0 引言

    經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型和城市化進(jìn)程對(duì)配電網(wǎng)建設(shè)提出了新要求。隨著我國(guó)城市化進(jìn)程不斷推進(jìn)，《國(guó)家新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃（2014～2020年）》提出京津冀、長(zhǎng)江三角洲等京津滬江浙等大都市的發(fā)展“以建設(shè)世界級(jí)城市群為目標(biāo)”，“建設(shè)區(qū)域生態(tài)網(wǎng)絡(luò)”，“發(fā)揮其對(duì)全國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要支撐和引領(lǐng)作用”?！秶?guó)務(wù)院關(guān)于加強(qiáng)城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的意見》也要求“進(jìn)一步加強(qiáng)城市配電網(wǎng)建設(shè)”。一流城市迫切需要一流配網(wǎng)支撐，配電網(wǎng)作為城市發(fā)展基礎(chǔ)設(shè)施，面臨新的發(fā)展機(jī)遇。

    新能源發(fā)展和新技術(shù)應(yīng)用對(duì)配電網(wǎng)建設(shè)起到了促進(jìn)作用。隨著分布式清潔能源發(fā)電的推廣，電動(dòng)汽車、電采暖和儲(chǔ)能等多元化負(fù)荷發(fā)展，配電網(wǎng)由“無源”變?yōu)椤坝性础?，潮流由“單向”變?yōu)椤半p向”，需要“源網(wǎng)荷”協(xié)調(diào)發(fā)展，是建設(shè)一流配電網(wǎng)的源動(dòng)力。而伴隨“大、云、物、移”、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)（AR）、人工智能（AI）、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VR）、機(jī)器人、無人機(jī)等技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，配電網(wǎng)智能化發(fā)展技術(shù)基礎(chǔ)日益堅(jiān)實(shí)，是建設(shè)一流配電網(wǎng)的助推力。

    本文針對(duì)10座大型城市，開展世界一流城市配電網(wǎng)建設(shè)，范圍覆蓋市域10（20）千伏及以下電網(wǎng)。通過對(duì)比分析國(guó)網(wǎng)十座大型城市與東京巴黎新加坡等國(guó)際先進(jìn)城市在配電網(wǎng)設(shè)備技術(shù)選型、配置原則、質(zhì)量保障等方面的差異，結(jié)合配電網(wǎng)設(shè)備技術(shù)升級(jí)的發(fā)展方向，提出十座大型城市配電網(wǎng)設(shè)備水平的提升改進(jìn)的探討。

1  現(xiàn)狀及差異分析

    通過對(duì)國(guó)內(nèi)外配電網(wǎng)裝備水平調(diào)研，對(duì)比分析國(guó)內(nèi)10個(gè)重點(diǎn)城市與巴黎、東京、新加坡等世界典型發(fā)達(dá)城市配電網(wǎng)設(shè)備的異同，為一流城市配電網(wǎng)裝備水平提升指明方向。

    近年來，配電變壓器建設(shè)改造力度較大，10個(gè)重點(diǎn)城市配變中，運(yùn)行10年以下的配變占70%，在運(yùn)配變主要型號(hào)有S9、S11、S13、SH15、SCB10和SCB12等。

    據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，近20年來干式變壓器得到了迅猛發(fā)展，隨著城市電纜化率的不斷提高和配電站房的普及，干式變壓器占比愈來愈大，如歐美發(fā)達(dá)國(guó)家已占50%以上；我國(guó)起步晚，近年約占到3%-5%，大中城市中約占20%-30%。

    國(guó)內(nèi)配電變壓器技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)已與國(guó)外處在同等水平，但配電變壓器作為電網(wǎng)終端產(chǎn)品，相對(duì)主變來說技術(shù)含量不高，入網(wǎng)門檻低，價(jià)格體系低，競(jìng)爭(zhēng)激烈，部分廠家質(zhì)量工藝要求降低或過程控制不到位，導(dǎo)致部分配變存在質(zhì)量問題。從配電變壓器質(zhì)量監(jiān)督情況看，配電變壓器質(zhì)量問題主要有：

