【摘 要】城市電網(wǎng)是城市的重要基礎(chǔ)設(shè)施，并在我國(guó)電力系統(tǒng)中占據(jù)重要地位。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，工業(yè)發(fā)展迅速，人口數(shù)量也不斷增多，這使得城市的用電量激增，用電需求不斷增加，城市的用電負(fù)荷因此快速增長(zhǎng)。但是，由于以往偏重電源建設(shè)，而忽略了城市電網(wǎng)的構(gòu)架建設(shè)，以致現(xiàn)在城市電網(wǎng)建設(shè)存在嚴(yán)重滯后的問題。很多城市的電網(wǎng)建設(shè)在設(shè)備、技術(shù)、管理、運(yùn)行等方面存在失誤，導(dǎo)致很多不合理的線損問題。因此，為提高電能質(zhì)量和供電可靠率，實(shí)現(xiàn)技術(shù)降損，需對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行技術(shù)改造。

【關(guān)鍵詞】城市電網(wǎng)；改造；技術(shù)；措施

前言

在城市現(xiàn)代化建設(shè)中，電網(wǎng)是其中最為重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一，并是現(xiàn)代化城市發(fā)展和進(jìn)步的重要支持力量。保證城市電網(wǎng)擁有優(yōu)良的電能質(zhì)量和較高的安全可靠性，是促進(jìn)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展和提高人們生活質(zhì)量的重要基礎(chǔ)。但隨著城市經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市人口和面積不斷增加和擴(kuò)展，而已建成的城市電網(wǎng)已不能滿足快速增長(zhǎng)的用電需求。這對(duì)城市電網(wǎng)建設(shè)提出了更高、更新的要求。分析城市電網(wǎng)中存在的主要問題，并進(jìn)行城市電網(wǎng)改造成為當(dāng)務(wù)之急。本文總結(jié)了我國(guó)城市電網(wǎng)中存在的主要問題，并提出了進(jìn)行城市電網(wǎng)改造的技術(shù)措施，以期能為提高城市電網(wǎng)建設(shè)水平有所啟示。

一、當(dāng)前我國(guó)城市電網(wǎng)中存在的主要問題

由于上個(gè)世紀(jì)末我國(guó)著重進(jìn)行電源建設(shè)，而忽略了城市電網(wǎng)的構(gòu)架建設(shè)，以致現(xiàn)在很多城市的電網(wǎng)建設(shè)存在諸多突出的問題，主要有以下幾種。

（一）配電網(wǎng)絡(luò)電源點(diǎn)滯后于城市建設(shè)發(fā)展

隨著城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，配電網(wǎng)絡(luò)電源點(diǎn)容量以及電能輸出受到不同程度的限制，并以配電線路傳輸通道受限最為顯著，導(dǎo)致城市規(guī)劃出現(xiàn)不相適應(yīng)情況[1]，表現(xiàn)為：使用架空線路受環(huán)境條件限制；改用地下電纜，但投資和施工條件不允許；而使用架空絕緣導(dǎo)線，又會(huì)提高網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性等。城市用電負(fù)荷的不斷增長(zhǎng)，而相關(guān)的電力配套建設(shè)卻滯后，存在線路長(zhǎng)、供電半徑大、線損率高、高耗能設(shè)備多等問題。一些城市的電網(wǎng)損耗甚至高達(dá)10%以上，形成大量的電能浪費(fèi)。

（二）城市電壓質(zhì)量偏低

一些城市的電壓質(zhì)量還比較低，如10kV母線電壓的合格率僅為85%～91%，綜合電壓合格率還未達(dá)到94%。另外，晝夜電能需求差別大，城市電網(wǎng)的后夜電壓存在偏高、電網(wǎng)感性無功補(bǔ)償配置不足等現(xiàn)象，從而造成諧波損耗，使輸電、發(fā)電和用電設(shè)備效率下降，也導(dǎo)致電纜、電容器等設(shè)備出現(xiàn)壽命縮短、絕緣老化、過熱等，加重了電能的損耗。此外，隨著多種電力電子裝置的普及，造成比較嚴(yán)重的電網(wǎng)諧波污染，也是應(yīng)引起注意的問題。

