徐慶華++穆永保++王攀++羅謙++陳寧++章璨

【摘 要】我國(guó)電網(wǎng)經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的電壓等級(jí)提升、調(diào)整和簡(jiǎn)化過程，逐步形成了相對(duì)統(tǒng)一的電壓等級(jí)序列，對(duì)我國(guó)電網(wǎng)建設(shè)發(fā)揮了重要作用，促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，但隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，用戶用電水平提高，負(fù)荷密度上升，我國(guó)中壓配電網(wǎng)有必要對(duì)電壓序列進(jìn)行調(diào)整與優(yōu)化。本文通過分析影響中壓電壓等級(jí)選擇的因素，歸納總結(jié)了分析結(jié)論，可為我國(guó)各級(jí)電網(wǎng)公司開展電壓序列優(yōu)化工作提供參考。

【關(guān)鍵詞】中壓配電網(wǎng) 電壓序列 特性

合理配置電壓序列、簡(jiǎn)化電壓序列不僅可以提高城市電網(wǎng)的整體供電能力，擴(kuò)大電網(wǎng)對(duì)不同性質(zhì)及不同密度負(fù)荷的適應(yīng)性，同時(shí)也可以降低網(wǎng)絡(luò)損耗，節(jié)省有限的空間資源，減少電網(wǎng)建設(shè)和運(yùn)行成本。本文分析了影響中壓電壓等級(jí)選擇的主要因素，可為中壓電壓序列優(yōu)化研究和應(yīng)用提供參考。

1 影響中壓電壓序列選擇的主要因素

1.1 供電能力需求

電網(wǎng)運(yùn)行的主要目標(biāo)是保證電網(wǎng)具有充分的供電能力，合理的電網(wǎng)電壓序列應(yīng)能適應(yīng)并滿足各類用電負(fù)荷增長(zhǎng)的需要，能夠適應(yīng)供電區(qū)域內(nèi)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展要求，即能滿足用戶電力、電量及電能質(zhì)量的需求?？蓾M足負(fù)荷短期、長(zhǎng)期增長(zhǎng)的能力，這主要表現(xiàn)在供電裕度問題，既要滿足負(fù)荷短期、長(zhǎng)期增長(zhǎng)的需要，又要滿足經(jīng)濟(jì)的投資要求，支持區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。因此，對(duì)負(fù)荷需求增長(zhǎng)速度和潛力的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)是合理選擇電壓序列的基礎(chǔ)。負(fù)荷密度和新增供電區(qū)域范圍可以作為衡量供電區(qū)域負(fù)荷發(fā)展的主要指標(biāo)，同時(shí)也是考慮采用何種電壓序列的主要判斷依據(jù)。

1.2 現(xiàn)有電網(wǎng)影響

電網(wǎng)的建設(shè)和發(fā)展大多數(shù)是在已有電網(wǎng)基礎(chǔ)上改造、擴(kuò)建。因此電網(wǎng)電壓序列的選擇和配置不僅要考慮到未來負(fù)荷發(fā)展的需求，還應(yīng)該充分結(jié)合現(xiàn)有電網(wǎng)的基本狀況，保持電網(wǎng)在擴(kuò)建或改造期間的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，充分考慮對(duì)現(xiàn)有電網(wǎng)資產(chǎn)的利用，能否合理利用現(xiàn)有電網(wǎng)設(shè)備、站點(diǎn)和走廊資源對(duì)改造成本將產(chǎn)生直接影響。因地制宜地進(jìn)行升級(jí)過渡，在某一區(qū)域，選擇電壓序列配置并不是絕對(duì)的，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，幾種電壓序列配置并存是允許的。

1.3 電氣設(shè)備技術(shù)水平影響

電壓等級(jí)序列方案應(yīng)首先滿足技術(shù)可行性，即在遵照電網(wǎng)規(guī)劃和運(yùn)行相關(guān)規(guī)定前提下，滿足各種技術(shù)約束條件，包括電網(wǎng)運(yùn)行安全可靠性、對(duì)用戶的供電質(zhì)量等。其中，電氣設(shè)備主要技術(shù)條件包括電壓降和短路電流，合理的電壓序列應(yīng)能保證正常運(yùn)行條件下電壓降和短路電流不超過標(biāo)準(zhǔn)限值。

為了取得合理的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，需要對(duì)電網(wǎng)各級(jí)電壓短路容量進(jìn)行規(guī)范，而電壓等級(jí)序列的合理選取則是重要的控制手段之一，應(yīng)與網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、變壓器容量、阻抗選擇、運(yùn)行方式等方面相結(jié)合，使各級(jí)電壓斷路器的開斷電流以及設(shè)備的動(dòng)熱穩(wěn)定電流得以配合。