    （1）未按照設(shè)計(jì)圖紙、技術(shù)規(guī)范等設(shè)計(jì)制造，或制造工藝控制不佳，造成組部件尺寸偏差、變壓器內(nèi)部存在異物、線圈存在毛刺、澆筑過程中真空不徹底、本體密封質(zhì)量不良、絕緣缺陷、噪音偏高等問題。

    （2）組部件或絕緣油材質(zhì)控制不到位，導(dǎo)致密封件易老化、硅鋼片性能差、絕緣液試驗(yàn)不合格、繞組直流電阻不合格、損耗大等問題。

    （3）個(gè)別制造商為了節(jié)約成本，以次充好，偷工減料，存在以鋁代銅、使用二次硅鋼片和絕緣油等問題。

    目前，國(guó)內(nèi)配電線路架空絕緣化率較高的城市為廈門、寧波、杭州，分別為100%、94.32%和90.00%；配電線路電纜化率較高的城市為廈門、上海、北京，分別為74.71%、70.42%和57.77%。

    架空絕緣導(dǎo)線主要由導(dǎo)體、絕緣組成，一般采用鋁絞線和承載型鋼芯鋁絞線做導(dǎo)體，常用的絕緣材料有交聯(lián)聚乙烯、聚氯乙烯和聚乙烯等。

    中壓電纜主要由導(dǎo)體、絕緣、外護(hù)層組成。中低壓電纜生產(chǎn)工藝較成熟，一般采用銅做導(dǎo)體，交聯(lián)聚乙烯作為絕緣材料。

    架空絕緣導(dǎo)線/電纜生產(chǎn)環(huán)節(jié)中大量使用的橡膠、聚氯乙烯等高分子化工材料等材料會(huì)對(duì)環(huán)境帶來影響，因此采用環(huán)境友好型電纜符合環(huán)保未來發(fā)展趨勢(shì)。

    架空絕緣導(dǎo)線常見問題如下：

    （1）雷擊斷線，由于雷擊短路故障，破壞絕緣層，造成導(dǎo)體熔斷事故；

    （2）絕緣進(jìn)水，導(dǎo)體氧化。在線路施工的終端、接口及“T”接頭處絕緣護(hù)層處理不當(dāng)，水份進(jìn)入絕緣內(nèi)部，與導(dǎo)體發(fā)生氧化反應(yīng)，產(chǎn)生氧化物并腐蝕導(dǎo)體。

    （3）架空絕緣導(dǎo)線的質(zhì)量問題主要為偏心度超標(biāo)、直流電阻超標(biāo)、絕緣收縮、絕緣熱延伸、導(dǎo)體直流電阻等試驗(yàn)不合格。導(dǎo)致絕緣熱收縮不合格的主要原因，一是原材料質(zhì)量不合格，如一些企業(yè)為降低成本，采用普通聚乙烯絕緣料代替交聯(lián)聚乙烯絕緣料；二是工藝控制不到位，如交聯(lián)不充分、擠出速度太快、擠出模具大等。導(dǎo)致絕緣熱延伸不合格的主要原因，一是原材料質(zhì)量存在問題，如原材料不合格、混料不均勻、交聯(lián)劑配比不合適等；二是生產(chǎn)工藝控制不到位，如擠出溫度偏低、接枝不充分、溫水交聯(lián)時(shí)水溫偏低或溫度不均勻、交聯(lián)時(shí)間偏短等。導(dǎo)致直流電阻項(xiàng)目不合格主要原因，一是導(dǎo)體原材料材質(zhì)不純，造成電阻率偏大；二是導(dǎo)體截面積偏小。

    配電電纜常見問題有：

    （1）電纜終端和中間接頭在制作過程中施工工藝不良破壞了電纜絕緣層，在運(yùn)行過程造成絕緣擊穿；

    （2）接頭壓接工藝不良造成接觸電阻增大，導(dǎo)致中間接頭過熱；接頭應(yīng)力管長(zhǎng)度不良，造成屏蔽層斷口處電場(chǎng)應(yīng)力集中導(dǎo)致絕緣擊穿；

