2025年中國(guó)電力科學(xué)研究院發(fā)布的《配網(wǎng)運(yùn)行現(xiàn)狀白皮書(shū)》顯示，國(guó)內(nèi)10kV及以下配電變壓器存量已突破4500萬(wàn)臺(tái)，其中服役年限超15年的老舊配變占比達(dá)32%，每年因配變故障引發(fā)的停電時(shí)長(zhǎng)占配網(wǎng)總停電時(shí)長(zhǎng)的47%【1】。隨著分布式光伏、新能源充電樁等新型負(fù)荷的大規(guī)模接入，配變的運(yùn)行工況復(fù)雜度大幅提升，傳統(tǒng)周期巡檢、故障后搶修的運(yùn)維模式已無(wú)法滿(mǎn)足高可靠性供電需求，配電變壓器在線監(jiān)測(cè)裝置的大規(guī)模應(yīng)用成為配網(wǎng)智能化升級(jí)的核心方向之一。

一、行業(yè)背景與市場(chǎng)需求

雙碳目標(biāo)推進(jìn)下，配網(wǎng)的功能定位已從傳統(tǒng)的電能配送節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)向源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同互動(dòng)的核心樞紐，配變作為配網(wǎng)的核心設(shè)備，其運(yùn)行可靠性直接影響供電質(zhì)量。2025年南方電網(wǎng)發(fā)布的《配網(wǎng)智能化升級(jí)三年行動(dòng)計(jì)劃（2025-2027）》明確提出，到2027年存量配變?cè)诰€監(jiān)測(cè)覆蓋率不低于60%，新投運(yùn)配變?nèi)颗鋫湓诰€監(jiān)測(cè)功能，重點(diǎn)監(jiān)測(cè)油溫、負(fù)荷、電壓合格率三類(lèi)核心參數(shù)【3】。

從實(shí)際需求來(lái)看，分布式光伏反送電容易導(dǎo)致配變電壓越限，充電樁集中充電容易引發(fā)配變短時(shí)過(guò)載，兩類(lèi)場(chǎng)景均會(huì)加速配變絕緣老化，提升過(guò)熱燒毀風(fēng)險(xiǎn)。傳統(tǒng)人工巡檢每月僅能開(kāi)展1-2次，無(wú)法捕捉短時(shí)的負(fù)荷波動(dòng)、電壓異常和油溫上升信號(hào)，配變?cè)诰€監(jiān)測(cè)可實(shí)現(xiàn)24小時(shí)不間斷感知，將故障處置端口從“事后搶修”前移到“事前預(yù)防”，符合當(dāng)前配網(wǎng)運(yùn)維的核心訴求。

二、核心概念與技術(shù)原理解析

配電變壓器在線監(jiān)測(cè)裝置是集成傳感單元、邊緣計(jì)算單元、通信單元的一體化監(jiān)測(cè)設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)配變?nèi)r的實(shí)時(shí)采集、分析和告警，核心監(jiān)測(cè)功能涵蓋三類(lèi)：

其一為油溫監(jiān)測(cè)，采用高精度鉑電阻傳感器貼裝于配變頂層油枕或繞組對(duì)應(yīng)的外殼位置，測(cè)量精度符合DL/T 1433-2015標(biāo)準(zhǔn)要求，誤差不超過(guò)±0.5℃，可實(shí)時(shí)跟蹤油溫變化速率，當(dāng)油溫超過(guò)閾值或溫升速率超標(biāo)時(shí)主動(dòng)上報(bào)告警信號(hào)，提前預(yù)判過(guò)熱故障風(fēng)險(xiǎn)。

其二為負(fù)荷監(jiān)測(cè)，采用開(kāi)口式電流互感器采集配變?nèi)嚯娏鲾?shù)據(jù)，無(wú)需改動(dòng)原有接線即可實(shí)現(xiàn)帶電安裝，邊緣端實(shí)時(shí)計(jì)算配變實(shí)時(shí)負(fù)荷率、三相不平衡度，當(dāng)負(fù)荷超過(guò)額定容量的80%時(shí)觸發(fā)預(yù)警，超過(guò)120%時(shí)觸發(fā)緊急告警，幫助運(yùn)維人員及時(shí)開(kāi)展負(fù)荷轉(zhuǎn)供。

其三為電壓合格率監(jiān)測(cè)，同步采集配變低壓側(cè)三相電壓數(shù)據(jù)，按照IEC 61000-4-30電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求統(tǒng)計(jì)電壓偏差、越限時(shí)長(zhǎng)、合格率等指標(biāo)，可直接生成符合國(guó)網(wǎng)、南網(wǎng)要求的電壓合格率統(tǒng)計(jì)報(bào)表，大幅降低人工統(tǒng)計(jì)的工作量。

