淺析城市10 kV配網架空設備改造策略

（國網四川省電力公司綿陽安洲供電分公司，綿陽 622650）

0 引言

根據國際現行的城市配網建設標準，10 kV配網線路的絕緣率應達到100%，同時配網干線間應達到100%的手拉手率。另外配網的電纜化率應超過30%，而配網應實現50%以上的自動化率。但是我國目前還有相當一部分城市中的10 kV配網尚未達到該國際標準，這主要是由于在我國的城市中還存在大量的架空配網設備，而這些架空設備的架空方式以及型號規格都各不相同，對實現統一規范化的管理提出了挑戰，同時對配網運行的可靠性及安全性也造成了較大的影響[1]。所以為了提高我國配電線路的建設標準，保證電網運行的安全性和穩定性，電力企業需要采取科學合理的改造方式來升級改造城市配網中的10 kV架空設備。

1 現階段我國城市中的10 kV配網設備現狀

城市的10 kV配網中主要的架空設備包括架空導線、公共的戶外配變設備和電纜的相關臺架等設施。在架空設備中，架空導線是最主要的設備之一，其主要分為架空絕緣性和裸導線兩類，公共戶外配電臺架設備則通常是安裝于戶外的水泥插座、電桿等支撐物體上面，比如避雷裝置、跌落式開關以及計量箱等設備，其安裝點也各不相同。而戶外電纜的相關臺架設備則指的是由于10 kV配網電纜頭是在電桿上進行架設的，所以電桿也屬于架空設備中的一種。通常在電桿上連接有距離在100 m內的架空線路、刀閘以及開關等相關設施，然而并不存在距離超過100 m以上的長線路和變壓器設備，所以只有當有超過100 m的架空線路連接在電桿上時，才需要對其進行改造[2]。

2 城市10 kV配網架空設備的改造策略

2.1 改造110 kV配網的架空導線

在城市建筑比較密集或者人口高度集中的區域，或者是對原電纜敷設方式采用的是直埋或者電纜溝方式進行改造時，應采用地下電纜方式對架空線路進行改造。在改造城市邊緣地帶或建筑物比較稀疏，人口分布比較分散的地區，且電纜敷設比較差的配網線路時，可以采取架空導線的方式來對裸露導線進行改造，如在此類地區的10 kV配網中敷設的是架空絕緣線時，應首先檢查線路的絕緣性，并觀察線路的實際運行情況，如果線路的運行處于正常狀態下時，可以不對其進行改造升級；如果線路運行存在問題時，則應采取相應的改造措施。在架空導線的改造過程中，應高度重視電網強度因素，盡量避免在導線連接時繼續采用傳統方式或者增設新的臺架設備[3]。城市10 kV配網在改造架空設備時通常都是按照圖1中所示的方式來進行。

圖1 城市10 kV配網架空設備的改造

2.2 改造公共戶外配電變壓器以及其臺架設備

2.2.1 改造方案分析

當與公共戶外配變設備的臺架適配的架空電纜或地下電纜完成了10 kV架空線路的改造后，則需要對臺架上設置的變壓器和相關設備進行相應的改造，通常采取的將其改造為室內配電網或者組合式預裝變電站的方式。室內配電房是目前采用比較多的改造方案，這種改造方式通常也被簡稱為箱變。

2.2.2 變壓器臺架的箱變改造

首先，在箱變改造中使用的干式變壓器對型號有特定要求，而且不能直接使用變壓器的原有容量，而是需要根據改造要求以及相關的技術規定對變壓器容量進行優化設置，才能達到箱變改造的目的。

其次，在進行箱變改造時應預留出高壓單元的位置，為未來安裝自動化配網工程所需要的電動操作機構留出空間，從而為配網系統的自動化發展創造便利條件。

再次，進行箱變改造時要采用散熱性能比較好，結構合理且利于通風的箱體，還應防止箱體受溫度變化的影響而發生結露，需要采取相應的防護措施。在改造時還應考慮箱體外觀與周圍環境的協調性，可以采用灰色或草綠色來對箱體外觀進行裝飾，并采取一定的保護措施避免箱體外觀褪色。另外應選擇耐腐蝕性比較好，且結構穩固性比較高的金屬材料來制造箱體，以避免箱體受到銹蝕侵害或發生變形。

3 改造戶外電纜的相關臺架設備

在改造戶外電纜的臺架設備時主要指的是對同一區域內的電桿進行改造，在該區域內電桿數量可以有多個，也可以只有一個，這里所指的電纜條數主要是指連接到電氣設備中的電纜數量。在改造過程中，為盡量減少為了滿足施工需要而臨時接入電源所帶來的問題，在完成改造后應為環網柜預留出充足的空間。一般來說在對電桿進行改造前已經完成了很多施工項目，此時電桿上的設備會相對較少且大多不帶電，因此在改造施工時應拆除失去電桿上失去作用的附屬物或電桿本身。

當電桿上面存在兩條電纜時，如果這兩條電纜是在臺架上相互連接的，應對電桿進行拆除或采取將電纜頭直接埋入地的改造方法。臺架上的電纜如果通過開關連接在刀閘上時，應根據不同的情況采取相應的改造措施。當其下游存在環網柜時，可以采取對刀閘及開關進行拆除，并直接將電纜連接的中間頭埋入地的方式進行改造；當其附近僅有分支箱存在時，則應對電纜進行改造，同時將分支箱改造成環網柜，以滿足配網運行需要。當臺架上的兩條電纜是通過開關而相互連接的，同時開關和刀閘屬于分段刀時，在改造時如果其上下游均有環網柜存在時，則應向其中一個環網柜移動分段點，然后對刀閘和開關進行拆除，同時將電纜中間頭直接埋入地。如果其兩側均為分支箱時，則應在對開關以及刀閘進行拆除后，采取直接將電纜中間頭埋入地的改造措施。電桿上也可能存在兩條以上的電纜，在改造時應根據不同的情況分別采取相應的改造措施[4]。

4 應用智能化技術對配網進行改造

在配網的改造中應增加各種光電、化學以及力學等傳感裝置，以及相關聲、熱參數傳感裝置等來對電力設備的運行狀態進行在線的實時監測。這些智能化的設備具有豐富的實用功能，而且安裝維護也十分便捷。此外，對于結構比較復雜的配網進行改造時，還應加強通信系統的建設，利用載波、光纖以及無線等多種組網技術來實現系統與配電終端的聯網。同時還應在配網改造中積極采用智能化的熔斷器以及無功補償等設備，從而提高配網運行的安全性。隨著物聯網技術的發展，在配網改造中還應科學的運用紅外感應、GPS以及射頻識別等多種信息化的傳感技術設備，提高信息的交互能力，從而實現對配網的動態監測，自動進行報警，并與相關的各種輔助性系統實現高度的集成，為配網的安全運行以及狀態檢修創造良好的條件。

5 結束語

通常在城市10 kV配網中，其主要架空設備包括架空導線、公共戶外配電變壓器以及電纜的相關臺架等設備。在進行改造時應根據國際現行的配網建設標準，并充分結合我國城市配網的實際特點，采取有效的改造策略，分別對以上架空設備進行現代化改造升級，以提高城市配網建設的科學性和合理性，促進我國電力系統整體技術水平的提升，從而保證配網運行的安全性和可靠性。