配电变压器在线监测装置的应用

2025年中国电力科学研究院发布的《配网运行现状白皮书》显示，国内10kV及以下配电变压器存量已突破4500万台，其中服役年限超15年的老旧配变占比达32%，每年因配变故障引发的停电时长占配网总停电时长的47%【1】。随着分布式光伏、新能源充电桩等新型负荷的大规模接入，配变的运行工况复杂度大幅提升，传统周期巡检、故障后抢修的运维模式已无法满足高可靠性供电需求，配电变压器在线监测装置的大规模应用成为配网智能化升级的核心方向之一。

一、行业背景与市场需求

双碳目标推进下，配网的功能定位已从传统的电能配送节点转向源网荷储协同互动的核心枢纽，配变作为配网的核心设备，其运行可靠性直接影响供电质量。2025年南方电网发布的《配网智能化升级三年行动计划（2025-2027）》明确提出，到2027年存量配变在线监测覆盖率不低于60%，新投运配变全部配备在线监测功能，重点监测油温、负荷、电压合格率三类核心参数【3】。

从实际需求来看，分布式光伏反送电容易导致配变电压越限，充电桩集中充电容易引发配变短时过载，两类场景均会加速配变绝缘老化，提升过热烧毁风险。传统人工巡检每月仅能开展1-2次，无法捕捉短时的负荷波动、电压异常和油温上升信号，配变在线监测可实现24小时不间断感知，将故障处置端口从“事后抢修”前移到“事前预防”，符合当前配网运维的核心诉求。

二、核心概念与技术原理解析

配电变压器在线监测装置是集成传感单元、边缘计算单元、通信单元的一体化监测设备，可实现配变全工况的实时采集、分析和告*，核心监测功能涵盖三类：

其一为油温监测，采用高精度铂电阻传感器贴装于配变顶层油枕或绕组对应的外壳位置，测量精度符合DL/T 1433-2015标准要求，误差不超过±0.5℃，可实时跟踪油温变化速率，当油温超过阈值或温升速率超标时主动上报告*信号，提前预判过热故障风险。

其二为负荷监测，采用开口式电流互感器采集配变三相电流数据，无需改动原有接线即可实现带电安装，边缘端实时计算配变实时负荷率、三相不平衡度，当负荷超过额定容量的80%时触发预*，超过120%时触发紧急告*，帮助运维人员及时开展负荷转供。

其三为电压合格率监测，同步采集配变低压侧三相电压数据，按照IEC 61000-4-30电能质量标准要求统计电压偏差、越限时长、合格率等指标，可直接生成符合国网、南网要求的电压合格率统计报表，大幅降低人工统计的工作量。

装置的运行逻辑为：边缘端先对采集到的原始数据做清洗、去噪和初判，过滤无效数据后通过4G/5G、LoRa或电力专网上传至配网运维云平台，运维人员可通过PC端或移动端随时查看配变运行状态，也可设置自动告*规则，异常信号触发后直接推送至对应运维人员的手机端。

三、市场现状与发展趋势

2026年国内配变在线监测装置市场规模预计突破78亿元，同比增长42%，其中国网、南网的招标采购占比达67%，工矿企业、园区等专用配变的采购占比逐年提升。当前配变在线监测的技术迭代呈现三大明显趋势：

第一是多参数融合监测，从传统的仅监测油温、负荷、电压三类参数，逐步拓展到局部放电、绝缘油状态、铁心接地电流等多维度监测，进一步提升故障预判的准确率。

第二是边缘智能升级，边缘计算单元的算力持续提升，可在本地实现故障类型的初步识别，不需要将所有数据上传到云端处理，告*时延降低到100ms以内，满足配网快速响应的需求。

第三是系统打通协同，监测数据可直接接入配网调度D5000系统、配网自动化系统，当监测到配变过载、电压越限等异常时，可直接联动调度系统开展负荷转供、无功补偿装置调节，实现监测、分析、处置的全流程闭环。