隨著城鄉(xiāng)居民用電增加，變、配電設(shè)施和負(fù)荷密度大幅度增加，致使10kV電網(wǎng)線路損耗增加。雖然近幾年國(guó)家加大了城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設(shè)，很多大、中城市110kV和220kV高壓電源直接引入負(fù)荷中心。這些措施雖然對(duì)增強(qiáng)電網(wǎng)的供電能力、提高可靠性、降低線損有重要的作用，但也使10kV電網(wǎng)的短路容量大大增加，對(duì)電網(wǎng)安全運(yùn)行帶來了負(fù)面影響。如有一些地區(qū)在將高壓引入到了負(fù)荷中心之后，在10kV側(cè)屢屢發(fā)生大范圍開關(guān)爆炸著火事故。究其原因，就是在城市電網(wǎng)和農(nóng)村電網(wǎng)的建設(shè)和改造中，偏重于提高輸電電壓，而不注重中低配電網(wǎng)的升壓改造。用電高峰時(shí)段，向用戶直接配電的10kV電網(wǎng)的負(fù)荷電流很大、電壓水平低，中、低壓往往出現(xiàn)配電設(shè)備、用電設(shè)備的熱穩(wěn)定不夠而燒壞的情況。同時(shí)，一次側(cè)電源容量加大，當(dāng)二次側(cè)發(fā)生短路故障時(shí)，短路電流超過了斷路器的開斷能力，必然造成開關(guān)的無選擇性動(dòng)作，甚至發(fā)生爆炸，所以不提高配電側(cè)二次電壓，即使把220kV變電站線路引入負(fù)荷中心，也只不過是增強(qiáng)了配電電源的供電能力，對(duì)降低線損來說是作用不大的。

另外，變壓器、電纜、開關(guān)等設(shè)備的制造能力以及為解決防雷、環(huán)境保護(hù)及安全問題所采取的技術(shù)措施，也會(huì)對(duì)電壓等級(jí)序列的選擇產(chǎn)生影響。

1.4 土地資源

近年來，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，特別是經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，用戶集中，負(fù)荷密度大，且企業(yè)的規(guī)模不斷擴(kuò)大，大型賓館、酒店、商場(chǎng)、商務(wù)辦公樓以及高層住宅層出不窮，大工業(yè)、用戶等大容量點(diǎn)負(fù)荷不斷增加，土地資源緊缺現(xiàn)象更加突出，上地資源已經(jīng)成為決定電網(wǎng)建設(shè)的重要因素。

目前我國(guó)大部分城市都存在土地資源緊張問題，變電站站址及線路通道走廊獲取困難、規(guī)劃審批手續(xù)繁瑣、線路路徑賠償?shù)葐栴}。變電站站址、線路走廊等土地資源問題，將影響電壓序列的選擇，在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、人口密度大的中心城區(qū)，甚至?xí)蔀闆Q定性的制約因素。

因此，為避免電力送出困難等現(xiàn)象的發(fā)生，在滿足安全可靠供電的前提下，努力提高土地的利用率，盡量減少占地面積，配置合理的電壓序列，減少變電層次，對(duì)于緩解電網(wǎng)建設(shè)與土地資源約束之間的矛盾顯得尤為重要。

2 結(jié)語(yǔ)

綜上，城市中壓電壓等級(jí)的選擇除滿足一般的基本原則和標(biāo)準(zhǔn)外，還應(yīng)滿足以下原則：（1）電網(wǎng)電壓序列應(yīng)選用符合國(guó)家制定的電壓標(biāo)準(zhǔn)；（2）電壓序列不宜過多，避免重復(fù)降壓，減少變電重復(fù)容量；（3）同一地區(qū)可因地制宜的選擇電壓序列，可允許多種電壓序列形式并存；（4）配置電壓序列時(shí)，應(yīng)保證設(shè)備技術(shù)的支持。

參考文獻(xiàn)：

[1]范明天，張祖平，劉思格.城市電網(wǎng)電壓等級(jí)的合理配置.電網(wǎng)技術(shù)，2006，30（10）：65-68.

[2]徐奇.我國(guó)電網(wǎng)電壓等級(jí)的理想分級(jí)[J].山西電力，2002，2（4）：6-7.

[3]秦媛媛.論我國(guó)電壓等級(jí)和提高中壓的必要性[J].武漢交通科技大學(xué)學(xué)報(bào)，1999，23（1）：63-66.

[4]姜祥生.Jiang Xiangsheng.城網(wǎng)配電電壓等級(jí)研究（An investigation on voltage class for urban distribution network）[J].電網(wǎng)技術(shù)，1999，23（2）：31-33，45.

[5]陳溶年.電壓等級(jí)發(fā)展的回顧和展望[J].東北電力技術(shù)，1998，（10）：55-57.

[6]曹增功.電力網(wǎng)絡(luò)電壓等級(jí)的選擇[J].山東電力技術(shù)，1998（3）：29-32.