淺談電網(wǎng)及輸變電技術(shù)改進(jìn)與創(chuàng)新

勾彥銘

摘 要：近年來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)于電力能源的需求日益增加，而與此同時(shí)我國(guó)還面臨電力能源緊張，能源浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重等問(wèn)題，因此，對(duì)老舊電網(wǎng)設(shè)施進(jìn)行改造，同時(shí)不斷開發(fā)新型變電技術(shù)是有效緩解這一問(wèn)題的途徑，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)性意義。文章就針對(duì)我國(guó)目前電網(wǎng)改造現(xiàn)狀以及變電新技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用進(jìn)行了系統(tǒng)闡述，以促進(jìn)變電技術(shù)改進(jìn)過(guò)程能夠更加順利的推進(jìn)。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)運(yùn)行模式；輸變電技術(shù)；成果

前言

電力行業(yè)的發(fā)展對(duì)于整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有基礎(chǔ)性推動(dòng)作用，電力資源的有效供應(yīng)是保障各行各業(yè)生產(chǎn)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵因素，這也是我國(guó)政府下大力氣對(duì)電網(wǎng)建設(shè)進(jìn)行改造的重要原因。在建國(guó)初期，我國(guó)政府就已經(jīng)注意到了電力發(fā)展和電網(wǎng)建設(shè)的重要性，尤其在近二三十年，我國(guó)在電網(wǎng)建設(shè)領(lǐng)域已經(jīng)取得了舉世矚目的成就。我國(guó)的電網(wǎng)建設(shè)遍布全國(guó)，主要可以劃分為五大區(qū)域，每個(gè)區(qū)域根據(jù)其自身地域發(fā)展情況不同，其電網(wǎng)運(yùn)行模式也有所區(qū)別。目前，我國(guó)電網(wǎng)建設(shè)的總方向是朝著互聯(lián)化，智能化趨勢(shì)發(fā)展，力求將不同區(qū)域的電網(wǎng)連接成一個(gè)整體。

1 我國(guó)電網(wǎng)改造的主要途徑以及取得的成果

1.1 對(duì)于電壓和頻率值采用了等級(jí)劃分方法進(jìn)行了統(tǒng)一

電網(wǎng)系統(tǒng)改造中對(duì)于電壓等級(jí)的劃分受到多方面因素的影響，例如供電數(shù)量的多少，供電區(qū)域的電流穩(wěn)定性，選用何種供電方式以及電流輸送距離的遠(yuǎn)近等因素。我國(guó)在電力電網(wǎng)改造過(guò)程中，已經(jīng)逐步實(shí)現(xiàn)了對(duì)電壓標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一，除了參照國(guó)際上的電壓制定標(biāo)準(zhǔn)之外，主要是依據(jù)我國(guó)現(xiàn)行的供電系統(tǒng)情況而定的，電業(yè)等級(jí)在我國(guó)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(jí)劃分具有不同的臨界值。另外，對(duì)于電網(wǎng)中出現(xiàn)的不同頻率值也進(jìn)行了統(tǒng)一。

1.2 我國(guó)實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的自主開發(fā)和使用

在輸配電設(shè)備的開發(fā)和使用過(guò)程中，我國(guó)力求實(shí)現(xiàn)設(shè)備的中國(guó)制造。從先期的對(duì)于國(guó)外技術(shù)和設(shè)備的借鑒和使用，到如今設(shè)備全面實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化，我國(guó)政府投入了大量的資金和人力技術(shù)資源。從輸電的硬件設(shè)備到軟件配置設(shè)施，我國(guó)輸配電設(shè)備生產(chǎn)已經(jīng)自成體系。

1.3 對(duì)于老舊電網(wǎng)輸送設(shè)備和設(shè)施進(jìn)行全面升級(jí)

