35kV與110kV電壓等級在農網中應用的比較

孫彬　周佳蕾　黃敏

摘 要：針對35kV電網的供電作用正逐步縮小，未來35kV電網如何處理，與上下級電網之間關系如何協調與發展成為電網建設工作的重要課題。本文首先分析了國內電壓等級配置現狀，然后從變電容量、輸電線路、損耗和電壓降、電網運行、建設成本和用戶接入6個方面，將35kV和110kV電網進行比較，并得出結論：當負荷達到一定水平時，110kV布點應優先于35kV布點。

關鍵詞：電網建設 農村電網 輸電線路

中圖分類號：TM715 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）11（b）-0024-02

1 我國電壓等級配置現狀

我國電壓等級標準B156-2007《標準電壓》規定我國電網可以選用的標稱電壓為1000、750、500、330、220、110、66、35、20、10、6、0.4kV[1]。我國大部分城市電壓等級為4～5級，主要電壓等級序列為（500）、220、110、10、0.4kV，農村地區電網電壓等級序列為5～6級，電壓序列以（500）、220、110、35、10、0.4kV為主[2]。

西北地區城市電網電壓等級序列為4～5級，（750）、330（220）、110、10、0.4kV，農村地區電壓等級序列一般為5～6級，主要序列為（750）、330（220）、110、35、10、0.4kV；東北地區城鄉電網的電壓等級序列均為4～5級，主要序列為（500）、220、66、10、0.4kV；天津、青島、威海等城市及上海部分城市地區的電壓等級序列為5級，主要序列為500、220、35、10、0.4kV[2-3]。

2 高壓配電網配置現狀

目前我國主要的高壓配電電壓等級有110kV、66kV、35kV，其中66kV只在東北等少部分地區使用，絕大多數城市電網的高壓配電電壓為110kV[4]。

在廣大農村地區和一些城郊地區，則廣泛存在110kV和35kV并存的情況，一般形式是110kV降壓至35kV再降至10kV的情況。比較典型的是在縣城周圍建110kV變電站，一方面出10kV為縣城供電；另一方面出35kV為鄉鎮一級的35kV變電站提供電源，鄉鎮35kV變電站再出10kV線路為鎮上及村級負荷供電。但在經濟發達、城鎮化程度較高的農村地區，110kV已延伸到鄉鎮一級成為其高壓配電電壓，而35kV正逐漸萎縮，只在更偏遠的農村或山區繼續存在[5]。

3 35kV與110kV的比較

35kV電網與110kV電網是農村高壓配電網的主要組成，在電網運行中一般作為中壓配電網的電源支撐點，承擔著向中壓配電網負荷轉移，分配電能的作用。兩級電網職責相近，因此，將兩級電網進行比較來分析35kV電網優缺點。

3.1 變電容量

110kV變電站常用容量為20～63MVA；35kV變電站常用容量為5～31.5MVA。110kV變電站一般終期2～3臺變壓器，一期先上1～2臺主變；35kV變電站一般終期2臺變壓器，一期先上1～2臺主變。一座110kV變電站終期的供電能力可以到達35kV變電站5倍以上。

3.2 輸電線路

110kV線路常用截面為150～300mm2。35kV線路常用截面為120～240mm2。相同導線型號情況下，110kV線路的供電能力是35kV線路的3倍多。單回240截面的35kV線路載流量接近30MW，可以滿足終期3臺35kV主變的供電需求，常作為鏈式、環網線路使用。單回150截面的35kV線路載流量21MW，可以滿足終期2臺35kV主變的供電需求，常作為終端輻射線路使用。

供電距離方面，農網高壓配電網的供電半徑、傳送的負荷矩不宜大于下列范圍：110kV電網—120km，2500×103kWkm；35kV電網—40km，160×103kWkm。

