2025年*電網(wǎng)發(fā)布的《電力變壓器運(yùn)行故障分析報(bào)告》顯示，42%的油浸式變壓器非計(jì)劃停運(yùn)事件由熱故障引發(fā)，傳統(tǒng)人工巡檢模式下，運(yùn)維人員僅能按周開展變壓器油溫監(jiān)測，無法捕捉繞組內(nèi)部的瞬時(shí)過熱信號，往往故障發(fā)生后才能回溯原因，給電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行帶來極大隱患【1】。隨著新型電力系統(tǒng)建設(shè)推進(jìn)，新能源并網(wǎng)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，變壓器負(fù)載波動幅度較傳統(tǒng)電網(wǎng)提升40%以上，對變壓器運(yùn)維的實(shí)時(shí)性、精準(zhǔn)性提出了更高要求，變壓器溫度在線監(jiān)測裝置也因此成為主設(shè)備狀態(tài)運(yùn)維體系的核心配置之一。

一、行業(yè)背景與市場需求

電力變壓器是輸配電體系的核心設(shè)備，其運(yùn)行穩(wěn)定性直接關(guān)系到供電可靠性。DL/T 572-2021《電力變壓器運(yùn)行規(guī)程》明確要求，110kV及以上容量在80MVA及以上的油浸式變壓器應(yīng)配置在線測溫裝置，2025年南方電網(wǎng)印發(fā)的《數(shù)字化變電站建設(shè)導(dǎo)則》也提出，2026年底前全網(wǎng)在運(yùn)主變的狀態(tài)感知覆蓋率達(dá)到*，其中變壓器油溫監(jiān)測、繞組溫度監(jiān)測是必選感知項(xiàng)【2】。

除電網(wǎng)側(cè)外，新能源場站、軌道交通、高耗能工礦企業(yè)的配置需求也在快速釋放，核心需求集中在兩個(gè)維度：一是通過變壓器熱故障檢測提前預(yù)判絕緣劣化風(fēng)險(xiǎn)，降低非計(jì)劃停運(yùn)帶來的生產(chǎn)損失；二是通過精準(zhǔn)的負(fù)載監(jiān)控實(shí)現(xiàn)設(shè)備動態(tài)增容，在安全范圍內(nèi)提升資產(chǎn)利用效率。

二、核心概念與技術(shù)原理

變壓器溫度在線監(jiān)測裝置是專門針對油浸式變壓器發(fā)熱特性開發(fā)的在線感知設(shè)備，核心監(jiān)測參數(shù)包括頂層油溫、繞組熱點(diǎn)溫度、環(huán)境溫度三類，可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集、異常告警、壽命評估、調(diào)度聯(lián)動等功能。

其中變壓器油溫監(jiān)測多采用Pt100鉑電阻傳感器植入油箱頂部測溫口，測量精度可達(dá)到±0.3℃，采樣頻率可根據(jù)運(yùn)維需求在1分鐘/次到1秒/次之間調(diào)整；繞組溫度監(jiān)測目前有兩類主流技術(shù)路線，一類是熱模擬算法，通過采集負(fù)載電流、油溫?cái)?shù)據(jù)結(jié)合變壓器出廠參數(shù)計(jì)算繞組熱點(diǎn)溫度，改造成本較低，適合存量設(shè)備升級；另一類是光纖光柵傳感器直接植入繞組內(nèi)部，測量精度可達(dá)±0.5℃，可直接捕捉局部過熱信號，適合新建高電壓等級變壓器配置。

裝置內(nèi)置的邊緣計(jì)算模塊可基于IEC 60076-7的絕緣壽命模型，開展變壓器熱故障檢測、異常告警、壽命評估等功能，同時(shí)可對接調(diào)度系統(tǒng)開展負(fù)載監(jiān)控，根據(jù)實(shí)時(shí)溫度狀態(tài)調(diào)整變壓器負(fù)載上限【4】。

三、市場現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

2026年中國電力科學(xué)研究院發(fā)布的《電力主設(shè)備在線監(jiān)測市場發(fā)展白皮書》顯示，目前國內(nèi)110kV及以上主變的變壓器溫度在線監(jiān)測裝置安裝率已達(dá)78%，較2025年提升16個(gè)百分點(diǎn)，新能源升壓站、軌道交通牽引變的安裝率也分別達(dá)到69%、62%【3】。

從技術(shù)發(fā)展趨勢來看，當(dāng)前裝置正從單一的溫度采集向多參量融合研判方向升級，部分廠商已經(jīng)實(shí)現(xiàn)溫度數(shù)據(jù)與局部放電、油色譜數(shù)據(jù)的聯(lián)動分析，變壓器熱故障檢測準(zhǔn)確率較單一參數(shù)監(jiān)測提升30%以上；其次是負(fù)載監(jiān)控功能的場景適配性不斷增強(qiáng)，針對新能源場站負(fù)載波動大、軌道交通負(fù)載隨客流動態(tài)變化的特征，新增了場景化的負(fù)載曲線模擬功能，可在保障絕緣壽命不受損的前提下，提升設(shè)備利用率5%-12%。

四、主流運(yùn)維方案對比

傳統(tǒng)的變壓器溫度運(yùn)維主要采用人工定期巡檢加離線紅外測溫的模式，巡檢周期通常為7-15天，僅能測量變壓器外殼溫度，無法獲取內(nèi)部油溫和繞組溫度數(shù)據(jù)，變壓器熱故障檢測的漏報(bào)率超過60%；而配置變壓器溫度在線監(jiān)測裝置后，可實(shí)現(xiàn)24小時(shí)連續(xù)監(jiān)測，變壓器油溫監(jiān)測、繞組溫度監(jiān)測數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳運(yùn)維平臺，設(shè)置多級閾值告警，可提前數(shù)小時(shí)到數(shù)天發(fā)現(xiàn)過熱隱患。