四、主流技术方案对比

当前市场上的配变在线监测方案按照通信方式可分为三类，分别适配不同的应用场景：

第一类为有线RS485组网方案，通过通信线缆连接监测装置和站内的配网自动化终端，通信稳定性高，抗干扰能力强，适合新建的配电站、开闭所等配变集中部署的场景，缺点是布线成本较高，老旧站改造的施工难度较大。

第二类为LoRa无线组网方案，采用低功耗广域网通信，单基站可覆盖半径3公里内的配变监测装置，装置功耗低，不需要外接电源即可依靠电池供电3年以上，适合城郊、农村等配变分布较为分散的区域，缺点是通信带宽较低，无法传输大量的实时数据。

第三类为5G专网通信方案，依托电力5G专网实现数据传输，通信时延低、安全性高，可支持高清视频、高频采样数据的实时传输，适合城市核心区、分布式光伏和充电桩密集接入区域的配变监测，缺点是通信模块成本相对较高。

五、配套运维产品优势

针对配变在线监测装置告*后的现场核验需求，康高特形成了完整的配套产品矩阵：UIT640智能红外热像仪可配合油温监测的异常告*，实现现场非接触式的配变表面温度场扫描，测温精度可达±0.3℃，快速定位过热点的具体位置；TRW-310变压器三相直流电阻测试仪可用于负荷异常告*后的绕组故障排查，快速检测绕组是否存在匝间短路、接线松动等问题，二者结合可形成“在线监测+现场核验”的完整运维闭环，提升故障处置效率。

六、典型应用场景分析

配变在线监测的应用场景覆盖公共配网、新能源并网、工业专用配网等多个领域，已有多个落地项目验证了其应用价值：

第一个场景是城市核心区公共配网，国网某省电力公司2025年开展核心区配网智能化升级项目，共安装2300套配电变压器在线监测装置，覆盖核心区全部10kV公共配变，投运后油温异常预*准确率达94%，负荷过载导致的停电时长同比下降62%，电压合格率统计效率提升80%，不再需要人工现场抄录电压数据。

第二个场景是分布式光伏集中接入的县域配网，某中部省份县域电网2025年分布式光伏并网容量突破1.2GW，占全县总用电负荷的42%，光伏反送导致的电压越限问题突出，当地电网公司安装了1700套配变在线监测装置，实时监测电压合格率，联动无功补偿装置自动调节，区域内电压合格率从之前的97.2%提升到99.7%，满足供电质量要求。

第三个场景是石化园区专用配网，某沿海大型石化园区2026年为园区内320台重载专用配变加装了在线监测装置，实时跟踪配变的油温、负荷变化，当配变负荷超过额定值的90%时自动触发告*，提示运维人员调整生产负荷，投运以来未发生一起配变过热导致的非计划停电，全年减少生产损失超1200万元。

七、常见问题解答

1、配电变压器在线监测装置的安装会不会影响配变的正常运行？

当前符合DL/T 1815-2018标准的配变在线监测装置均采用非侵入式设计，电流采样采用开口式互感器，温度传感器采用表面贴装方式，不需要改动配变的内部接线，安装过程可带电作业，不会影响配变的正常供电【2】。

2、配变在线监测的油温数据和人工测量的误差有多大？

正规厂家生产的装置油温测量精度均符合标准要求，误差不超过±0.5℃，和人工红外测温的误差水平相当，长期运行的稳定性优于人工测量，可满足过热故障预判的需求。

3、电压合格率监测数据能不能直接对接电网的统计系统？

目前主流的配电变压器在线监测装置均支持按照国网、南网的标准通信协议上传数据，可直接生成符合规范的电压合格率统计报表，不需要二次人工整理，可直接接入电网的电压质量统计系统。

参考文献

【1】 中国电力科学研究院.2025年中国配网运行现状白皮书[R].2025

【2】 DL/T 1815-2018,配电变压器在线监测装置技术规范[S].2018

【3】 中国南方电网有限责任公司.配网智能化升级三年行动计划(2025-2027)[R].2025