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供電員工對(duì)新疆220千伏博樂變10千伏博西線進(jìn)行送電操作，滿足博樂市非金屬工業(yè)園區(qū)用電需求。江平 攝

九江供電公司巡視220千伏賽城湖變電站10千伏出線。蔡健 攝

　　從國(guó)內(nèi)外城市電網(wǎng)發(fā)展過程來看，電壓序列都經(jīng)歷了不斷提升和簡(jiǎn)化的過程。城市供電范圍隨著用電負(fù)荷的發(fā)展不斷擴(kuò)大。為了滿足輸送容量需要，各級(jí)電壓逐步提高，級(jí)數(shù)接近的電壓等級(jí)就會(huì)合并，從而逐漸形成級(jí)差合理、容量匹配、結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)的輸配電壓序列。簡(jiǎn)明合理的電壓等級(jí)對(duì)用電客戶來說，意味著供電可靠性的提高。
　　■由繁到簡(jiǎn)：城市電網(wǎng)電壓等級(jí)不斷優(yōu)化
　　國(guó)內(nèi)5～6級(jí)電壓，國(guó)外出現(xiàn)4級(jí)電壓
　　新中國(guó)成立以前，我國(guó)電力工業(yè)發(fā)展緩慢，輸配電線路的電壓等級(jí)往往由具體工程決定。全國(guó)范圍內(nèi)，電壓等級(jí)繁多，級(jí)差偏小，甚至包括一些非標(biāo)準(zhǔn)的電壓等級(jí)。新中國(guó)成立初期，城市仍然存在著紛繁復(fù)雜的中壓電壓等級(jí)，如2千伏、3千伏、6千伏、10千伏、20千伏等。
　　20世紀(jì)五六十年代，我國(guó)城市電網(wǎng)的電壓等級(jí)經(jīng)歷了一系列的規(guī)范與簡(jiǎn)化，逐步形成相對(duì)統(tǒng)一的電壓序列。特別是在中壓配電電壓方面，到70年代，基本統(tǒng)一為10千伏。
　　現(xiàn)在，我國(guó)城市已形成5～6級(jí)電壓序列。其中，華北、華中和華東地區(qū)，城市電網(wǎng)主要采用500/220/110/10/0.4千伏電壓序列；西北地區(qū)，城網(wǎng)主要采用750/330(220)/110/10/0.4千伏電壓序列；東北地區(qū)城網(wǎng)主要采用500/220/66/10/0.4千伏電壓序列。
　　不難看出，我國(guó)大部分城網(wǎng)仍保留110千伏這一電壓等級(jí)。不過也有例外，如天津、青島、威海的中心城區(qū)相應(yīng)電壓序列為500/220/35/10/0.4千伏。上海城網(wǎng)則是35千伏和110千伏并存，電壓序列有500/220/35/10/0.4千伏和500/220/110/10/0.4千伏兩種。可見，110千伏電壓并非不能省略。
　　類似的是，發(fā)達(dá)國(guó)家的城市電網(wǎng)電壓序列也經(jīng)歷了一個(gè)漸進(jìn)發(fā)展、多種電壓并存和電壓序列統(tǒng)一簡(jiǎn)化的過程。法國(guó)即是其中的典型。
　　1946年以前，法國(guó)存在多家電力公司，分區(qū)分片管理，導(dǎo)致中壓配電電壓等級(jí)繁多，例如3千伏、5.5千伏、10千伏、12千伏、15千伏和20千伏等。20世紀(jì)60年代，法國(guó)開始在全國(guó)范圍內(nèi)升壓改造配電網(wǎng)，將中壓配電電壓等級(jí)逐步統(tǒng)一到20千伏。升壓改造在20世紀(jì)90年代中期基本完成。目前法國(guó)電網(wǎng)主要有兩個(gè)電壓序列：400/225/63/20/0.4千伏和400/225/90/20/0.4千伏。而巴黎、里昂和尼斯等大城市則進(jìn)一步簡(jiǎn)化為400/225/20/0.4千伏電壓序列。
　　■功能合并：220千伏電壓能夠替代110千伏
　　客觀條件已經(jīng)具備 天津上海都有實(shí)踐
　　相對(duì)于國(guó)外部分發(fā)達(dá)國(guó)家的城網(wǎng)而言，我國(guó)大部分城市的電壓序列仍有進(jìn)一步簡(jiǎn)化的必要。
　　目前，我國(guó)城網(wǎng)110千伏變電站供電半徑小于5千米的省級(jí)電力公司數(shù)量約占總數(shù)的50%，220千伏變電站供電半徑小于10千米的省級(jí)電力公司達(dá)到4個(gè)（北京、天津、上海、江蘇）。從供電半徑來看，110千伏、220千伏電網(wǎng)存在功能重疊現(xiàn)象。在個(gè)別直轄市和省會(huì)城市中心城區(qū)，110千伏變電站的供電半徑已經(jīng)小于1千米。而恰恰在這些地區(qū)，變電站站址通道資源極度緊張，新增變電站極為困難。既然建一座變電站難之又難，為什么不建設(shè)電壓等級(jí)更高、供電能力更強(qiáng)的220千伏變電站呢？所以，從客觀條件看，這些地區(qū)建設(shè)220千伏變電站、直供35/10千伏負(fù)荷，能進(jìn)一步提升站址和線路通道利用效率。