    （3）接頭密封不嚴(yán)進(jìn)入水氣，長(zhǎng)期潮濕運(yùn)行使絕緣發(fā)生水樹老化。

    （4）電纜生產(chǎn)制造的質(zhì)量問題主要為偏心度超標(biāo)、直流電阻超標(biāo)、絕緣收縮、絕緣熱延伸、導(dǎo)體直流電阻等試驗(yàn)不合格。導(dǎo)致絕緣熱收縮不合格的主要原因，一是原材料質(zhì)量不合格，如一些企業(yè)為降低成本，采用普通聚乙烯絕緣料代替交聯(lián)聚乙烯絕緣料；二是工藝控制不到位，如交聯(lián)不充分、擠出速度太快、擠出模具大等。導(dǎo)致絕緣熱延伸不合格的主要原因，一是原材料質(zhì)量存在問題，如原材料不合格、混料不均勻、交聯(lián)劑配比不合適等；二是生產(chǎn)工藝控制不到位，如擠出溫度偏低、接枝不充分、溫水交聯(lián)時(shí)水溫偏低或溫度不均勻、交聯(lián)時(shí)間偏短等。導(dǎo)致直流電阻項(xiàng)目不合格主要原因，一是導(dǎo)體原材料材質(zhì)不純，造成電阻率偏大；二是導(dǎo)體截面積偏小。

    截至2016年底，10個(gè)城市配電自動(dòng)化配置了5.3萬臺(tái)三遙終端、1.2萬臺(tái)二遙終端。其中南京、廈門的配電自動(dòng)化覆蓋率較高，超過90%。

2  國(guó)內(nèi)外差異分析

2.1  配電裝備差異分析

2.1.1  配電變壓器

    配電變壓器方面，使用節(jié)能環(huán)保型配電變壓器是配變發(fā)展的新趨勢(shì)，美國(guó)、歐洲、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家主要傾向于新型材料、新結(jié)構(gòu)、新型工藝節(jié)能配變的研發(fā)及應(yīng)用，相關(guān)技術(shù)水平較成熟，投運(yùn)率較高。近年來，國(guó)內(nèi)開始大規(guī)模應(yīng)用非晶合金鐵心配電變壓器、立體卷鐵心配電變壓器、有載調(diào)容配電變壓器、13型及以上系列節(jié)能配變，且運(yùn)行穩(wěn)定性及經(jīng)濟(jì)效益良好。

2.1.2  配電開關(guān)

    配電開關(guān)技術(shù)方面，歐、美、日等發(fā)達(dá)國(guó)家受環(huán)境保護(hù)和能源政策以及現(xiàn)代新技術(shù)的驅(qū)動(dòng)，配電開關(guān)技術(shù)發(fā)展很快。配電開關(guān)在國(guó)內(nèi)一直未能得到有效重視，技術(shù)改進(jìn)和研發(fā)支撐不夠，缺乏相應(yīng)的技術(shù)政策與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。國(guó)內(nèi)大多數(shù)配電開關(guān)企業(yè)仍處于仿制、跟隨階段，缺乏核心技術(shù)，產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊，在穩(wěn)定性和可靠性方面與國(guó)際知名產(chǎn)品存在著較大差距。受成本和技術(shù)的雙重影響，國(guó)內(nèi)配電開關(guān)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化程度低，互換性差，智能化程度低、一二次融合程度低。

    配電開關(guān)應(yīng)用趨勢(shì)方面，考慮到環(huán)境污染問題，目前國(guó)際上使用環(huán)保絕緣氣體替代SF6是一個(gè)發(fā)展方向，少維護(hù)或免維護(hù)的充氣柜也成為開關(guān)設(shè)備新的發(fā)展方向。歐美發(fā)達(dá)國(guó)家在戶內(nèi)或運(yùn)行環(huán)境較好的條件下較多使用空氣絕緣開關(guān)設(shè)備，戶外較多使用充氣式開關(guān)設(shè)備；日本較多使用固體絕緣或全密封充氣式開關(guān)設(shè)備，且基本已實(shí)現(xiàn)全覆蓋。近年來，環(huán)保型充氣柜及固體絕緣開關(guān)柜開始在國(guó)內(nèi)試點(diǎn)應(yīng)用，正在積累應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。

