浅析电网发展方式转变之20kV供电系统.docx

          浅析电网发展方式转变之20kV供电系统                    [摘要]随着我国经济社会和电网的发展，10kV配电系统逐渐出现了容量小、布点密、通道多、损耗大等问题，特别是负荷密度较大的地区尤其严重中压配电网推广应用20kV电压等级供电，是实践“增容、换代、升压、优化通道”的发展思路，促进电网发展方式转变的重要举措之一，它有助于降低网损、减少资源损耗、节约土地资源、优化电网结构和提高电网安全运行水平[关键词]电网发展方式转变、20kV电压等级供电优势、区域的选择目前我国采用的电压等级主要是500/220/110/35/10/0.4kV的变电层次，现阶段中压配电网系统以10kV系统为主由于电力需求旺盛、负荷增长迅速且分布相对集中，导致区域负荷密度很高，采用10kV供电的局限性日趋突出主要表现在：110/10kV变电站的容量相对较小，导致变电站布点密度大，对建设场地的要求增加；10kV线路输送容量较小，致使出线回路数较多，线行通道拥挤，线路负载重，损耗高，供电电压质量难以保障；针对上述情况，采用20kV电压等级成为可能在1993年国家公布的《GB156-93标准电压》中，正式将20kV电压列为标准电压，为简化电压等级，优化电压层次，减少变电层次提供了依据。

通过大量资料分析表明，与220/110/10/0.4和220/110/35/0.4两种变电层次的配电网相比，采用220/110/20/0.4变电层次的配电网经济综合指标最优推行中压20kV电压等级符合国家建设资源节约型、环境友好型社会的要求，利国利民，推广使用20kV等级供电将为我国城市配电网今后的发展提供经验一、20kV系统的优势，与10kV供电相比，采用20kV供电具有以下优点：1）增加主变容量，提高变电站供电能力，受设备热稳定性能的限制，我国10kV电网短路电流限制在20kA以下，这对110/10kV变压器的容量也形成了制约，目前国内常规应用的110/10kV变压器的最大额定容量为63MVA，较难再提高2 ）提高配电线路的送电能力，减少配电线路数量按照城网规划的原则，依据经济电流密度选择导线截面为A时，输送功率为：在不改变原有线路导线规格，即导线截面（A）、经济电流密度（Im）不变的情况下，则有即：采用相同导线，线路电压（UN）由10kV提升至20kV，送电能力（S）将提高至原来的2倍，有利于减少中压配电线路的数量，节约线路通道用地3）增大中压线路的供电半径,假设配电线路的供电范围为夹角α的扇形，供电区负荷密 度为p，配电线路的电压降百分数为：在电压降百分比( )相等的条件下，若导线单位长度阻抗（r、x）、供电范围夹角（a）及负荷密度（p）不变，线路允许长度：即：电压由10kV提升至20kV后，同样满足线路末端电压质量，供电半径（L）可增至原来的1.6倍，供电面积扩大至原来的2.5倍，这将有利于扩大110kV变电站的供电范围，降低布点密度。

4. 提 高中压电网的供电质量,根据电压降百分数计算公式：路参数和输送功率相同的条件下，20kV与10kV电压降比为： 即：电压由10kV升至20kV后，用同样导线输送相同负荷，线路电压压降可减少75％，线路末端的电压质量提高5）节约有色金属,当经济电流密度为常量，在输送容量不变的情况下，导线 截面只随电压变化，即：电压由10kV升至20kV后，在输送容量不变的情况下，有色金属消耗量可减少50％综上所述，在高负荷密度地区采用20kV供电，能够较好地解决10kV配电电压较低而导致的输送容量小、供电半径短、线路通道拥挤、线损大等问题，并且能够节约大量的有色金属二、20kV电压试点区域的选择20kV试点区域的选择除满足一般变电站建设原则外，尚应遵循以下原则：（1）20kV系统的规划应本着实事求是、远近结合的原则，根据城市规划和电力需求，结合区域内负荷性质和发展趋势以及现状电网条件综合考虑2）20kV供电应用初期，应考虑与现状电网的衔接性针对20kV配电网建设初期，电源相对孤立的情况，应配合采取必要措施，确保电网安全、可靠供电3）20kV供电应用，应综合考虑经济性和可行性，初期宜选择新兴区域或现状电网基础比较薄弱，但未来发展负荷密度高、电力需求增长迅猛的区域开展。

若对现有配网进行较大规模的改造和重构，应作充分的技术经济分析、比较和评估4）20kV电网规划建设应与大容量变压器的应用相联系和衔接（5）20kV电压等级供电的建设，应按照集约资源、节约建设的原则，充分利用原有电网资源设备，力争用最低的成本，达到供电能力的大幅增加总结采用20kV配电系统可较好地满足供电负荷密度较大地区的需求，并可降低线损，节约有色金属，减少110kV变电站、配电单元数量和线路长度，从而减少征用土地、基建投资和运行维护工作，有显著的社会效益和经济效益国内外运行经验表明，20kV配电系统已具有非常成熟的技术经验，20kV电气设备已成熟并可实现国产化在今后的工作中，应不断制定和完善20kV电压等级的电气设备及配网设计、运行和管理等方面的技术规程、规范，使20kV配电网的建设和管理实现标准化、规范化20kV系统的建设和发展应从规划入手，统筹发展；应用初期应突出重点，选取适当范围的区域进行试点，同时认真积累经验，在电网适宜区域内逐步推广应用[参考文献]1、孙丽华，电力工程基础[第三版]，2016.42、何仰赞，电力系统分析，2002.01.013、 匡洪海,曾进辉,现代电力系统分析,2021.084、李林川,电力系统分析理论(第2版高等院校),2019.06  -全文完-。