随着配电网数字化、智能化建设不断推进，传统配电变压器正在从单一的电能变换设备，逐步向具备状态感知、数据采集、故障预警和远程通信能力的智能设备发展。
《10kV智能配电变压器技术规范》T/EPTC 002—2022，对10kV智能配电变压器的组成、功能、传感器配置、智能测控单元、通信接口、试验及验收等进行了系统规定，为10kV智能配变的设计、制造、选型和应用提供了技术依据。该文件为中关村智能电力产业技术联盟发布的团体标准，珠海华网科技有限责任公司参与了标准起草工作。
一、什么是10kV智能配电变压器？
与传统配电变压器相比，智能配电变压器不仅承担电压变换和电能分配任务，还需要具备一定的信息感知、状态监测和通信能力。
按照规范定义，智能配电变压器应能够采集设备运行信息，实现运行状态自我感知和调控，并能够与外部系统或终端进行双向通信，同时提供运行状态和事件告警信息，并执行外部控制指令。
因此，可以简单理解为：
传统配变负责“变电”，智能配变进一步实现“感知、分析、通信和控制”。
二、智能配电变压器主要由哪些部分组成？
规范提出，10kV智能配变通常由四部分组成：
- 配电变压器本体
- 各类传感器
- 智能测控单元
- 控制执行组件
其中，传感器负责采集设备运行状态，智能测控单元负责数据采集、通信和控制，控制执行组件则根据指令完成调压、调容、风机启停等操作。
从实际应用来看，智能配变实际上形成了一套完整的“设备—传感器—测控—平台”数据链路。
三、智能配变的传感器配置
传感器是智能配电变压器实现状态感知的基础。规范将传感器分为电量传感器和非电量传感器两类。电量传感器主要包括：
- 0.4kV电流互感器
- 10kV一体式交流互感器
非电量传感器则更加丰富，包括：
- 液位传感器
- 液体压力传感器
- 液体温度传感器
- 绕组温度传感器
- 铁心温度传感器
- 电气接点温度传感器
- 环境温度传感器
- 振动传感器
- 噪声传感器
- 局部放电传感器
- 微水含量传感器
- 氢气含量传感器
- 水浸传感器等。
不同类型智能配变并不是所有传感器都必须配置，而是根据基本型、标准型和扩展型进行组合。
四、基本型、标准型和扩展型有什么区别？
这是这份技术规范中比较重要的一项内容。
1. 基本型智能配变
基本型主要实现基础运行状态监测和告警。包括低压侧电压、电流、功率因数、频率、有功功率、无功功率等电气量监测，同时根据变压器类型监测液位、压力、温度，或者绕组温度、铁心温度、风机状态等。其核心特点是：能够掌握配变基本运行状态，并及时发现明显异常。
2. 标准型智能配变
标准型是在基本型基础上进一步增加高压侧运行信息和变压器运行性能监测。例如：
- 高压侧电压、电流监测
- 高压侧功率及功率因数监测
- 空载损耗和负载损耗监测
- 短路阻抗、空载电流监测
- 运行效率监测
- 变压器容量评估
- 高低压接线端子温度监测
- 过载允许运行时间预警
- 匝间、层间等短路故障告警
同时还可扩展有载调压控制。
3. 扩展型智能配变
扩展型进一步向设备状态诊断方向发展。除标准型功能外，还增加：
- 噪声监测
- 振动监测
- 水浸监测
- 局部放电监测
- 微水含量监测
- 氢气含量监测
- 高压侧保护元件状态信息
- 避雷器放电告警等
同时可以根据历史运行数据和实时监测结果，辅助提出调压、负荷调整以及运行容量调整策略。因此，三种类型可以简单理解为：
基本型：看得见运行状态
标准型：看得懂运行状态
扩展型：进一步发现设备状态变化并辅助决策
五、局部放电为什么被纳入智能配变监测？
在智能配电变压器的众多状态监测项目中，局部放电是值得重点关注的一项。
规范明确将局部放电传感器纳入非电量传感器范围，并规定干式智能配变可以配置局放监测功能。对于局部放电传感器，规范提出宜采用脉冲电流传感器，检测频率范围为500kHz～30MHz，局放监测装置测量范围为10pC～10nC。
局部放电往往与绝缘缺陷、绝缘老化以及局部电场异常有关。如果能够通过传感器持续采集相关信号，就可以从传统的定期检测进一步向在线状态监测发展。
规范还提出，干式智能配变的局放传感器宜集成到高压绝缘子内，这有利于传感器与变压器本体进行一体化设计。
