20kV及以下電壓等級供電技術的應用

朱源

摘要 隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展和城市化水平的不斷提高，我國的負荷水平越來越高，密度也展現(xiàn)出了迅速增加的趨勢，這樣就導致了我國以前的10kV中壓配電已經(jīng)無法滿足人們的社會需求，為了解決這一問題，我國已經(jīng)把20kV電壓列為標準供電電壓，采用20kV電壓供電具有很多優(yōu)勢，比如：提高供電能力、減少土地占用面積、減少建設投資、降低損耗和提高電壓質量等等，最主要的優(yōu)勢是它可以簡化電壓等級。

【關鍵詞】20kV 等級供電技術 應用

10kV作為中壓配電電壓，在我國的供電發(fā)展歷程中起著不可替代的作用，但是隨著我國社會經(jīng)濟的發(fā)展和負荷水平的提高，10kV中壓配電電壓開始出現(xiàn)一系列的顯著問題，為了解決這些問題，我們必須提高電壓等級，所以20kV電壓的應用看來是必不可少的。20kV等級電壓憑借它自身的優(yōu)勢在我國越來越廣泛的被應用，促進了我國供電技術的迅速發(fā)展。對于20kV及以下電壓供電技術的應用，很多專家都進行了深入的研究，本文也將對這個問題進行簡要的分析和總結。

1 20kV電壓供電技術分析

1.1 20kV電壓等級供電的優(yōu)勢

為了實現(xiàn)國民經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，我國對能源消耗的總值提出了新的要求，要求我國“十一五”期間的單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能源消耗要比“十五”期間的能源消耗降低大約20%。中國供電使用的10kV電壓供電不能滿足日子增長的負荷水平，而20kV電壓供電能夠很好的彌補10kV電壓供電存在的不足，并且具有投資少、能耗低的優(yōu)點，它的優(yōu)勢具體表現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）回路多，可靠性高，能夠減少電能消耗的損失。如果采用相同的導線輸送相同功率的電能，20kV電壓線路可可以降低的損耗為75%。在2008年，我國將經(jīng)濟發(fā)達、用電量大的江蘇省作為研究試點，對20kV電壓等級供電技術進行研究。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，20kV電壓等級供電與以前的10kV電壓等級供電相比，半徑增加了60%，供電范圍也擴大了1 5倍，而且，供電能力提高了1倍，輸送損耗降低了75%。

（2）節(jié)約投資，節(jié)約能源。20kV供電線路是10kV供電線路的2倍，供電范圍也明顯比以前增大了，約為10kV供電線路的2.5倍。在2007年十月，江蘇省電力局在南京三江口工業(yè)園進行了20kV配電網(wǎng)試點規(guī)劃。發(fā)現(xiàn)如果用20kV電壓線路代替10kV電壓線路將會節(jié)約大量投資和土地資源，其中節(jié)約投資1.49億元，節(jié)約土地資源6000平方米。

1.2 20kV電壓等級供電工程實施技術分析

1.2.1 防雷保護技術

配電網(wǎng)在防雷方面的投資主要包括三個方面：架空線路的避雷線、線路和變電站設備所安裝的避雷器、自動重合閘裝置。對于10kV電壓等級而言，它的架空線路一般不需要安裝避雷線，所以在防雷方面不需要投資。而對于35kV電壓等級而言，一般情況下只需要在變電站的進線處安裝避雷線即可，而只有在重要線路和雷點活動強烈的地區(qū)需要全面加裝避雷線進行線路保護。由于此類裝備的價格和自動重合閘裝置的價格都與電壓等級成正比關系，所以對于避雷裝備的投資和自動重合閘裝置的投資，35kV電壓等級是要高于10kV電壓等級和20kV電壓等級的。