（三）配電結(jié)構(gòu)存在不合理現(xiàn)象

配電結(jié)構(gòu)不合理表的現(xiàn)象主要是建設(shè)初期遺留下的問題，隨著城市建設(shè)的發(fā)展而逐漸顯現(xiàn)出來。網(wǎng)絡(luò)不合理，使得一些變電站出現(xiàn)輕負(fù)荷或過負(fù)荷現(xiàn)象，這些現(xiàn)象的存在均會(huì)加重變壓器電能的損耗，也會(huì)加速設(shè)備的老化。

（四）設(shè)備較為陳舊，技術(shù)水平不高

雖然近年來一些城市自主開發(fā)或引進(jìn)了一些新技術(shù)和新設(shè)備，在一定程度程度上提高了城市電網(wǎng)的技術(shù)水平。但整體而言，城市電網(wǎng)的技術(shù)水平還比較低、設(shè)備比較陳舊。尤其是配電網(wǎng)設(shè)備普遍比較陳舊，大量老式油斷路器、小截面老化線路還在繼續(xù)使用。一些城市，如重慶、南京、武漢等城市電網(wǎng)中的送配電設(shè)備甚至運(yùn)行有40年以上，電網(wǎng)損耗現(xiàn)象嚴(yán)重[2]。

二、城市電網(wǎng)改造技術(shù)措施

（一）對(duì)電力網(wǎng)進(jìn)行升級(jí)改造

應(yīng)根據(jù)城市的實(shí)際情況以及發(fā)展遠(yuǎn)景對(duì)城市電網(wǎng)進(jìn)行升級(jí)改造。盡量減少變壓層次，并逐步提高配電的電壓等級(jí)，但一般不超過4個(gè)電壓等級(jí)，以對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行更好的管理。而根據(jù)《城市電力網(wǎng)規(guī)劃導(dǎo)則》的規(guī)定，220/380V為低壓配電電壓，10kV為中壓配電電壓，110、63、35kV則為高壓配電電壓，220kV為送電電壓[3]?？梢?20kV為基礎(chǔ)目標(biāo)，只采用低、中、高壓中的一級(jí)，不能出現(xiàn)重復(fù)降壓，并逐步取消非標(biāo)準(zhǔn)系列的電壓等級(jí)。經(jīng)過升壓改造后，電壓等級(jí)得到簡(jiǎn)化，降壓層次減少，因而能達(dá)到較好的降損降耗效果。同時(shí)，增加變壓器布點(diǎn)，可提高電壓合格率。此外，配電變壓器能取得良好的經(jīng)濟(jì)效益，可增加合理布點(diǎn)，促使配電變壓器更加接近負(fù)荷的中心位置，從而有效提高電壓的電能質(zhì)量和合格率，使用電的安全性和經(jīng)濟(jì)性有所提高。

（二）建設(shè)城市高壓配電網(wǎng)

城市高壓配電網(wǎng)一般指的是110kV級(jí)的配電網(wǎng)，為保證城市中低壓配電網(wǎng)的可靠和安全，擁有一個(gè)合理、可靠的110kV網(wǎng)架是重要的物質(zhì)基礎(chǔ)。建設(shè)城市高壓配電網(wǎng)，應(yīng)以優(yōu)化電力網(wǎng)絡(luò)為主要目標(biāo)。具體而言，應(yīng)做到：⑴調(diào)整110kV網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。很多城市中的110kV配電網(wǎng)主要是環(huán)形供電網(wǎng)，且110kV變電站之間具有電能轉(zhuǎn)換功能，這導(dǎo)致保護(hù)配置的復(fù)雜化，需要進(jìn)行頻繁的運(yùn)行操作，電能可靠性較低[3]。因此，需要進(jìn)行110kV網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)調(diào)整?？稍谠?10kV線路的基礎(chǔ)上，并依據(jù)220kV電源點(diǎn)位置進(jìn)行調(diào)整。對(duì)110kV網(wǎng)絡(luò)接線進(jìn)行簡(jiǎn)化，促使110kV網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)向星形網(wǎng)絡(luò)方向發(fā)展，接線方式則盡量避免出現(xiàn)“T”接方式。對(duì)于新建的110kV變電站，應(yīng)根據(jù)終端型進(jìn)行考慮，保留部分110kV聯(lián)絡(luò)線路。通過110kV網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，提高城市高壓配電網(wǎng)的靈活性和可靠性。⑵增加220kV變電站的布點(diǎn)。110kV線路要深入城市的負(fù)荷中心，則需要有220kV線路發(fā)揮骨架的作用。經(jīng)濟(jì)條件許可的情況下，可增加220kV變電站的布點(diǎn)，促使110kV供電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有更可靠的供電支撐。⑶適當(dāng)增加110kV變電站的布點(diǎn)。電力需求量越大，對(duì)供電的可靠性要求就越高，提升110kV變電站主變?nèi)葺d比是必經(jīng)之路，此時(shí)，必然需要增加110kV變電站的布點(diǎn)。新建的變電站應(yīng)有2到3路的電源接線，有3臺(tái)主變壓器配置，主變?nèi)葺d考慮2.0，按主變?nèi)萘康?5%配置無功容量[4]。同時(shí)，割接原有變電站10kV的負(fù)荷，采用單母線4分段接線方式，盡量提高老變電站的主變?nèi)葺d比，實(shí)現(xiàn)負(fù)荷轉(zhuǎn)供功能逐漸轉(zhuǎn)移到10kV配電網(wǎng)上的目的。通過擁有強(qiáng)大的10kV高壓配電網(wǎng)架，使之成為城市低壓、中壓配電網(wǎng)靈活、可靠、安全運(yùn)行的重要支撐力量。