　　那么，簡(jiǎn)化110（66）千伏電壓，會(huì)不會(huì)對(duì)可靠供電造成影響呢？在上述城市，10千伏線路互聯(lián)率接近100%，220千伏電網(wǎng)也已形成雙環(huán)網(wǎng)為主的格局，所以，即使沒有110（66）千伏電壓等級(jí)，從220千伏變電站直降為35/10千伏，也不會(huì)對(duì)安全可靠供電造成影響。
　　實(shí)際上，目前國(guó)內(nèi)已有220千伏直供35/10千伏負(fù)荷的應(yīng)用實(shí)踐。天津、上海就是220千伏直降35千伏的典型城市。截至2010年，天津市接入35千伏的客戶容量為662.7萬(wàn)千伏安，占35千伏及以下客戶接入總?cè)萘康?8.1%；上海市接入35千伏的客戶容量為791萬(wàn)千伏安，占35千伏及以下客戶接入總?cè)萘康?1.4%。兩個(gè)城市接入35千伏的客戶主要以居民小區(qū)、商住及辦公樓宇為主。
　　另外，2011年年初在深圳投入運(yùn)行的國(guó)內(nèi)首條220千伏直降20千伏線路，目前已經(jīng)穩(wěn)定向大客戶供電一年多時(shí)間。這也從側(cè)面證明，220千伏直供35/10千伏負(fù)荷是可行的。
　　■供用雙贏：電企節(jié)約資源 客戶用得更好
　　節(jié)約占地和投資 增強(qiáng)供電能力和可靠性
　　220千伏直供35/10千伏負(fù)荷有哪些優(yōu)點(diǎn)呢？換句話說，這對(duì)供電企業(yè)和用電客戶來說有什么好處呢？
　　研究表明，合理配置電壓序列不僅可以節(jié)約城市有限的空間資源，減少電網(wǎng)建設(shè)和運(yùn)行成本，降低網(wǎng)絡(luò)損耗，還可以提高城網(wǎng)的整體供電能力，增強(qiáng)電網(wǎng)對(duì)不同類型用電負(fù)荷的適應(yīng)性。
　　首先，此舉可以緩解電網(wǎng)建設(shè)與城市建設(shè)矛盾，降低電網(wǎng)投資成本。增加220千伏變電站直供35千伏負(fù)荷能力，可以減少公用網(wǎng)10千伏線路條數(shù)，節(jié)約變電站10千伏出線間隔和線路走廊；增加220千伏變電站直供10千伏負(fù)荷能力，可以滿足站址附近10千伏負(fù)荷接入需要，減少110千伏變電站建設(shè)規(guī)模。在深入負(fù)荷中心的地方從220千伏變電站直接向35/10千伏負(fù)荷供電，既減少了110/35千伏站址需求，緩解城區(qū)日益突出的電力供需、站址資源緊張等矛盾，也能改善城市電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，降低電網(wǎng)整體投資成本。
　　其次，此舉可提高城市電網(wǎng)對(duì)大客戶供電的適應(yīng)性。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，城市大容量的負(fù)荷不斷增加，如大型賓館、酒店、商場(chǎng)、商務(wù)辦公樓、高層住宅區(qū)及大工業(yè)客戶、大商業(yè)客戶等等。增加220千伏直供35/10千伏能力，可以有效提高電網(wǎng)向這些客戶供電的適應(yīng)能力。
　　再次，此舉可以降低電網(wǎng)損耗，提高供電可靠性。合理配置電壓序列，提高220千伏直供35/10千伏負(fù)荷能力，可以減少一次及以上的“變壓”程序，進(jìn)而減少電能損耗。同時(shí)，變配電環(huán)節(jié)中電氣元件的減少，又使得電網(wǎng)供電可靠性得到進(jìn)一步提高。
　　因此，在負(fù)荷密度2萬(wàn)千瓦/平方千米以上的高負(fù)荷密度地區(qū)（上海陸家嘴、天津響螺灣2007年負(fù)荷密度即達(dá)13萬(wàn)千瓦/平方千米），應(yīng)該簡(jiǎn)化電壓等級(jí)。上述地區(qū)通常為直轄市和省會(huì)城市中心區(qū)、國(guó)家級(jí)經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)或高新科技工業(yè)園區(qū)等地區(qū)。在這些地區(qū)，采用220千伏變電站直供10千伏負(fù)荷式，不僅可以簡(jiǎn)化電壓序列，更可以提高大客戶的用電質(zhì)量。楊衛(wèi)紅 作者系國(guó)網(wǎng)北京經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院高級(jí)工程師
  （編輯：趙巖）