2.1.3  配電終端

    在配電終端方面，國(guó)外著名電力設(shè)備制造廠商（如ABB、GE、ALSTOM、SEL、Schneider等）均生產(chǎn)制造配電終端，但沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)內(nèi)目前終端已有了一系列的標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范了配電自動(dòng)化終端的有序發(fā)展，同時(shí)各種新技術(shù)也應(yīng)用于配電終端，提高了終端的運(yùn)行水平。配電終端可靠性和可維護(hù)性有待提高。

2.1.4  配電線纜

    在線纜方面，國(guó)內(nèi)架空絕緣電纜普遍采用單芯型結(jié)構(gòu)或平行集束結(jié)構(gòu)，國(guó)外（非洲、南美洲、美國(guó)等）多采用多芯擰絞結(jié)構(gòu)。另外國(guó)外單芯結(jié)構(gòu)導(dǎo)體多采用鋁合金。

    國(guó)內(nèi)外對(duì)比結(jié)果來看，公司經(jīng)營(yíng)區(qū)世界一流城市配電網(wǎng)試點(diǎn)城市目前在運(yùn)配電設(shè)備種類較多，通用性、互換性較差，存在部分配電設(shè)備和電纜質(zhì)量參差不齊、缺陷多發(fā)等問題，配電網(wǎng)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化程度與質(zhì)量水平有待持續(xù)加強(qiáng)。

2.2  狀態(tài)檢測(cè)差異分析

    法國(guó)巴黎和日本東京地區(qū)的配電網(wǎng)已經(jīng)趨于成熟，供電可靠性達(dá)到了較高的水平，開關(guān)設(shè)備也已經(jīng)趨于標(biāo)準(zhǔn)，因此狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用與國(guó)內(nèi)情況差別不大，目前僅檢測(cè)開關(guān)設(shè)備的位置及電流電壓信號(hào)，對(duì)于溫度、局放等狀態(tài)數(shù)據(jù)未大面積進(jìn)行檢測(cè)。

    新加坡大范圍開展了狀態(tài)檢測(cè)工作，并將其作為日常巡檢工作中的主要手段，目前已成為世界上狀態(tài)檢測(cè)應(yīng)用最好的電網(wǎng)。新加坡電網(wǎng)雖然擁有比肩乃至超過東京、巴黎的電網(wǎng)架構(gòu)和自動(dòng)化策略，但在實(shí)施狀態(tài)檢測(cè)前平均停電時(shí)間也維持在幾分鐘級(jí)。新加坡主要的配網(wǎng)22千伏網(wǎng)架和輔助的6.6千伏網(wǎng)架設(shè)備主要采用了振蕩波、超聲波、地電波、紅外熱成像等離線狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)，及時(shí)監(jiān)控運(yùn)行設(shè)備的狀態(tài)，對(duì)電纜外護(hù)套耐壓試驗(yàn)與路徑精細(xì)定位、進(jìn)行0.1 Hz余弦方波交流耐壓試驗(yàn)和電纜振蕩波局放測(cè)試。借助全面開展?fàn)顟B(tài)檢測(cè)后，80%采用狀態(tài)監(jiān)測(cè)，20%采用檢修維護(hù)，大量缺陷隱患可以被提前發(fā)現(xiàn)，將被動(dòng)故障搶修轉(zhuǎn)變?yōu)橛?jì)劃?rùn)z修，極大提升了供電可靠性，入網(wǎng)設(shè)備質(zhì)量得到了保證，主設(shè)備檢修停電周期和使用壽命明顯加長(zhǎng)，用戶年平均停電時(shí)間發(fā)生了數(shù)量級(jí)的變化，從幾分鐘降低到了0.5分鐘。因此開展?fàn)顟B(tài)檢測(cè)是我們提升供電可靠性的有效手段。

