浅析城市10 kV配网架空设备改造策略

（国网四川省电力公司绵阳安洲供电分公司，绵阳 622650）

0 引言

根据国际现行的城市配网建设标准，10 kV配网线路的绝缘率应达到100%，同时配网干线间应达到100%的手拉手率。另外配网的电缆化率应超过30%，而配网应实现50%以上的自动化率。但是我国目前还有相当一部分城市中的10 kV配网尚未达到该国际标准，这主要是由于在我国的城市中还存在大量的架空配网设备，而这些架空设备的架空方式以及型号规格都各不相同，对实现统一规范化的管理提出了挑战，同时对配网运行的可靠性及安全性也造成了较大的影响[1]。所以为了提高我国配电线路的建设标准，保证电网运行的安全性和稳定性，电力企业需要采取科学合理的改造方式来升级改造城市配网中的10 kV架空设备。

1 现阶段我国城市中的10 kV配网设备现状

城市的10 kV配网中主要的架空设备包括架空导线、公共的户外配变设备和电缆的相关台架等设施。在架空设备中，架空导线是最主要的设备之一，其主要分为架空绝缘性和裸导线两类，公共户外配电台架设备则通常是安装于户外的水泥插座、电杆等支撑物体上面，比如避雷装置、跌落式开关以及计量箱等设备，其安装点也各不相同。而户外电缆的相关台架设备则指的是由于10 kV配网电缆头是在电杆上进行架设的，所以电杆也属于架空设备中的一种。通常在电杆上连接有距离在100 m内的架空线路、刀闸以及开关等相关设施，然而并不存在距离超过100 m以上的长线路和变压器设备，所以只有当有超过100 m的架空线路连接在电杆上时，才需要对其进行改造[2]。

2 城市10 kV配网架空设备的改造策略

2.1 改造110 kV配网的架空导线

在城市建筑比较密集或者人口高度集中的区域，或者是对原电缆敷设方式采用的是直埋或者电缆沟方式进行改造时，应采用地下电缆方式对架空线路进行改造。在改造城市边缘地带或建筑物比较稀疏，人口分布比较分散的地区，且电缆敷设比较差的配网线路时，可以采取架空导线的方式来对裸露导线进行改造，如在此类地区的10 kV配网中敷设的是架空绝缘线时，应首先检查线路的绝缘性，并观察线路的实际运行情况，如果线路的运行处于正常状态下时，可以不对其进行改造升级；如果线路运行存在问题时，则应采取相应的改造措施。在架空导线的改造过程中，应高度重视电网强度因素，尽量避免在导线连接时继续采用传统方式或者增设新的台架设备[3]。城市10 kV配网在改造架空设备时通常都是按照图1中所示的方式来进行。

图1 城市10 kV配网架空设备的改造

2.2 改造公共户外配电变压器以及其台架设备

2.2.1 改造方案分析

当与公共户外配变设备的台架适配的架空电缆或地下电缆完成了10 kV架空线路的改造后，则需要对台架上设置的变压器和相关设备进行相应的改造，通常采取的将其改造为室内配电网或者组合式预装变电站的方式。室内配电房是目前采用比较多的改造方案，这种改造方式通常也被简称为箱变。

2.2.2 变压器台架的箱变改造

首先，在箱变改造中使用的干式变压器对型号有特定要求，而且不能直接使用变压器的原有容量，而是需要根据改造要求以及相关的技术规定对变压器容量进行优化设置，才能达到箱变改造的目的。

其次，在进行箱变改造时应预留出高压单元的位置，为未来安装自动化配网工程所需要的电动操作机构留出空间，从而为配网系统的自动化发展创造便利条件。

再次，进行箱变改造时要采用散热性能比较好，结构合理且利于通风的箱体，还应防止箱体受温度变化的影响而发生结露，需要采取相应的防护措施。在改造时还应考虑箱体外观与周围环境的协调性，可以采用灰色或草绿色来对箱体外观进行装饰，并采取一定的保护措施避免箱体外观褪色。另外应选择耐腐蚀性比较好，且结构稳固性比较高的金属材料来制造箱体，以避免箱体受到锈蚀侵害或发生变形。

3 改造户外电缆的相关台架设备

在改造户外电缆的台架设备时主要指的是对同一区域内的电杆进行改造，在该区域内电杆数量可以有多个，也可以只有一个，这里所指的电缆条数主要是指连接到电气设备中的电缆数量。在改造过程中，为尽量减少为了满足施工需要而临时接入电源所带来的问题，在完成改造后应为环网柜预留出充足的空间。一般来说在对电杆进行改造前已经完成了很多施工项目，此时电杆上的设备会相对较少且大多不带电，因此在改造施工时应拆除失去电杆上失去作用的附属物或电杆本身。

当电杆上面存在两条电缆时，如果这两条电缆是在台架上相互连接的，应对电杆进行拆除或采取将电缆头直接埋入地的改造方法。台架上的电缆如果通过开关连接在刀闸上时，应根据不同的情况采取相应的改造措施。当其下游存在环网柜时，可以采取对刀闸及开关进行拆除，并直接将电缆连接的中间头埋入地的方式进行改造；当其附近仅有分支箱存在时，则应对电缆进行改造，同时将分支箱改造成环网柜，以满足配网运行需要。当台架上的两条电缆是通过开关而相互连接的，同时开关和刀闸属于分段刀时，在改造时如果其上下游均有环网柜存在时，则应向其中一个环网柜移动分段点，然后对刀闸和开关进行拆除，同时将电缆中间头直接埋入地。如果其两侧均为分支箱时，则应在对开关以及刀闸进行拆除后，采取直接将电缆中间头埋入地的改造措施。电杆上也可能存在两条以上的电缆，在改造时应根据不同的情况分别采取相应的改造措施[4]。

4 应用智能化技术对配网进行改造

在配网的改造中应增加各种光电、化学以及力学等传感装置，以及相关声、热参数传感装置等来对电力设备的运行状态进行在线的实时监测。这些智能化的设备具有丰富的实用功能，而且安装维护也十分便捷。此外，对于结构比较复杂的配网进行改造时，还应加强通信系统的建设，利用载波、光纤以及无线等多种组网技术来实现系统与配电终端的联网。同时还应在配网改造中积极采用智能化的熔断器以及无功补偿等设备，从而提高配网运行的安全性。随着物联网技术的发展，在配网改造中还应科学的运用红外感应、GPS以及射频识别等多种信息化的传感技术设备，提高信息的交互能力，从而实现对配网的动态监测，自动进行报警，并与相关的各种辅助性系统实现高度的集成，为配网的安全运行以及状态检修创造良好的条件。

5 结束语

通常在城市10 kV配网中，其主要架空设备包括架空导线、公共户外配电变压器以及电缆的相关台架等设备。在进行改造时应根据国际现行的配网建设标准，并充分结合我国城市配网的实际特点，采取有效的改造策略，分别对以上架空设备进行现代化改造升级，以提高城市配网建设的科学性和合理性，促进我国电力系统整体技术水平的提升，从而保证配网运行的安全性和可靠性。