摘要:随着农村经济的发展，家家户户都是家电齐全，农村用电量越来越大，传统的台区供电方案受到了很大程度的限制，农村夏季还经常出现断电的情况，给农民的生活带来了很多不便。农村电网如今最突出的问题是线路老化，线路损耗大，有些地区损耗率可以达到40%，有些线路甚至会出现漏电的现象，有很大的安全隐患；分析了智能一体化台区变压器的选型和应用，并对技术的发展前景进行了展望。
关键词：配电；变压器；智能化；技术发展
1、目前存在的问题
目前农网及城市低压配网10kV台区由跌落式保险、避雷器、变压器本体、变压器综合配电柜（JP柜）、配套附件等单元组成。上述单元均为不同的生产厂家，各自独立装设，现场安装设备较多，安装调试时间长，使用角铁、横担、抱箍、铁件附件较多，高、低压裸露部位较多，配电台区故障率多。运行管理不方便，需高空运行维护设备多，工作量大、时间长、组件多、走线乱，安装复杂且影响供电可靠性。现有农网及城市低压配网配电台区设备需现场各自安装，部件现场拼装及连接，现场调试，现场分部件进行试验，安全隐患多，台区的设备配置多样、功能单一，没有信息采集，实现配电变压器监测与保护、电能计量统一的配电监测装置，缺乏对配电台区及时有效的管理、用电负荷控制，台区运行维护需派专人、配备专用设备、专用工具、远赴现场、分析故原因，现场维护效率极低，综上分析配电台区的多样化供电环境更需要自动化的管理手段，当地区域经济的发展还需要更好的用电管理。
2、智能一体化台区变压器的设计方案
智能一体化台区变压器是一种突破传统台区的布置方式全新产品，是将高压部分、变压器、低压配电部分，智能化单元安装在一个公共的底座上，配电变压器和低压配电模块横向集成，通过底框水平固定，构成横向一体化结构。该产品的体积小、运输及安装十分方便，可根据用户实际情况采用正向布置或侧向布置。
2.1变压器的设计要求
变压器应尽量选择低能耗，容量应该根据智能化农网改造升级发展计划来进行确定；运行过程中要坚决避免出现变压器过负荷以及台区大马拉小车的状态；在实际工作过程中应该根据实际负荷的分布情况、大小以及类型来进行考虑。对于变压器的容量也应该合理确定；选择容量若果过小的话就不能满足农村用电增长，同时会引起变压器的超负荷运行；变压器烧毁的可能性就会增大。变压器容量过大的话就会出现变压器得不到充分利用的情况，空负载也会增加；考虑变压器长时间在户外太阳直射下的因素，需考虑变压器与低压配电综合单元及智能化单元的温升叠加因素，需增加通风散热系统方案，配置温湿度传感设备嵌入式安装，变压器数据采集及处理需在移动终端上直接显示各项技术性能指标。
2.2一体化设计方案要求
1、设计思路：进一步精简和优化设备种类，将变压器模块、低压配电模块进行一体化、模块化设计，一二次接口进行标准化设计，实现变压器台设备的集成组合和功能融合，提升标准化、智能化水平。
2、设计目标：统一建设标准、统一设备规范；提高集成化程度，实现一体化定制；简化设备招标，方便现场施工；提高工作效率，降低建设和运维成本。
3、设计原则：安全可靠、坚固耐用、自主创新、先进适用、标准统一、提高效率；注重环保、节约资源，做到规范性、可靠性、先进性、经济性的协调统一。
2.3一体化结构要求
1、配电变压器和低压配电模块横向集成，通过底框水平固定，构成横向一体化结构，可根据配电变压器容量等实际情况采用正向布置或侧向布置。
2、高压配电保护：采用跌落式熔断器。
3、高压侧接线方式：采用电缆连接方式，配电变压器高压侧套管采用户外型、全绝缘的电缆终端附件，可插拔结构，实现避雷器与终端连接的耦合集成。
4、低压一次回路：采用母线直接连接，预装在一体化成套设备内。
2.4一体化功能分析：
1) 全绝缘、全密封和全屏蔽设计：此产品方案配置完全替换了现有户外安装繁琐且安全隐患较多的布置方案，变压器至低压侧采用铜排连接，将直接降低线路损耗，提高供电质量。
2)模块化：采用模块化设计思想，为用户简化现场安装，只需将台变起吊放置于现场槽钢横担上，拧紧固定螺栓，然后将高低压电缆直接接入、接出即可。
3)集成化：采用一体化结构设计、一二次接口标准化设计，满足互换性即插即用的要求，可进行整机生产制造试验设计，满足整体运输，安装和维护要求。
4)智能化：实现变压器及整个配电台区各个节点的状态监测，具有配变监测、谐波监测、电压监测、温度监测、防盗报警等功能。
3)一体化：采用了一体化设计方案，工厂化加工，减少了现场连接点，消除了20%的台区故障率。
3、智能一体化台区变压器的发展趋势
从绿色环保的角度来看，传统台区变压器采用成本较低的台成套方案，改方案使用寿命短，使用性能不佳。今后台区变压器将朝着节能、低噪声、高可靠性、多功能、智能化的方向发展。
（1）节能、提速。现阶段，智能一体化台区变压器在节能降耗和标准化建设方面取得了很大的进步。随着物联网智慧用电云平台技术的不断深入研究，未来的智能一体化台区变压器将更加节能、可靠、安全。政府部门还积极推动智能化电网改造升级的发展，全面服务数字化经济建设提速的生态系统图建设。
（2）高可靠性。采用一二次融合技术理论和质量保证体系来提高智能一体化台区的可靠性，以满足数字化经济建设提速的要求。
（3）多功能、智能化发展。单功能变压器将逐步淘汰，今后，智能一体化台区变压器将朝着多功能、智能化的方向发展，变压器将实现数据传输、数据处理、状态控制和显示等功能，使其处于最佳运行状态。
结束语：
伴随数字化经济的全面提速，我国变压器的发展水平也在逐步提高，技术生产水平日趋成熟。然而，由于发展时间相对较短，中国与欧美国家之间仍然存在一定差距，但发展潜力巨大，发展空间巨大。积极掌握智能一体化台区变压器的核心技术，采用新材料，利用新制造技术，不断完善我国的台区方案，仍然是我国智能化电网改造升级发展的重中之重。在此基础上，本文详细分析了智能一体化台区变压器的方案及功能，提出了10kV台区技术发展的前景，以促进我国配电网络的健康、可持续发展，智能化电网的发展提供全生命周期的服务。
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