    配網(wǎng)設(shè)備的狀態(tài)檢測(cè)在國(guó)內(nèi)剛剛起步，在全面推進(jìn)帶電檢測(cè)的過程中，存在設(shè)備配置不全面、設(shè)備可靠性低、質(zhì)量差、故障率高、檢驗(yàn)裝置無標(biāo)準(zhǔn)、評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)不完善、歷史數(shù)據(jù)和案例庫(kù)匱乏，影響狀態(tài)評(píng)價(jià)。同時(shí)此項(xiàng)工作剛起步，總體的技術(shù)水平相較國(guó)外仍需加強(qiáng)，日常巡檢中也要提升狀態(tài)檢測(cè)的比例，轉(zhuǎn)換思維，將被動(dòng)工作轉(zhuǎn)為更加主動(dòng)。

    由國(guó)外引進(jìn)的先進(jìn)檢測(cè)手段和技術(shù)通過國(guó)內(nèi)適應(yīng)化改進(jìn)使得國(guó)內(nèi)帶電檢測(cè)的技術(shù)手段和類型和國(guó)外對(duì)比以無明顯差異，只是在檢測(cè)儀器設(shè)備的本土化研發(fā)、制造水平上差異明顯。由于國(guó)內(nèi)外電網(wǎng)運(yùn)行條件和實(shí)際情況有所區(qū)別，引進(jìn)的先進(jìn)檢測(cè)手段和技術(shù)必須通過國(guó)內(nèi)適應(yīng)化改進(jìn)才能正確的反映國(guó)內(nèi)電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行情況的故障分析。例如，一些發(fā)達(dá)國(guó)家電網(wǎng)設(shè)備中的開關(guān)柜類設(shè)備制造工藝、運(yùn)行條件等要明顯優(yōu)于國(guó)內(nèi)，國(guó)外對(duì)開關(guān)柜暫態(tài)地電壓檢測(cè)數(shù)據(jù)的數(shù)值評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)較為嚴(yán)格，而此標(biāo)準(zhǔn)如果直接應(yīng)用于國(guó)內(nèi)電網(wǎng)中開關(guān)柜類設(shè)備的暫態(tài)地電壓數(shù)值評(píng)判就顯得過于嚴(yán)格，它受制于國(guó)內(nèi)電網(wǎng)運(yùn)行條件和環(huán)境因素。因此，引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)試驗(yàn)技術(shù)的同時(shí)要定制適用于國(guó)內(nèi)電網(wǎng)實(shí)際情況的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。

3  配電網(wǎng)設(shè)備新技術(shù)

    隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，新一代智能配電網(wǎng)建設(shè)對(duì)配電網(wǎng)設(shè)備新技術(shù)和新產(chǎn)品提供了更高的需求，環(huán)保型、免維護(hù)、高可靠性、智能化成為新一代配電裝備的發(fā)展方向，節(jié)能型配電變壓器、環(huán)境友好型開關(guān)設(shè)備、少維護(hù)或免維護(hù)開關(guān)設(shè)備以及一、二次融合智能開關(guān)設(shè)備成為新的發(fā)展熱點(diǎn)。

3.1  環(huán)境友好型(少/免維護(hù))開關(guān)設(shè)備

    氣體絕緣開關(guān)柜因其體積小，高壓絕緣不受外界環(huán)境的影響，不易老化；所有高壓元件密封在充氣的金屬殼體內(nèi)，特別適用于高海拔、嚴(yán)寒、潮濕、污穢等惡劣環(huán)境，因而適合于滿足高可靠性，少/免維護(hù)的需求。按絕緣介質(zhì)分類如下：

    （1）SF6氣體絕緣

    主絕緣采用SF6氣體，采用真空滅弧，所有高壓元件密封在充氣的金屬殼體內(nèi)，為微正壓力系統(tǒng)，氣箱發(fā)生漏氣故障，仍在零表壓時(shí)維持足夠的絕緣強(qiáng)度不會(huì)影響正常運(yùn)行，氣箱防護(hù)等級(jí)達(dá)到IP65，能夠有效隔離外界環(huán)境的影響。可在高海拔、低溫、潮濕、鹽霧、污穢等惡劣環(huán)境條件下安全使用，環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，但是需考慮SF6氣體檢測(cè)與防護(hù)。

