淺談電網及輸變電技術改進與創新

勾彥銘

摘 要：近年來，我國經濟發展對于電力能源的需求日益增加，而與此同時我國還面臨電力能源緊張，能源浪費現象嚴重等問題，因此，對老舊電網設施進行改造，同時不斷開發新型變電技術是有效緩解這一問題的途徑，具有十分重要的現實性意義。文章就針對我國目前電網改造現狀以及變電新技術的開發與應用進行了系統闡述，以促進變電技術改進過程能夠更加順利的推進。

關鍵詞：電力系統運行模式；輸變電技術；成果

前言

電力行業的發展對于整個國民經濟的發展具有基礎性推動作用，電力資源的有效供應是保障各行各業生產正常運轉的關鍵因素，這也是我國政府下大力氣對電網建設進行改造的重要原因。在建國初期，我國政府就已經注意到了電力發展和電網建設的重要性，尤其在近二三十年，我國在電網建設領域已經取得了舉世矚目的成就。我國的電網建設遍布全國，主要可以劃分為五大區域，每個區域根據其自身地域發展情況不同，其電網運行模式也有所區別。目前，我國電網建設的總方向是朝著互聯化，智能化趨勢發展，力求將不同區域的電網連接成一個整體。

1 我國電網改造的主要途徑以及取得的成果

1.1 對于電壓和頻率值采用了等級劃分方法進行了統一

電網系統改造中對于電壓等級的劃分受到多方面因素的影響，例如供電數量的多少，供電區域的電流穩定性，選用何種供電方式以及電流輸送距離的遠近等因素。我國在電力電網改造過程中，已經逐步實現了對電壓標準的統一，除了參照國際上的電壓制定標準之外，主要是依據我國現行的供電系統情況而定的，電業等級在我國主要被劃分成低壓，高壓，超高壓和特高壓四類，不同的電壓等級劃分具有不同的臨界值。另外，對于電網中出現的不同頻率值也進行了統一。

1.2 我國實現了設備的自主開發和使用

在輸配電設備的開發和使用過程中，我國力求實現設備的中國制造。從先期的對于國外技術和設備的借鑒和使用，到如今設備全面實現了國產化，我國政府投入了大量的資金和人力技術資源。從輸電的硬件設備到軟件配置設施，我國輸配電設備生產已經自成體系。

1.3 對于老舊電網輸送設備和設施進行全面升級

城市供電系統中存在著大量老化破舊的電網輸送線路和設備，這些老舊設備不僅在電流輸送中產生大量的電能消耗，而且還危機到供電線路的安全，嚴重影響電網輸送系統的運行效能，因此，我國在近年來已經分批逐次的對老舊電網設備進行升級和改造。對于電網輸送系統進行改造主要可以通過以下幾方面得以實現，其一，可以通過在電流轉換關鍵部位設置開關以調節電流的輸送量，以降低輸送能耗。其二，對于不能夠滿足供電負荷的線路和設備進行必要的容量擴充。其三，針對城市用電量需求增加的現狀可以通過更換電纜和變壓器設備來滿足其使用需要。

1.4 政府對于農村電網建設予以高度重視

農村電網建設落后直接制約了農村經濟建設的發展，因此，我國政府日益重視對于農村電網改造的扶持力度，投入了大量的資金和技術，提升農村電網的傳輸容量，加設了電網輸送的線路，實現電力設施在農村地區的普及。對農村電網實施改造，不僅有利于提高農民的生產效率和生活質量，也有利于推動新農村建設的進程。與此同時，在農村電網改建過程中，政府還不斷開發出新型的輸配電設備和裝置滿足農村輸電需要。

1.5 建立健全了電力行業質量標準評定體系

電網改造的關鍵時保證電力輸送的質量和安全。因此，對于供電系統改造的各項指標，我國政府都制定了明確的參照標準，例如，電壓所允許變動的幅度范圍，輸送過程中的諧波值控制標準等方面，相關標準的制定有力的保障和提高了電力輸送設備的安全性，降低了輸送風險。