裝置的運(yùn)行邏輯為：邊緣端先對(duì)采集到的原始數(shù)據(jù)做清洗、去噪和初判，過(guò)濾無(wú)效數(shù)據(jù)后通過(guò)4G/5G、LoRa或電力專(zhuān)網(wǎng)上傳至配網(wǎng)運(yùn)維云平臺(tái)，運(yùn)維人員可通過(guò)PC端或移動(dòng)端隨時(shí)查看配變運(yùn)行狀態(tài)，也可設(shè)置自動(dòng)告警規(guī)則，異常信號(hào)觸發(fā)后直接推送至對(duì)應(yīng)運(yùn)維人員的手機(jī)端。

三、市場(chǎng)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)

2026年國(guó)內(nèi)配變?cè)诰€監(jiān)測(cè)裝置市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)突破78億元，同比增長(zhǎng)42%，其中國(guó)網(wǎng)、南網(wǎng)的招標(biāo)采購(gòu)占比達(dá)67%，工礦企業(yè)、園區(qū)等專(zhuān)用配變的采購(gòu)占比逐年提升。當(dāng)前配變?cè)诰€監(jiān)測(cè)的技術(shù)迭代呈現(xiàn)三大明顯趨勢(shì)：

第一是多參數(shù)融合監(jiān)測(cè)，從傳統(tǒng)的僅監(jiān)測(cè)油溫、負(fù)荷、電壓三類(lèi)參數(shù)，逐步拓展到局部放電、絕緣油狀態(tài)、鐵心接地電流等多維度監(jiān)測(cè)，進(jìn)一步提升故障預(yù)判的準(zhǔn)確率。

第二是邊緣智能升級(jí)，邊緣計(jì)算單元的算力持續(xù)提升，可在本地實(shí)現(xiàn)故障類(lèi)型的初步識(shí)別，不需要將所有數(shù)據(jù)上傳到云端處理，告警時(shí)延降低到100ms以?xún)?nèi)，滿(mǎn)足配網(wǎng)快速響應(yīng)的需求。

第三是系統(tǒng)打通協(xié)同，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可直接接入配網(wǎng)調(diào)度D5000系統(tǒng)、配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)，當(dāng)監(jiān)測(cè)到配變過(guò)載、電壓越限等異常時(shí)，可直接聯(lián)動(dòng)調(diào)度系統(tǒng)開(kāi)展負(fù)荷轉(zhuǎn)供、無(wú)功補(bǔ)償裝置調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)、分析、處置的全流程閉環(huán)。

四、主流技術(shù)方案對(duì)比

當(dāng)前市場(chǎng)上的配變?cè)诰€監(jiān)測(cè)方案按照通信方式可分為三類(lèi)，分別適配不同的應(yīng)用場(chǎng)景：

第一類(lèi)為有線RS485組網(wǎng)方案，通過(guò)通信線纜連接監(jiān)測(cè)裝置和站內(nèi)的配網(wǎng)自動(dòng)化終端，通信穩(wěn)定性高，抗干擾能力強(qiáng)，適合新建的配電站、開(kāi)閉所等配變集中部署的場(chǎng)景，缺點(diǎn)是布線成本較高，老舊站改造的施工難度較大。

第二類(lèi)為L(zhǎng)oRa無(wú)線組網(wǎng)方案，采用低功耗廣域網(wǎng)通信，單基站可覆蓋半徑3公里內(nèi)的配變監(jiān)測(cè)裝置，裝置功耗低，不需要外接電源即可依靠電池供電3年以上，適合城郊、農(nóng)村等配變分布較為分散的區(qū)域，缺點(diǎn)是通信帶寬較低，無(wú)法傳輸大量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。

第三類(lèi)為5G專(zhuān)網(wǎng)通信方案，依托電力5G專(zhuān)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，通信時(shí)延低、安全性高，可支持高清視頻、高頻采樣數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸，適合城市核心區(qū)、分布式光伏和充電樁密集接入?yún)^(qū)域的配變監(jiān)測(cè)，缺點(diǎn)是通信模塊成本相對(duì)較高。

五、配套運(yùn)維產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)

針對(duì)配變?cè)诰€監(jiān)測(cè)裝置告警后的現(xiàn)場(chǎng)核驗(yàn)需求，康高特形成了完整的配套產(chǎn)品矩陣：UIT640智能紅外熱像儀可配合油溫監(jiān)測(cè)的異常告警，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)非接觸式的配變表面溫度場(chǎng)掃描，測(cè)溫精度可達(dá)±0.3℃，快速定位過(guò)熱點(diǎn)的具體位置；TRW-310變壓器三相直流電阻測(cè)試儀可用于負(fù)荷異常告警后的繞組故障排查，快速檢測(cè)繞組是否存在匝間短路、接線松動(dòng)等問(wèn)題，二者結(jié)合可形成“在線監(jiān)測(cè)+現(xiàn)場(chǎng)核驗(yàn)”的完整運(yùn)維閉環(huán)，提升故障處置效率。