    （2）常壓空氣絕緣

    主絕緣采用常壓空氣，開斷元件采用真空滅弧室，箱體密封采用帶有壓力平衡裝置常壓密封箱體，氣箱體防護(hù)等級(jí)達(dá)到IP65。能夠有效隔離運(yùn)行環(huán)境的污染，降低氣體泄漏風(fēng)險(xiǎn)。因而具有良好的環(huán)境適應(yīng)性，從而可以適用于運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜，污染、濕熱環(huán)境地區(qū)的應(yīng)用，但是只適用于2000米以下海拔地區(qū)應(yīng)用。

    （3）干燥空氣絕緣

    主絕緣采用微正壓干燥空氣（氣箱的氣壓不高于0.04MPa表壓），開斷元件采用真空滅弧室，采用全金屬密封結(jié)構(gòu)、輔以少量固體絕緣作支撐件，氣箱防護(hù)等級(jí)達(dá)到IP67。高壓元器件均密封在可靠接地的氣室內(nèi)，避免了人員觸及帶電體的可能性；可以大量使用在非獨(dú)立建筑的配電室；對(duì)環(huán)保要求和供電可靠性要求高的地區(qū)；偏遠(yuǎn)、交通與運(yùn)輸不便、不易巡視維護(hù)的地區(qū)；運(yùn)行環(huán)境惡劣的地區(qū)（沿海、潮濕、高熱、嚴(yán)寒、高海拔、具有腐蝕性化學(xué)氣體或污穢嚴(yán)重地區(qū)等）。

    （4）純N2氣體絕緣

采用N2氣體作為絕緣介質(zhì)，其他技術(shù)方案及外形尺寸與SF6絕緣開關(guān)柜完全相同，與前者相比較，無溫室氣體排放綠色環(huán)保，配電站設(shè)計(jì)無需考慮SF6氣體檢測(cè)與防護(hù)。

    （5）非SF6混合氣體絕緣

    采用新型環(huán)?；旌蠚怏w為主絕緣介質(zhì)，真空滅弧室作為主開斷元件，采用全金屬密封結(jié)構(gòu)，輔以少量固體絕緣作支撐件，正常運(yùn)行時(shí)為微正壓（氣箱的氣壓不高于0.04 MPa表壓），氣箱防護(hù)等級(jí)達(dá)到IP65。高壓帶電體均密封在氣室內(nèi)，外界環(huán)境對(duì)于開關(guān)柜沒有任何影響。

    這種新型環(huán)保混合氣體基于氟化酮，在運(yùn)輸過程中呈液態(tài)，在填充到開關(guān)設(shè)備的過程中蒸發(fā)且混合，該混合氣體在大氣中存在時(shí)間很短（大約為15天，而SF6在大氣中存在的時(shí)間為3200年），全球變暖潛能值（GWP–Global Warming Potential）不到1，不但避免了溫室氣體SF6的使用，同時(shí)還可以將GWP從SF6的22800降低到小于1，從而在全壽命周期的角度減少了產(chǎn)品對(duì)環(huán)境的影響，另外其絕緣能力、耐電強(qiáng)度等特性指標(biāo)與SF6相似，是可替代SF6的新型環(huán)保氣體。

3.2  節(jié)能型配電變壓器

    （1）S13型平面疊鐵心變壓器，采用新型絕緣結(jié)構(gòu)，提高了抗短路能力，鐵芯由高質(zhì)量冷軋晶粒取向硅鋼片制成；高、低壓繞組選用優(yōu)質(zhì)無氧銅線并采用多層圓筒式工藝結(jié)構(gòu)；所有緊固件均采用特殊防松處理，機(jī)械強(qiáng)度高，空載損耗較S11降低30%。缺點(diǎn)：與S13立體卷鐵心比較，磁路不平衡，與非晶合金比較，空載損耗略大。

    （2）S13型立體卷鐵心變壓器，三相磁路對(duì)稱，三相空載電流和空載電壓平衡對(duì)稱，減少了空載電流畸變和三次諧波分量，提高供電質(zhì)量，空載電流、空載損耗和運(yùn)行噪音相對(duì)較低。缺點(diǎn)：加工工藝復(fù)雜，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，出現(xiàn)問題后維修困難，必須整體返廠修理。