2 電力系統運行新模式與輸變電系統的改造

2.1 電力系統運行新模式

2.1.1 在電力系統改造之前，要對系統改造措施進行科學具體的規劃和設計，在系統改造中運用現代化技術方法，提高系統改造的效果。

2.1.2 可以根據科研成果制訂了“安全穩定導則”，加強運行管理和穩定計算，并采用快速保護和安全自動裝置。第二，在安全自動裝置方面，從當地裝置發展到集中式裝置，在繼電保護方面研制和采用了新型快速保護，目前已在高壓電網中大量采用微機保護。

2.1.3 在電力系統計算技術、模擬技術方面，電力系統規劃設計和運行調度都在使用新方法。如我國第1套大型電力系統分析軟件——電力系統綜合計算程序，為電力系統的統計運行提供了科學依據。

2.1.4 具有先進水平的電網調度員培訓模擬裝置，對提高調度員水平起到了重要作用。

2.2 輸變電技術的發展

根據我國電網發展的特點，對各種輸變電設備進行了開發研制，從低壓、高壓直到超高壓，從單一品種發展到多個品種，達到系列化生產。根據電力行業技術政策和裝備政策要求，隨著技術進步，在材質性能、結構原理等方面都有不同程度的改進和創新。

電力變壓器近十幾年來，對110kV及以下電壓等級的變壓器進行了幾次優化設計，形成了節能變壓器的新系列。隨著新型號冷軋硅鋼片的出現，又試制出了當代節能效果更好的電力變壓器，從損耗指標看，比第一代降低了20%左右。目前我國500kV單相最大容量做到25萬kVA，三相最大容量做到36萬kVA。在我國500kV工程中，國產變壓器應用已占40%左右，并已研制開發了六氟化硫（SF6）配電變壓器，符合了無油化技術政策要求。用性能更優良的非晶合金材料制造的配電變壓器已在部分電網投入運行。高壓并聯電抗器研究試制起步于西北劉天關330kV輸變電工程，目前已試制出了500kV高壓并聯電抗器，其最高容量為5萬kvar（單相），已廣泛應用于輸變電工程。

2.3 輸變電技術中的安全性考慮

在500kV輸變電建設中，在高電壓技術領域開展了大量的試驗研究工作，如各種真型桿塔間隙雷電沖擊，操作沖擊放電特性試驗，不同類型長串絕緣子工頻、雷電、操作沖擊電壓放電特性試驗，變電站相間間隙絕緣特性試驗，一些金具工頻電暈效應試驗，各種絕緣子的防污選型試驗，長串污垢絕緣子放電特性試驗，線路導線分裂方式以及各種方式下的靜電感應、電暈損失、無線電干擾、跨越民房對人身影響試驗計算，500kV變壓器接地方式，高桿塔防雷、絕緣子抗冰閃的研究，線路靜電對中波導航臺及超短波定向臺干擾影響試驗以及500kV氧化鋅避雷動作負載特性、操作過電壓產生機理、限制措施試驗等等，都提出了我國自己的科學數據和技術結論。

2.4 線路優化施工技術

在架線施工方面，為了保護導線和提高放線效率，采用了張力放線技術；新線路施工碰到要跨越帶電線路時，利用新型帶電跨越架施工技術，實現了不停電跨越施工，減少停電經濟損失；采取氣球--索道施工技術，實現了大江不封航跨越架線；此外還有大山峽谷放線技術、直升飛機放線等。在組塔施工方面，采用倒裝組塔技術；大噸位液壓提升組塔技術；多臂懸浮吊組立高塔技術等。在各種桿塔基礎中采用了擴孔樁等先進技術及多種機具。

參考文獻

[1]喬大雁，秦曉輝，馮慶東.特高壓交流輸電線路的保護與控制[J].電力設備，2006（04）.

[2]周遠翔，關志成.特、超高壓輸變電技術發展動態[J].高電壓技術，2001（02）.

[3]中國電工技術學會特高壓輸變電技術考察團.俄羅斯、烏克蘭超、特高壓輸變電技術發展近況[J].電力設備，2003（02）.