3.3 損耗和電壓降

根據線損公式ΔP=I2R，電壓降公式ΔU%=（PR+QX）/U12（不考慮縱向分量），當線路輸送相同有功功率和無功功率時，在導線型號、線路長度一致情況下，110kV架空線路的線損和電壓降僅為35kV的10%左右。且相同型號和相同容量下，110kV變壓器的損耗略大于35kV變壓器，負載損耗大小與電壓等級關系并不明顯。

3.4 電網運行

110kV變壓器中性點一般情況下應直接接地或經接地電阻接地，當發生故障時應立即切除故障。35kV變壓器中性點采取不接地或經消弧線圈接地方式，屬于小電流接地系統，發生單相故障時，為保證電網連續運行，允許短時間運行而不立即切除故障，一般短時運行不超過2h。

3.5 建設成本

根據《湖北省電網工程可研投資估算指標》（2012版），對比110kV與35kV電網設備造價水平。

110kV電網設備：LGJ-300（雙回鋼管桿）、2×LGJ-240（雙回）、LGJ-400（雙回）、LGJ-300（雙回）、LGJ-240（雙回）、2×LGJ-240（單回）、LGJ-400（單回）、LGJ-300（單回）、LGJ-240（單回）、單回YJLW03-64/110-1×1000電纜等線路工程單位造價分別為179萬元/km、108萬元/km、106萬元/km、90萬元/km、84萬元/km、73萬元/km、72萬元/km、70萬元/km、70萬元/km、454～528萬元/km。

1×50MVA（AIS）戶外變電站新建、2×50MVA（AIS）戶外變電站新建、1×50MVA（AIS）戶外變電站擴建、2×50MVA（GIS）戶內變電站新建等變電工程單位造價分別為55萬元/MVA、40萬元/MVA、20萬元/MVA、41萬元/MVA。

35kV電網設備：LGJ-150（單回鋼管桿）、LGJ-240（單回）、LGJ-150（雙回）、LGJ-150（單回）等線路工程單位造價分別為70萬元/km、42萬元/km、53萬元/km、32萬元/km。

1×6.3MVA（AIS）戶外變電站新建、2×6.3MVA（AIS）戶外變電站新建、1×10MVA（AIS）戶外變電站新建等變電工程單位造價分別為150萬元/MVA、112萬元/MVA、105萬元/MVA。

從線路建設成本來看，相同型號導線，110kV線路的單價投資要比35kV線路高出30萬元/km左右。

從變電建設成本來看，110kV變電站總體成本比35kV高得多，但110kV單位變電容量投資明顯要低于35kV，每MVA建設成本要低60萬元。

3.6 用戶接入

從工業用戶接入角度考慮，新建35kV變電站的建設成本低于110kV變電站，35kV單位電價又低于10kV。因此，負荷在5～20MVA之間的工業用戶，選擇通過新建35kV專用變電站接入電網的方式仍然存在。

4 結語

綜上所述，110kV電網在供電能力、供電半徑、負荷發展空間、電壓降、線損等方面都要優于35kV電網，但其經濟性比較與區域負荷水平高低相關。當負荷較高（20～150MW）時，110kV電網更經濟，當負荷不高（小于20MW）時，35kV電網更合理。因此，當負荷達到一定水平時，110kV布點應優先于35kV布點。

參考文獻

[1] 陳楊，王現法，楊麗徙，等.我國電壓等級演變及配網電壓等級提升的必要性[J].河南教育學院學報：自然科學版，2014（3）：41-45.

[2] 劉令富.電網電壓等級序列研究[D].華北電力大學（北京），2009.

[3] 范宏，高亮，周利俊，等.城市電網不同電壓等級系列的技術經濟比較[J].華東電力，2013（3）：491-496.

[4] 肖白，張屹，穆鋼，等.配電網電壓等級的合理配置[J].東北電力大學學報：自然科學版，2009（2）：5-11.

[5] 胡麗娟.城鄉一體化布局下的電壓等級優化研究[D].中國電力科學研究院，2011.endprint