对于配电变压器而言，这意味着局放监测不再只是独立检测设备的一项功能，也可以成为智能配变状态感知体系的一部分。
六、智能测控单元是智能配变的核心
如果说传感器负责“感知”，那么智能测控单元就是智能配变的数据处理和通信核心。规范要求智能测控单元在逻辑上可以划分为：采集模块 + 通信模块 + 控制模块。其中：
- 采集模块连接各类传感器；
- 通信模块负责与外部系统、终端以及内部设备进行数据交互；
- 控制模块连接控制执行组件。
智能测控单元还需要具备数据采集、通信、执行控制等接口，并支持设备状态查询、历史数据查询、参数设置、运行控制和软件升级等功能。
七、智能配变需要支持哪些通信方式？
智能配变并不是一个独立运行的数据孤岛。规范要求智能配变预留与外部系统或终端通信的接口，并具备双向通信能力。通信接口可以包括：
- RS232
- RS485
- 以太网
- 4G/5G
- 蓝牙
- WiFi
- USB
- LoRa
- 载波通信等。
在通信协议方面，规范提出应支持Modbus和DL/T 634.5101，并宜支持MQTT物联网协议。这也说明智能配变建设的重点并不仅仅是增加几个传感器，更重要的是让现场设备采集的数据能够稳定、规范地进入配电自动化系统或上层平台。
八、智能配变需要监测哪些运行状态？
从标准中的功能配置来看，智能配变的监测内容已经从单一电气参数扩展到了多个维度。
电气状态
包括：电压、电流、功率、功率因数、频率、三相不平衡、谐波、零序电压和电流
温度状态
包括：液体温度、绕组温度、铁心温度、高低压接线端子温度、分接连片温度、环境温度
设备状态
包括：液位、压力、水浸、振动、噪声、风机状态、外壳门状态
绝缘及故障状态
包括：
局部放电、微水含量、氢气含量、匝间、层间等短路故障、避雷器放电、高压侧保护元件状态等。
这种多维度监测方式，使配电变压器能够从“定期人工检查”逐渐向“持续状态感知”转变。
九、智能配变不仅要监测，还要能够告警和控制
智能化的价值不仅在于采集数据，更重要的是对异常状态进行及时提醒，并在条件允许时进行联动控制。
例如，当出现过载、温度异常、电压越限、三相不平衡、局放超差等情况时，系统可以形成相应的告警信息。
在控制方面，规范提出基本型、标准型和扩展型智能配变均可配置散热风机启停控制；标准型可扩展有载调压，扩展型还可进一步实现有载调容。
这样就形成了：状态监测 → 异常识别 → 告警 → 控制执行 的闭环。
十、智能配变的试验要求
为了保证智能配变实际运行中的可靠性，规范不仅对产品组成和功能提出要求，同时对试验进行了规定。智能配变试验主要包括：
- 智能测控单元试验
- 智能配变整机试验
其中整机试验又包括例行试验、型式试验和特殊试验。例行试验涉及智能测控单元工频耐压、传感器准确度等内容；非电量模拟量传感精度检测中，也明确包含局部放电传感器、温度传感器、振动传感器、噪声传感器、微水及氢气传感器等。这意味着智能配变的评价对象已经不只是传统意义上的变压器本体，而是覆盖变压器本体、传感器、智能测控单元以及控制执行组件的整体系统。
十一、智能配电变压器的发展方向
从这份技术规范可以看到，10kV智能配变的发展已经不仅仅是给传统变压器增加通信模块。
未来的智能配变更强调：
设备一体化、状态可感知、数据可通信、异常可告警、运行可控制。
尤其是在局部放电、温度、振动、噪声以及油中微水和氢气等状态量的持续监测方面，传感器技术将成为智能配变进一步发展的重要基础。
对于电力设备状态监测企业而言，传感器、局放监测装置、数据采集单元以及通信系统之间的协同，也将成为智能配电设备建设的重要环节。
珠海华网科技长期专注于电力设备状态监测与检测，在局部放电传感器、智能传感器及配电设备在线监测等方向持续开展产品研发，可为智能配变状态感知和局放监测应用提供相关技术产品。
十二、结语
10kV智能配电变压器是配电设备智能化发展的重要方向。
《10kV智能配电变压器技术规范》从产品组成、功能配置、传感器、智能测控单元、通信接口、试验和验收等方面进行了系统规定，为10kV智能配变的标准化设计和应用提供了参考。
从实际应用来看，未来智能配变将逐渐由“能够采集数据”向“能够理解设备状态、提前发现异常并辅助运维决策”发展，而局部放电、温度、振动等状态监测技术，也将在这一过程中发挥越来越重要的作用。