對比兩類不同的繞組溫度監(jiān)測方案，熱模擬算法方案無需改動變壓器內(nèi)部結(jié)構(gòu)，安裝成本僅為光纖光柵方案的30%，適合存量變壓器的批量改造；光纖光柵方案測量數(shù)據(jù)更直接，對繞組局部過熱的識別精度更高，適合特高壓變電站、新能源集中并網(wǎng)升壓站等對可靠性要求更高的場景。

五、應(yīng)用場景分析

（一）省級電網(wǎng)220kV樞紐變電站場景

2026年某東部省份電網(wǎng)對全省127座220kV變電站的主變加裝變壓器溫度在線監(jiān)測裝置，上線半年內(nèi)累計(jì)預(yù)警繞組過熱隱患17起，其中一起提前72小時(shí)發(fā)現(xiàn)1號主變A相繞組熱點(diǎn)溫度異常攀升，經(jīng)停電檢查發(fā)現(xiàn)繞組內(nèi)部存在匝間絕緣劣化問題，及時(shí)處置避免了主變燒損事故，直接減少經(jīng)濟(jì)損失約230萬元。

（二）100MW集中式光伏升壓站場景

西北某光伏電站2025年底完成主變溫度在線監(jiān)測裝置改造，依托裝置的負(fù)載監(jiān)控功能，結(jié)合當(dāng)?shù)貢円箿夭畲蟮奶卣鳎谝归g環(huán)境溫度較低時(shí)動態(tài)提升主變負(fù)載上限15%，2026年上半年累計(jì)增加光伏發(fā)電消納量約120萬kWh，提升發(fā)電收益約48萬元。

（三）城市軌道交通牽引變電站場景

某新一線城市軌道交通12號線的18座牽引變?nèi)颗渲米儔浩鳒囟仍诰€監(jiān)測裝置，針對早高峰、晚高峰時(shí)段牽引變負(fù)載突增的特征，實(shí)時(shí)開展變壓器熱故障檢測，上線運(yùn)行1年來未發(fā)生一起牽引變過熱停運(yùn)事件，保障了線路的準(zhǔn)點(diǎn)運(yùn)營。

（四）石化企業(yè)廠用變場景

某大型石化煉化廠針對防爆區(qū)域的12臺10kV廠用變加裝防爆型變壓器溫度在線監(jiān)測裝置，實(shí)現(xiàn)變壓器油溫監(jiān)測、繞組溫度監(jiān)測的24小時(shí)連續(xù)采集，避免了人工巡檢進(jìn)入防爆區(qū)域的安全風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)可提前預(yù)判過熱引發(fā)的火災(zāi)隱患，符合石化行業(yè)安全生產(chǎn)的管理要求。

六、常見問題

1、變壓器溫度在線監(jiān)測裝置的安裝需要停電嗎？

針對存量變壓器的改造，采用熱模擬算法的裝置安裝僅需在油箱測溫口加裝傳感器、在二次側(cè)安裝采集模塊，全程可帶電作業(yè)，無需變壓器停電；采用光纖光柵方案的裝置需要在變壓器生產(chǎn)階段內(nèi)置傳感器，因此僅適合新建變壓器配套安裝。

2、繞組溫度監(jiān)測數(shù)據(jù)的誤差符合什么標(biāo)準(zhǔn)要求？

正規(guī)廠商生產(chǎn)的裝置需要符合DL/T 1400-2015《油浸式變壓器測溫裝置技術(shù)要求》的規(guī)定，繞組溫度測量誤差不超過±2℃，油溫測量誤差不超過±1℃，同時(shí)需要通過EMC電磁兼容測試，適應(yīng)變電站復(fù)雜的電磁環(huán)境。

3、變壓器熱故障檢測可以識別哪些類型的故障？

裝置可識別的熱故障包括繞組匝間短路、鐵芯多點(diǎn)接地、冷卻系統(tǒng)故障、接頭過熱等，結(jié)合歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)訓(xùn)練的AI算法，可對不同故障類型進(jìn)行分類研判，給運(yùn)維人員提供處置參考。

4、負(fù)載監(jiān)控功能如何保障變壓器的絕緣壽命？

裝置內(nèi)置的絕緣壽命計(jì)算模型符合IEC 60076-7的相關(guān)要求，可根據(jù)實(shí)時(shí)的繞組熱點(diǎn)溫度、運(yùn)行年限、絕緣油狀態(tài)等參數(shù)，計(jì)算當(dāng)前負(fù)載下的絕緣壽命損耗速率，當(dāng)壽命損耗速率超過設(shè)定閾值時(shí)自動下調(diào)負(fù)載上限，確保變壓器全生命周期的運(yùn)行安全。

參考文獻(xiàn)

【1】 *電網(wǎng)有限公司. 2025年電力變壓器運(yùn)行故障分析報(bào)告[R]. 北京：*電網(wǎng)有限公司，2025.

【2】 DL/T 572-2021 電力變壓器運(yùn)行規(guī)程[S]. 北京：中國電力出版社，2021.

【3】 中國電力科學(xué)研究院. 2026年電力主設(shè)備在線監(jiān)測市場發(fā)展白皮書[R]. 北京：中國電力科學(xué)研究院，2026.

【4】 IEC 60076-7:2018 電力變壓器 第7部分：油浸式電力變壓器負(fù)載導(dǎo)則[S]. 日內(nèi)瓦：國際電工委員會，2018.