    （3）SCB12型干式變壓器，機(jī)械強(qiáng)度高，抗短路阻抗能力強(qiáng)，過負(fù)載能力強(qiáng)，熱穩(wěn)定好，使用壽命長(zhǎng)，無油，防火性能高，空載損耗和空載電流小。缺點(diǎn)：不能裸露在戶外使用，澆筑后的環(huán)氧樹脂不能降解。

    （4）SH15型油浸式非晶合金配電變壓器，突出優(yōu)勢(shì)是空載損耗和空載電流非常小，采用非晶合金做鐵心比采用硅鋼片做鐵心的S9型變壓器空載損耗降低70%，空載電流下降約80%。缺點(diǎn)：非晶體無法回收利用，非晶的鐵心在制造過程中易產(chǎn)生碎片，控制不當(dāng)易造成變壓器燒毀。

    （5）SCH15型干式非晶合金配電變壓器，空載損耗低、無油、阻燃自熄，免維護(hù)。缺點(diǎn)：不能裸露在戶外使用，澆筑后的環(huán)氧樹脂不能降解，噪音較同等級(jí)硅鋼片變壓器略大。

    （6）SH17型非晶合金配電變壓器，在安全性、穩(wěn)定性和節(jié)能性方面較S13及SH15型變壓器有了較大程度的提高， S17型非晶合金配電變壓器，空負(fù)載性能均優(yōu)于目前市場(chǎng)主流的SH15型配電變壓器（空載損耗及負(fù)載損耗在SH15的基礎(chǔ)上下降10%），SH17型變壓器的大力發(fā)展與應(yīng)用將對(duì)配電網(wǎng)的能效提升提供強(qiáng)有力的支撐。缺點(diǎn)：未批量使用，行業(yè)內(nèi)無相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

3.3  電力電纜/架空絕緣線

    電力電纜方面，鋁合金電纜相對(duì)于銅芯電纜的成本低，但是載流量小，要滿足與銅導(dǎo)體電纜相同的載流量，鋁導(dǎo)體電纜截面積應(yīng)上升1～2檔，在管孔、開關(guān)柜中安裝不方便；鋁合金的耐高溫能力弱，鋁的熔融溫度為660℃，鋁合金電纜不適用于耐火電纜；連接可靠性差，電纜安裝過程中連接工藝控制困難。

    架空絕緣導(dǎo)線方面，采用6201系列鋁合金導(dǎo)線，機(jī)械強(qiáng)度高、電纜拉重比大，架設(shè)檔距大（檔距最大可達(dá)200 m），抗腐蝕性、耐熱蠕變性能好；但此類型導(dǎo)線較同等截面普鋁的導(dǎo)電性能略差。

3.4  配網(wǎng)設(shè)備一二次融合

    通過提高配電一、二次設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化、集成化水平，提升配電設(shè)備運(yùn)行水平、運(yùn)維質(zhì)量與效率，滿足線損管理的技術(shù)要求，服務(wù)配電網(wǎng)建設(shè)改造行動(dòng)計(jì)劃。

4  狀態(tài)檢測(cè)發(fā)展趨勢(shì)

4.1  停電試驗(yàn)

    由于配電網(wǎng)的設(shè)備面廣量大，無法定期開展停電檢測(cè)，以故障事后檢測(cè)為主。目前國(guó)內(nèi)開展的停電試驗(yàn)嘗試主要是在配電電纜方面，但因配電電纜的狀態(tài)檢測(cè)手段應(yīng)用相對(duì)較少，傳統(tǒng)主網(wǎng)電纜狀態(tài)檢測(cè)方法對(duì)配網(wǎng)電纜的檢測(cè)適用性有待驗(yàn)證。因此，應(yīng)著重探索配網(wǎng)電纜有效的狀態(tài)檢測(cè)方法。