城市供電系統(tǒng)中存在著大量老化破舊的電網(wǎng)輸送線路和設(shè)備，這些老舊設(shè)備不僅在電流輸送中產(chǎn)生大量的電能消耗，而且還危機(jī)到供電線路的安全，嚴(yán)重影響電網(wǎng)輸送系統(tǒng)的運(yùn)行效能，因此，我國(guó)在近年來(lái)已經(jīng)分批逐次的對(duì)老舊電網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行升級(jí)和改造。對(duì)于電網(wǎng)輸送系統(tǒng)進(jìn)行改造主要可以通過(guò)以下幾方面得以實(shí)現(xiàn)，其一，可以通過(guò)在電流轉(zhuǎn)換關(guān)鍵部位設(shè)置開關(guān)以調(diào)節(jié)電流的輸送量，以降低輸送能耗。其二，對(duì)于不能夠滿足供電負(fù)荷的線路和設(shè)備進(jìn)行必要的容量擴(kuò)充。其三，針對(duì)城市用電量需求增加的現(xiàn)狀可以通過(guò)更換電纜和變壓器設(shè)備來(lái)滿足其使用需要。

1.4 政府對(duì)于農(nóng)村電網(wǎng)建設(shè)予以高度重視

農(nóng)村電網(wǎng)建設(shè)落后直接制約了農(nóng)村經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，因此，我國(guó)政府日益重視對(duì)于農(nóng)村電網(wǎng)改造的扶持力度，投入了大量的資金和技術(shù)，提升農(nóng)村電網(wǎng)的傳輸容量，加設(shè)了電網(wǎng)輸送的線路，實(shí)現(xiàn)電力設(shè)施在農(nóng)村地區(qū)的普及。對(duì)農(nóng)村電網(wǎng)實(shí)施改造，不僅有利于提高農(nóng)民的生產(chǎn)效率和生活質(zhì)量，也有利于推動(dòng)新農(nóng)村建設(shè)的進(jìn)程。與此同時(shí)，在農(nóng)村電網(wǎng)改建過(guò)程中，政府還不斷開發(fā)出新型的輸配電設(shè)備和裝置滿足農(nóng)村輸電需要。

1.5 建立健全了電力行業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定體系

電網(wǎng)改造的關(guān)鍵時(shí)保證電力輸送的質(zhì)量和安全。因此，對(duì)于供電系統(tǒng)改造的各項(xiàng)指標(biāo)，我國(guó)政府都制定了明確的參照標(biāo)準(zhǔn)，例如，電壓所允許變動(dòng)的幅度范圍，輸送過(guò)程中的諧波值控制標(biāo)準(zhǔn)等方面，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定有力的保障和提高了電力輸送設(shè)備的安全性，降低了輸送風(fēng)險(xiǎn)。

2 電力系統(tǒng)運(yùn)行新模式與輸變電系統(tǒng)的改造

2.1 電力系統(tǒng)運(yùn)行新模式

2.1.1 在電力系統(tǒng)改造之前，要對(duì)系統(tǒng)改造措施進(jìn)行科學(xué)具體的規(guī)劃和設(shè)計(jì)，在系統(tǒng)改造中運(yùn)用現(xiàn)代化技術(shù)方法，提高系統(tǒng)改造的效果。

2.1.2 可以根據(jù)科研成果制訂了“安全穩(wěn)定導(dǎo)則”，加強(qiáng)運(yùn)行管理和穩(wěn)定計(jì)算，并采用快速保護(hù)和安全自動(dòng)裝置。第二，在安全自動(dòng)裝置方面，從當(dāng)?shù)匮b置發(fā)展到集中式裝置，在繼電保護(hù)方面研制和采用了新型快速保護(hù)，目前已在高壓電網(wǎng)中大量采用微機(jī)保護(hù)。

2.1.3 在電力系統(tǒng)計(jì)算技術(shù)、模擬技術(shù)方面，電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)和運(yùn)行調(diào)度都在使用新方法。如我國(guó)第1套大型電力系統(tǒng)分析軟件——電力系統(tǒng)綜合計(jì)算程序，為電力系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)運(yùn)行提供了科學(xué)依據(jù)。