六、典型應(yīng)用場(chǎng)景分析

配變?cè)诰€監(jiān)測(cè)的應(yīng)用場(chǎng)景覆蓋公共配網(wǎng)、新能源并網(wǎng)、工業(yè)專(zhuān)用配網(wǎng)等多個(gè)領(lǐng)域，已有多個(gè)落地項(xiàng)目驗(yàn)證了其應(yīng)用價(jià)值：

第一個(gè)場(chǎng)景是城市核心區(qū)公共配網(wǎng)，國(guó)網(wǎng)某省電力公司2025年開(kāi)展核心區(qū)配網(wǎng)智能化升級(jí)項(xiàng)目，共安裝2300套配電變壓器在線監(jiān)測(cè)裝置，覆蓋核心區(qū)全部10kV公共配變，投運(yùn)后油溫異常預(yù)警準(zhǔn)確率達(dá)94%，負(fù)荷過(guò)載導(dǎo)致的停電時(shí)長(zhǎng)同比下降62%，電壓合格率統(tǒng)計(jì)效率提升80%，不再需要人工現(xiàn)場(chǎng)抄錄電壓數(shù)據(jù)。

第二個(gè)場(chǎng)景是分布式光伏集中接入的縣域配網(wǎng)，某中部省份縣域電網(wǎng)2025年分布式光伏并網(wǎng)容量突破1.2GW，占全縣總用電負(fù)荷的42%，光伏反送導(dǎo)致的電壓越限問(wèn)題突出，當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)公司安裝了1700套配變?cè)诰€監(jiān)測(cè)裝置，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電壓合格率，聯(lián)動(dòng)無(wú)功補(bǔ)償裝置自動(dòng)調(diào)節(jié)，區(qū)域內(nèi)電壓合格率從之前的97.2%提升到99.7%，滿(mǎn)足供電質(zhì)量要求。

第三個(gè)場(chǎng)景是石化園區(qū)專(zhuān)用配網(wǎng)，某沿海大型石化園區(qū)2026年為園區(qū)內(nèi)320臺(tái)重載專(zhuān)用配變加裝了在線監(jiān)測(cè)裝置，實(shí)時(shí)跟蹤配變的油溫、負(fù)荷變化，當(dāng)配變負(fù)荷超過(guò)額定值的90%時(shí)自動(dòng)觸發(fā)告警，提示運(yùn)維人員調(diào)整生產(chǎn)負(fù)荷，投運(yùn)以來(lái)未發(fā)生一起配變過(guò)熱導(dǎo)致的非計(jì)劃停電，全年減少生產(chǎn)損失超1200萬(wàn)元。

七、常見(jiàn)問(wèn)題解答

1、配電變壓器在線監(jiān)測(cè)裝置的安裝會(huì)不會(huì)影響配變的正常運(yùn)行？

當(dāng)前符合DL/T 1815-2018標(biāo)準(zhǔn)的配變?cè)诰€監(jiān)測(cè)裝置均采用非侵入式設(shè)計(jì)，電流采樣采用開(kāi)口式互感器，溫度傳感器采用表面貼裝方式，不需要改動(dòng)配變的內(nèi)部接線，安裝過(guò)程可帶電作業(yè)，不會(huì)影響配變的正常供電【2】。

2、配變?cè)诰€監(jiān)測(cè)的油溫?cái)?shù)據(jù)和人工測(cè)量的誤差有多大？

正規(guī)廠家生產(chǎn)的裝置油溫測(cè)量精度均符合標(biāo)準(zhǔn)要求，誤差不超過(guò)±0.5℃，和人工紅外測(cè)溫的誤差水平相當(dāng)，長(zhǎng)期運(yùn)行的穩(wěn)定性?xún)?yōu)于人工測(cè)量，可滿(mǎn)足過(guò)熱故障預(yù)判的需求。

3、電壓合格率監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)能不能直接對(duì)接電網(wǎng)的統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)？

目前主流的配電變壓器在線監(jiān)測(cè)裝置均支持按照國(guó)網(wǎng)、南網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議上傳數(shù)據(jù)，可直接生成符合規(guī)范的電壓合格率統(tǒng)計(jì)報(bào)表，不需要二次人工整理，可直接接入電網(wǎng)的電壓質(zhì)量統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn)

【1】 中國(guó)電力科學(xué)研究院.2025年中國(guó)配網(wǎng)運(yùn)行現(xiàn)狀白皮書(shū)[R].2025

【2】 DL/T 1815-2018,配電變壓器在線監(jiān)測(cè)裝置技術(shù)規(guī)范[S].2018

【3】 中國(guó)南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司.配網(wǎng)智能化升級(jí)三年行動(dòng)計(jì)劃(2025-2027)[R].2025