（三）改造中低壓配電網(wǎng)

改造城市中低壓配電網(wǎng)，應(yīng)以本地區(qū)電網(wǎng)規(guī)劃作為指導(dǎo)性文件，并以提升供電質(zhì)量和供電能力為主要目標(biāo)，采取分期分批進(jìn)行的方式。首先，應(yīng)明確功能的范圍。根據(jù)高壓變電站運(yùn)行管理的需要、負(fù)荷密度、分布以及城市行政分區(qū)，將分區(qū)配電網(wǎng)分為若干個(gè)獨(dú)立的分區(qū)，各分區(qū)配電網(wǎng)應(yīng)確定供電范圍。隨著變電站站點(diǎn)的不斷增加，配電網(wǎng)絡(luò)也應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整?？刂坪弥袎号潆娋W(wǎng)的供電半徑，同時(shí)，中壓配電網(wǎng)覆蓋范圍也應(yīng)相應(yīng)擴(kuò)大。其次，盡量使低壓配電網(wǎng)的接線簡(jiǎn)單化，保證低壓配電網(wǎng)的安全性和可靠性。低壓配電線路應(yīng)采取放射式結(jié)構(gòu)（以配電變壓器為中心），在與相鄰的配電變壓器之間可設(shè)置一個(gè)聯(lián)絡(luò)開關(guān)，以便在出現(xiàn)事故時(shí)可進(jìn)行倒閘操作。另外，使用公用配電變壓器時(shí)，可考慮裝上無功補(bǔ)償裝置。

三、結(jié)語(yǔ)

對(duì)城市電網(wǎng)進(jìn)行改造，直接關(guān)系到城市的發(fā)展、安全以及資源配置等多方面的問題，城市電網(wǎng)改造技術(shù)措施的優(yōu)劣同時(shí)也反應(yīng)的是一個(gè)城市市政建設(shè)的綜合水平。因此，應(yīng)注重城市電網(wǎng)的改造工作，摒棄傳統(tǒng)單純依靠設(shè)備換代的改造觀念，而更加主動(dòng)、積極地進(jìn)行超前規(guī)劃和控制，推動(dòng)城市電網(wǎng)建設(shè)的步伐。

參考文獻(xiàn)：

[1]谷慶民，劉恒君.城市電網(wǎng)建設(shè)與改造的主要技術(shù)原則[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2011（12）：155.

[2]黃志偉，葛少云，羅俊平等.城市配電網(wǎng)發(fā)展策略探討[J].電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)報(bào)，2011，23（06）：111-115.

[3]高兵，蘭佳，郝權(quán)軍.城市供電網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].電源技術(shù)應(yīng)用，2013（11）：392+395.

[4]黃佳珍.城市電網(wǎng)規(guī)劃改造與智能電網(wǎng)[J].科協(xié)論壇（下半月），2013（04）：65-66.

作者簡(jiǎn)介：

姓名：葉運(yùn)濤 性別：男 民族：漢 出生年月：1987.7.27 籍貫：湖北孝昌，職稱：助理工程師 學(xué)歷：大學(xué)本科