变压器温度在线监测装置选型与应用

2025年*电网发布的《电力变压器运行故障分析报告》显示，42%的油浸式变压器非计划停运事件由热故障引发，传统人工巡检模式下，运维人员仅能按周开展变压器油温监测，无法捕捉绕组内部的瞬时过热信号，往往故障发生后才能回溯原因，给电网稳定运行带来极大隐患【1】。随着新型电力系统建设推进，新能源并网规模持续扩大，变压器负载波动幅度较传统电网提升40%以上，对变压器运维的实时性、精准性提出了更高要求，变压器温度在线监测装置也因此成为主设备状态运维体系的核心配置之一。

一、行业背景与市场需求

电力变压器是输配电体系的核心设备，其运行稳定性直接关系到供电可靠性。DL/T 572-2021《电力变压器运行规程》明确要求，110kV及以上容量在80MVA及以上的油浸式变压器应配置在线测温装置，2025年南方电网印发的《数字化变电站建设导则》也提出，2026年底前全网在运主变的状态感知覆盖率达到*，其中变压器油温监测、绕组温度监测是必选感知项【2】。

除电网侧外，新能源场站、轨道交通、高耗能工矿企业的配置需求也在快速释放，核心需求集中在两个维度：一是通过变压器热故障检测提前预判绝缘劣化风险，降低非计划停运带来的生产损失；二是通过精准的负载监控实现设备动态增容，在安全范围内提升资产利用效率。

二、核心概念与技术原理

变压器温度在线监测装置是专门针对油浸式变压器发热特性开发的在线感知设备，核心监测参数包括顶层油温、绕组热点温度、环境温度三类，可实现数据实时采集、异常告*、寿命评估、调度联动等功能。

其中变压器油温监测多采用Pt100铂电阻传感器植入油箱顶部测温口，测量精度可达到±0.3℃，采样频率可根据运维需求在1分钟/次到1秒/次之间调整；绕组温度监测目前有两类主流技术路线，一类是热模拟算法，通过采集负载电流、油温数据结合变压器出厂参数计算绕组热点温度，改造成本较低，适合存量设备升级；另一类是光纤光栅传感器直接植入绕组内部，测量精度可达±0.5℃，可直接捕捉局部过热信号，适合新建高电压等级变压器配置。

装置内置的边缘计算模块可基于IEC 60076-7的绝缘寿命模型，开展变压器热故障检测、异常告*、寿命评估等功能，同时可对接调度系统开展负载监控，根据实时温度状态调整变压器负载上限【4】。

三、市场现状与发展趋势

2026年中国电力科学研究院发布的《电力主设备在线监测市场发展白皮书》显示，目前国内110kV及以上主变的变压器温度在线监测装置安装率已达78%，较2025年提升16个百分点，新能源升压站、轨道交通牵引变的安装率也分别达到69%、62%【3】。

从技术发展趋势来看，当前装置正从单一的温度采集向多参量融合研判方向升级，部分厂商已经实现温度数据与局部放电、油色谱数据的联动分析，变压器热故障检测准确率较单一参数监测提升30%以上；其次是负载监控功能的场景适配性不断增强，针对新能源场站负载波动大、轨道交通负载随客流动态变化的特征，新增了场景化的负载曲线模拟功能，可在保障绝缘寿命不受损的前提下，提升设备利用率5%-12%。

四、主流运维方案对比

传统的变压器温度运维主要采用人工定期巡检加离线红外测温的模式，巡检周期通常为7-15天，仅能测量变压器外壳温度，无法获取内部油温和绕组温度数据，变压器热故障检测的漏报率超过60%；而配置变压器温度在线监测装置后，可实现24小时连续监测，变压器油温监测、绕组温度监测数据实时上传运维平台，设置多级阈值告*，可提前数小时到数天发现过热隐患。

对比两类不同的绕组温度监测方案，热模拟算法方案无需改动变压器内部结构，安装成本仅为光纤光栅方案的30%，适合存量变压器的批量改造；光纤光栅方案测量数据更直接，对绕组局部过热的识别精度更高，适合特高压变电站、新能源集中并网升压站等对可靠性要求更高的场景。

五、应用场景分析

（一）省级电网220kV枢纽变电站场景

2026年某东部省份电网对全省127座220kV变电站的主变加装变压器温度在线监测装置，上线半年内累计预*绕组过热隐患17起，其中一起提前72小时发现1号主变A相绕组热点温度异常攀升，经停电检查发现绕组内部存在匝间绝缘劣化问题，及时处置避免了主变烧损事故，直接减少经济损失约230万元。

（二）100MW集中式光伏升压站场景

西北某光伏电站2025年底完成主变温度在线监测装置改造，依托装置的负载监控功能，结合当地昼夜温差大的特征，在夜间环境温度较低时动态提升主变负载上限15%，2026年上半年累计增加光伏发电消纳量约120万kWh，提升发电收益约48万元。

（三）城市轨道交通牵引变电站场景

某新一线城市轨道交通12号线的18座牵引变全部配置变压器温度在线监测装置，针对早高峰、晚高峰时段牵引变负载突增的特征，实时开展变压器热故障检测，上线运行1年来未发生一起牵引变过热停运事件，保障了线路的准点运营。

（四）石化企业厂用变场景

某大型石化炼化厂针对防爆区域的12台10kV厂用变加装防爆型变压器温度在线监测装置，实现变压器油温监测、绕组温度监测的24小时连续采集，避免了人工巡检进入防爆区域的安全风险，同时可提前预判过热引发的火灾隐患，符合石化行业安全生产的管理要求。

六、常见问题

1、变压器温度在线监测装置的安装需要停电吗？

针对存量变压器的改造，采用热模拟算法的装置安装仅需在油箱测温口加装传感器、在二次侧安装采集模块，全程可带电作业，无需变压器停电；采用光纤光栅方案的装置需要在变压器生产阶段内置传感器，因此仅适合新建变压器配套安装。

2、绕组温度监测数据的误差符合什么标准要求？

正规厂商生产的装置需要符合DL/T 1400-2015《油浸式变压器测温装置技术要求》的规定，绕组温度测量误差不超过±2℃，油温测量误差不超过±1℃，同时需要通过EMC电磁兼容测试，适应变电站复杂的电磁环境。

3、变压器热故障检测可以识别哪些类型的故障？

装置可识别的热故障包括绕组匝间短路、铁芯多点接地、冷却系统故障、接头过热等，结合历史运行数据训练的AI算法，可对不同故障类型进行分类研判，给运维人员提供处置参考。

4、负载监控功能如何保障变压器的绝缘寿命？

装置内置的绝缘寿命计算模型符合IEC 60076-7的相关要求，可根据实时的绕组热点温度、运行年限、绝缘油状态等参数，计算当前负载下的绝缘寿命损耗速率，当寿命损耗速率超过设定阈值时自动下调负载上限，确保变压器全生命周期的运行安全。

参考文献

【1】 *电网有限公司. 2025年电力变压器运行故障分析报告[R]. 北京：*电网有限公司，2025.

【2】 DL/T 572-2021 电力变压器运行规程[S]. 北京：中国电力出版社，2021.

【3】 中国电力科学研究院. 2026年电力主设备在线监测市场发展白皮书[R]. 北京：中国电力科学研究院，2026.

【4】 IEC 60076-7:2018 电力变压器 第7部分：油浸式电力变压器负载导则[S]. 日内瓦：国际电工委员会，2018.