    開展阻尼振蕩波局放檢測(cè)等試驗(yàn)工作，評(píng)估電纜接頭制作質(zhì)量，對(duì)電纜線路工程整體質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)。開展配網(wǎng)電纜線路低頻介損測(cè)量、耐壓試驗(yàn)、局放檢測(cè)工作，評(píng)估電纜線路整體老化狀態(tài)尤其是長(zhǎng)期運(yùn)行電纜壽命，對(duì)高水位、潮濕地區(qū)電纜絕緣水樹狀態(tài)以及電纜損耗參數(shù)進(jìn)行有效檢測(cè)。

4.2  帶電檢測(cè)

    近年來，對(duì)輸變電設(shè)備開展了以帶電檢測(cè)為重要技術(shù)手段的狀態(tài)檢修工作，取得了很好的效果，避免了大量電力設(shè)備故障的發(fā)生。然而，配網(wǎng)設(shè)備帶電檢測(cè)技術(shù)的推廣應(yīng)用一直面臨巨大阻力，原因在于：

    （1）配網(wǎng)主設(shè)備的帶電檢測(cè)尚缺乏行之有效的實(shí)用化技術(shù)手段和裝備儀器，一些試點(diǎn)的配網(wǎng)帶電檢測(cè)技術(shù)只能采用輸電網(wǎng)的帶電檢測(cè)設(shè)備，靈活性不強(qiáng)、限制條件多、參數(shù)設(shè)置針對(duì)性差，嚴(yán)重阻礙了配網(wǎng)帶電檢測(cè)工作的開展和推廣。

    （2）配網(wǎng)設(shè)備數(shù)量眾多，現(xiàn)有的帶電檢測(cè)裝備功能單一，缺乏集多功能帶電檢測(cè)于一體的檢測(cè)裝備，檢測(cè)人員需要攜帶多種類型檢測(cè)裝備至現(xiàn)場(chǎng)，很難單人完成帶電檢測(cè)工作，且現(xiàn)場(chǎng)操作復(fù)雜、工作量大、結(jié)果判定技術(shù)要求高。

    （3）配網(wǎng)設(shè)備的數(shù)量數(shù)百倍于輸變電設(shè)備，且種類繁多、型號(hào)結(jié)構(gòu)相距甚遠(yuǎn)、地域覆蓋范圍廣、所處環(huán)境條件復(fù)雜多變，人員相對(duì)而言配置不足，簡(jiǎn)化對(duì)人員的技能要求、提高數(shù)據(jù)管理效率是推廣帶電檢測(cè)的關(guān)鍵之一。

5  結(jié)論

    本文以配電設(shè)備現(xiàn)狀、狀態(tài)檢測(cè)現(xiàn)狀、質(zhì)量保障體系現(xiàn)狀三個(gè)維度，通過對(duì)大型城市與世界典型發(fā)達(dá)城市進(jìn)行對(duì)比分析，有效評(píng)估了國(guó)內(nèi)外差距和未來發(fā)展趨勢(shì)，在此基礎(chǔ)上提供相應(yīng)改進(jìn)措施和建議，相關(guān)內(nèi)容總結(jié)如下：配電設(shè)備方面，配電設(shè)備呈現(xiàn)出以環(huán)境友好、節(jié)能型、智能化、一二次高效融合為特點(diǎn)的發(fā)展趨勢(shì)；狀態(tài)檢測(cè)方面，配網(wǎng)狀態(tài)檢測(cè)應(yīng)充分利用紅外測(cè)溫、局放測(cè)試、電纜振蕩波等技術(shù)，對(duì)配電開關(guān)、配變、線纜等開展設(shè)備定期檢測(cè)和動(dòng)態(tài)檢測(cè)；并加強(qiáng)對(duì)狀態(tài)檢測(cè)數(shù)據(jù)分析應(yīng)用，建立配網(wǎng)帶電檢測(cè)典型案例庫(kù)和信息共享交流平臺(tái)，準(zhǔn)確掌握配網(wǎng)設(shè)備狀況，提高檢測(cè)效率。

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作者信息:

張  嵩，劉  洋，王秋筠，周  潔，張  楠，趙  芃，劉  麗

（國(guó)網(wǎng)冀北電力有限公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院，北京 100038）