10kV配电网升压到20kV配电网过渡方案的探讨.doc

10kV配电网升压到20kV配电网过渡方案的探讨摘要 随着城市电力负荷密度和供电范围的增大,10kV配电网容载比越来越低。为了适应这种配电网的需要,出现了20kV配电电压等级。对20kV等级电压,从国内外的发展趋势及其效益、10kV电压等级升压至20kV的过渡方案进行了分析探讨。关键词 电压等级;推广应用;方案 在电力网中,中压配电网起着承上启下的桥梁作用。中压配电网电压等级的选择经历了一个发展过程。这是随着经济发展而形成的自然趋势。目前,我国的中压配电网电压等级基本上为10kV及以下的电压等级,包括3kV级、6.6kV级和10kV级,但城镇的现代化建设和人民生活水平的提高,使得对电力需求大幅度增长。因此,增大配电网容量是目前城市电网突出的问题。对于中压配电电压,20kV电压等级的出现,是为了提高中压配电电压,适应负荷密度增长和电网发展的需要,它取代10kV直接向0.38kV供电。1 国内外20kV配电电压等级的发展趋势随着经济的发展,负荷的增长,为了寻求最低支出和最高经营利润,美国早在1948年就部分采用了20.8kV24.9kV电压;法国和德国在20世纪60年代初开始发展20kV电压等级;80%的欧洲国家,如意大利、奥地利、保加利亚、波兰等,中压配电均采用20kV25kV;同期,前苏联几乎将所有大城市的10kV改造成20kV。目前,在14个亚洲国家和地区中,已有9个采用20kV作为中压配电电压等级。在国内,苏州工业园已选用20kV电压等级的中压配电电压。2 发展20kV中压配电的必要性针对城市电网,在城市中心区域,往往是负荷密度大,10kV配电网络容载比较低,这将严重影响该地区的供电可靠性,必须增加新的电源点。但是因为这些区域所处位置、站点、线路路径和上级电源的选取都非常困难。在这样的情况下,将10kV电压等级升为20kV,是解决中压配电容量不足,提高供电可靠性,满足用户用电需求的好方法。3 20kV中压配电电压的效益分析3.1 提高了中压配电网的容量配电容量:式中:UN为中压配电网额定电压;Ij为线路导线在环境条件下的持续载流量。当20kV取代10kV中压配电电压,原来线路导线线径不变,则Ij不变,即升压后的配电容量可以提高一倍,其配电网容载比也可提高一倍。3.2 降低了线路上的电压损失电压损失百分数(%)为:式中:R、X为配电线路的参数;P、Q为配电线路的有功、无功功率。20kV与10kV电压损失比为:在负荷不变的情况下即电压损失是10kV的25%;在负荷升高1倍时电压损失是10kV的50%。3.3 增大了中压配电网的供电半径当电压由10kV升至20kV,在一定的情况下,供电半径可增加1倍。3.4 降低线损功率损耗为:则,说明在负荷不变的情况下,电压由10kV升压至20kV,功率损耗降低至原来的25%,即降低了75%。4配电网升压的过渡方案为推广应用20kV电压等级时,针对在具体规划和实施电网建设与改造、满足新客户接入等方面还存在的问题,提出以下过渡方案。1)对于现状电网具有一定规模,但供电能力和设备状况难以满足电力需求进一步发展的区域,新申请接入20kV中压配电系统的用户,用电时间与变电站(20kV电源)建设周期存在矛盾时,用户先采用过渡电源供电。电网及电源进线采用20kV设计(降压成10kV运行),配电变压器选用20/10/0.4双抽头式。2)20kV初始发展阶段,为满足用户供电可靠性,新建变电站(20kV电源)一期尽量新上2台或以上主变压器,以满足部分用户双电源要求。考虑到20kV的网架初期比较薄弱,建议对配网设备完善远方遥控操作功能,缩短负荷转移和故障处理时间,以利提高供电可靠性。3)对某一片区域的中压配电网络进行改造时,以变电站为中心,对变电站的10kV出线进行梳理,逐条对线路及其所带配电变压器进行升压改造。在升压改造期间,暂不具备条件改造的配电变压器(主要是用户配电变压器)前加装20/10kV联络变压器。新申请增容的10kV老用户,对其接入系统的电压等级需做认真研究,如采用20kV电压等级接入,需对用户做解释、说服工作。4)分多期开发建设的项目,其前期已采用10kV电压等级供电的,如后期接入系统的电压等级为20kV,需认真研究与前期配电网的衔接。已有老客户增容和分多期建设的项目,优先推荐采用20kV电压等级供电,确实不满足20kV供电条件的,可维持10kV接入,电源进线采用20kV设计(降压成10kV运行),配电变压器选用20/10/0.4双抽头式,便于日后接入20kV配电系统。5)曾经因变电站建设滞后而已采用过渡电源方案供电的项目,在变电站(20kV电源)建成后,项目内部配电设备需进行升压改造才能转至新建变电站供电,需对用户进行解释,并利用电价政策引导新用户接入20kV系统,从而推进20kV电压等级的推广。6)对于新建成的变电站(20kV电源),为了不造成区域内混合供电,将变电所2km范围内原10kV线路升压改造为20kV线路,双回架设,从新建变电站出线20kV一回与升压改造后的线路其中一回搭接,使该双回线路一回以20kV运行,另一回降压为10kV运行,在线路的首端或中部加装20/10kV联络变压器一台,10kV线路电源点从20kV线路的首端或中部加装的20/10kV联络变压器引入,并在10kV线路末端可加装柱上真空断路器,便于和现有的10kV线路进行联络。新申请用户直接接入20kV中压配电系统,将后续配电网改造建设的配变全部升压为20kV,经过逐步的改造,最终将10kV线路升压为20kV供电,可从变电所新出线一回,最终形成双回线路供电。 5 结论20kV电压能够满足配电网发展的需求。在提高中压配电网的容量,降低线路上的电压损失,增大中压配电网的供电半径,降低线损等方面都比10kV等级具有很大的优势。因此,20kV推广应用要根据具体情况以及不同的范围因地制宜地制订