1.2.2 電力走廊的制約

城市規(guī)劃中一般會留有電路走廊，對于10kV電壓等級而言，它的電路走廊寬度不大，架空線走廊也僅僅有5cm，所以城市規(guī)劃中原來留有的電路走廊完全可以滿足10kV電壓電路走廊的要求。而35kV電壓等級相對于10kV電壓等級就有很大的不同，它的電路走廊寬度非常大，大約為10kV電壓等級的3～4倍，城市規(guī)劃中原有的電路走廊滿足不了20kV電壓等級的要求，那么就需要電纜入地，這就大大增加了線路建設成本。對于20kV電壓等級而言，它的電力走廊寬度與10kV電壓等級的電力走廊寬度相差不大，所以在改造時花費的費用很低，也就是說總建設成本與10kV電壓等級的線路建設成本基本相同。

2 20kV電壓等級供電技術應用的必要性

我國配電網(wǎng)正處于大規(guī)模發(fā)展和改造的最佳時期，為了適應迅速發(fā)展的社會經(jīng)濟和快去增長的電負荷，必須對中壓配電電壓進行合理的優(yōu)化和改造，我國已經(jīng)把20kV電壓列為標準供電電壓，它的必要性主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）提高供電能力的需要。采用20kV電壓等級供電可以提高供電能力，同時擴大了供電半徑和供電范圍，從而有效的緩解了快速增長的電負荷與供電能力不足之間的矛盾，是人們的生活更加便利，促進了我國社會經(jīng)濟的發(fā)展。

（2）緩解站點和線路走廊資源緊張的需要。采用20kV電壓等級供電有效的減少了對變電站和線路走廊的資源需求，從而大大節(jié)約了變電站和線路走廊所占用的土地資源。

（3）建設節(jié)約型電網(wǎng)的需要。社會經(jīng)濟快速發(fā)展，然而我國的環(huán)境問題卻不容樂觀，在發(fā)展經(jīng)濟的同時也不能忽視了對環(huán)境的影響，節(jié)能減排，降低能源消耗損失是我國電力企業(yè)義不容辭的責任，而20kV電壓等級供電技術的應用既響應了節(jié)能減排的號召，也在一定程度上提升了供電能力，為實現(xiàn)綠色供電做出了很大貢獻。

3 20kV電壓等級供電技術應用的評價方法

對于20kV電壓等級供電技術的評價主要包括三個方面：設定優(yōu)化目標、確定評價指標、建立評價流程。

（1）優(yōu)化目標為綜合費用最小，綜合費用主要包括初期靜態(tài)投資費用、后期改造費用、運行維護費用、損耗費用和停電損失費用。

（2）評價指標主要包括三個類別：約束類、需求類和參數(shù)類，而其中的約束類指標是進行經(jīng)濟技術評判的主要依據(jù)，需求類和參數(shù)類則是經(jīng)濟技術比較的基礎。

（3）評價流程共包括七個步驟：分析主要因素、設定備選方案、確定不同階段的負荷密度、劃分典型區(qū)域、各種模型的計算分析、靈敏度分析和指標綜合評判。

4 總結

從20kV電壓等級供電的優(yōu)勢和應用的必要性來看，它適應了我國社會經(jīng)濟的發(fā)展，同時也彌補了原有電壓等級供電的各種不足，滿足了我國電負荷日益增長的需求，同時也滿足了節(jié)能減排的要求。通過研究和分析發(fā)現(xiàn)，20kV電壓等級供電技術的經(jīng)濟效益比原有的供電技術更加突出，不但可以節(jié)約75%的損耗還旅游還具有很大的環(huán)保效益，所以在將來20kV極其以下電壓等級供電技術會更廣泛的被利用，同時這種供電技術也會越來越完善，極大的促進國民經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻

[1]中國電力科學研究院，20kV中壓配電理論研究與工程實踐[J].20kV與35kV中壓配電設備及相關技術比較，2009 （08）.

[2]張工衛(wèi).20kV電壓等級供電技術應用探究，2013 （09）.