2.1.4 具有先進(jìn)水平的電網(wǎng)調(diào)度員培訓(xùn)模擬裝置，對(duì)提高調(diào)度員水平起到了重要作用。

2.2 輸變電技術(shù)的發(fā)展

根據(jù)我國(guó)電網(wǎng)發(fā)展的特點(diǎn)，對(duì)各種輸變電設(shè)備進(jìn)行了開發(fā)研制，從低壓、高壓直到超高壓，從單一品種發(fā)展到多個(gè)品種，達(dá)到系列化生產(chǎn)。根據(jù)電力行業(yè)技術(shù)政策和裝備政策要求，隨著技術(shù)進(jìn)步，在材質(zhì)性能、結(jié)構(gòu)原理等方面都有不同程度的改進(jìn)和創(chuàng)新。

電力變壓器近十幾年來(lái)，對(duì)110kV及以下電壓等級(jí)的變壓器進(jìn)行了幾次優(yōu)化設(shè)計(jì)，形成了節(jié)能變壓器的新系列。隨著新型號(hào)冷軋硅鋼片的出現(xiàn)，又試制出了當(dāng)代節(jié)能效果更好的電力變壓器，從損耗指標(biāo)看，比第一代降低了20%左右。目前我國(guó)500kV單相最大容量做到25萬(wàn)kVA，三相最大容量做到36萬(wàn)kVA。在我國(guó)500kV工程中，國(guó)產(chǎn)變壓器應(yīng)用已占40%左右，并已研制開發(fā)了六氟化硫（SF6）配電變壓器，符合了無(wú)油化技術(shù)政策要求。用性能更優(yōu)良的非晶合金材料制造的配電變壓器已在部分電網(wǎng)投入運(yùn)行。高壓并聯(lián)電抗器研究試制起步于西北劉天關(guān)330kV輸變電工程，目前已試制出了500kV高壓并聯(lián)電抗器，其最高容量為5萬(wàn)kvar（單相），已廣泛應(yīng)用于輸變電工程。

2.3 輸變電技術(shù)中的安全性考慮

在500kV輸變電建設(shè)中，在高電壓技術(shù)領(lǐng)域開展了大量的試驗(yàn)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(yàn)，不同類型長(zhǎng)串絕緣子工頻、雷電、操作沖擊電壓放電特性試驗(yàn)，變電站相間間隙絕緣特性試驗(yàn)，一些金具工頻電暈效應(yīng)試驗(yàn)，各種絕緣子的防污選型試驗(yàn)，長(zhǎng)串污垢絕緣子放電特性試驗(yàn)，線路導(dǎo)線分裂方式以及各種方式下的靜電感應(yīng)、電暈損失、無(wú)線電干擾、跨越民房對(duì)人身影響試驗(yàn)計(jì)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(duì)中波導(dǎo)航臺(tái)及超短波定向臺(tái)干擾影響試驗(yàn)以及500kV氧化鋅避雷動(dòng)作負(fù)載特性、操作過(guò)電壓產(chǎn)生機(jī)理、限制措施試驗(yàn)等等，都提出了我國(guó)自己的科學(xué)數(shù)據(jù)和技術(shù)結(jié)論。

2.4 線路優(yōu)化施工技術(shù)

在架線施工方面，為了保護(hù)導(dǎo)線和提高放線效率，采用了張力放線技術(shù)；新線路施工碰到要跨越帶電線路時(shí)，利用新型帶電跨越架施工技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了不停電跨越施工，減少停電經(jīng)濟(jì)損失；采取氣球--索道施工技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了大江不封航跨越架線；此外還有大山峽谷放線技術(shù)、直升飛機(jī)放線等。在組塔施工方面，采用倒裝組塔技術(shù)；大噸位液壓提升組塔技術(shù)；多臂懸浮吊組立高塔技術(shù)等。在各種桿塔基礎(chǔ)中采用了擴(kuò)孔樁等先進(jìn)技術(shù)及多種機(jī)具。

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