 V或單相交流100 V，同時帶有蓄電池，變壓器停電后仍能夠實現(xiàn)報警功能。其中電壓測量模塊實時測量電壓，提供數(shù)字信號測量結果給電壓異常判斷模塊分析判斷電壓是否異常，當判定電壓異常時通過SMS短消息通信模塊發(fā)送報警短消息到指定運行維護人員的手機上，完成報警過程。

有益效果體現(xiàn)在以下幾點。

（1）能夠在變壓器電壓異常時立刻進行報警，故障可以在最短時間得到解決，減少電壓異常對用戶造成的影響，從而大大提高供電的優(yōu)質服務水平。

（2）連接于電壓互感器二次側，通過程序設置，以各種標準對不同電壓等級的電壓進行監(jiān)測報警。

（3）具有蓄電池，停電情況下依然能夠完成報警功能，可靠性高。

（4）集成度高，體積小巧，與電能表并聯(lián)，接線簡單，可直接安裝于計量箱內(nèi)，便于安裝。

具體實施方式如下。

參見圖1，該實施例中變壓器電壓異常報警器（藍色框內(nèi)）包括電壓測量模塊1、電壓異常判斷模塊2、SMS短消息通信模塊3、顯示設置模塊4、自身供電模塊5和蓄電池6；運行大環(huán)境中還包括運維人員的手機7、變壓器8、電壓互感器9和電能表10。

變壓器電壓異常報警器與電能表10并聯(lián)于互感器9的二次側，由電壓測量模塊1實時測量互感器二次側電壓，并將結果實時傳送到電壓異常判斷模塊2進行分析判斷。

電壓異常判斷標準如下。

（1）高供高計電壓合格范圍：額定電壓的-7%～+7%，即9.3～10.7 kV，換算表計端線電壓為93～107 V；

（2）高供低計電壓合格范圍：相電壓0.22 kV電壓監(jiān)測點合格范圍為額定電壓的-10%～+7%，換算表計端相電壓為0.198～0.235 4 kV；線電壓0.38 kV電壓監(jiān)測點合格范圍為額定電壓的-7%～7%，換算表計端線電壓為0.353 4～0.406 6 kV。其中相電壓與線電壓任何一項超出標準即視為電壓不合格。

（3）其他根據(jù)用電要求確定的特定標準。

當電壓異常判斷模塊2經(jīng)確認電壓超出合格范圍后下發(fā)指令給SMS短消息通信模塊3，發(fā)送包含變壓器基本信息和當前異常電壓信息的報警短消息給遠端一個或多個運維人員的手機7，完成報警過程。

在變壓器電壓報警器的安裝使用過程中通過顯示設置模塊4選擇常見的高供高計與高供低計，設定監(jiān)測電壓等級、異常電壓判斷標準，設定報警短信內(nèi)容和報警對象運行維護人員的通信地址等。

自身供電模塊5為寬電壓設計（80～240 V），在變壓器不停電情況下完成自身供電的同時給蓄電池6充電，當變壓器停電時，蓄電池提供電能保證整個電壓報警器正常工作完成報警功能。

變壓器電壓異常報警器是通過與計量用電能表并聯(lián)，實時監(jiān)測變壓器電壓，能夠判定電壓異常，并能夠將電壓異常信息通過手機短信的形式發(fā)送給設定的運行維護人員，實現(xiàn)在第一時間發(fā)現(xiàn)變壓器電壓異常。

參考文獻

[1] 趙云.10kV變壓器母線電壓異?，F(xiàn)象判斷與處理[J].農(nóng)業(yè)工程，2012，2（8）：22-23.

[2] 張志軍.現(xiàn)階段10kV配網(wǎng)系統(tǒng)母線電壓異常判別及故障分析[J].城市建設理論研究：電子版，2014（5）.

[3] 葉林青.基于10kV配網(wǎng)線路電壓不平衡故障的判斷及處理措施探究[J].科技創(chuàng)新與應用，2016（18）：190.