摘 要:通过对20KV配网与10KV配网的比较,指出20KV配网的优势, 进而指出推行20KV配网的相关建议。
关键词:20KV配电电压等级;发展趋势;必要性与可行性;推行
随着经济建设的飞速发展以及居民生活水平的不断提高,电力负荷以空前的速度增长,对城市配电网的供电能力和供电质量提出了更高的要求。『1』采用10KV供电的局限性日趋突出,已不能满足社会用电负荷急剧增长。因此,增大配网容量是目前城市配网急需解决的问题。采用20KV供电,正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。
1、国内外20KV配电电压等级的发展趋势
美国早在1948年就部分采用了20.8-24.9 kV电压;在欧洲,80%的国家中压配电均采用20-25kV;在亚洲和拉丁美洲的19个国家中有12个采用20kV电压等级,包括韩国、新加坡、日本等。『1』
1996年,苏州新加坡公园园在国内率先采用20KV作为配电电压。。
南京供电公司自2007年10月起,开始20kV的应用试点,划分了推广范围。
2009年7月起,深圳光明新区开始实施20千伏电压等级供电。“十二五”期间,深圳光明新区在已投产的220kV育新、农园变电站的基础上,将陆续新建220kV玉律、大通等7个采用20kV配网供电模式的变电站。另外现有的220kV公明、110kV光明、110kV塘尾共三座变电站将改造为220/20kV直降模式变电站。2006年,将全部采用20kV配网运行。
2、发展20 KV中压配电的必要性与可行性
随着城市经济的高速发展,社会用电负荷急剧增长,城市配电网采用10kV供电的局限性越来越突出,主要体现在:
(1)110/10 kV变电站的容量相对较小,布点密度大,对建设场地的要求增加;
(2)10kV线路输送容量较小,供电半径短,致使出线回路数较多;
(3)设备负载重,网损增高,供电电压质量难以保障;
(4)难以满足高层建筑特别是大型宾馆、酒店、商场、商务办公楼的供电需求。『2』
为解决高负荷密度地区10kV配电网输送容量小、供电半径短、损耗大、占用大量线行等问题,有必要提高中压配电网的电压等级。
20KV配电网相比10KV配电网具有以下几方面的优势,决定了它的可行性:
(1)增加主变容量
(4)降低线损
由ΔP=3I2R,10KV升压至20KV后,在输送相同功率下,线路电流减少了50% ,即线路电能损耗降低75% 。
(5)降低单位输配电建设成本
虽然20KV供电线路相对10KV供电线路,单位长度线路造价偏高,但供电等级提高后,供电能力提高,需求主变减少,供电线路减少,占用土地资源减少,综合造价自然也就减少了很多。
综上所述,20KV配电网相比10KV配电网,在增加主变容量、降低电网的电能损耗、增大中压线路供电半径、降低线损、以及降低单位输配电建设成本等方面具有很大的优势。
3、推行20KV配网的相关建议
(1)根据城市规划发展和电力需求,划分出10KV供电区域、20KV供电区域、20KV与10KV混供区域,分步、分片、分计划进行配网改造。
对于10KV线路短时间内大规模改造代价比较大的地区,划分为10KV供电区域。对于新建工业区、开发区、新城区以及未来电力需求增长迅速的区域,划分为20 KV供电区域。对于10KV配电网具有一定的规模,但不能满足负荷增长的需求,可以将该区域划分为20KV与10KV混供区域。
10KV供电区域,建议在短时间内暂时维持10KV供电不变,通过增容改造来满足负荷增长的需求。20kV新建区域,应全面推广应用20kV电压等级,逐步发展壮大20kV配电网络。20KV与10KV混供区域,应限制10KV接入,通过新装用户采取20KV接入,改造10KV 设备成20KV 设备,逐步完成20KV配电网的建设。
(2)10KV升压至20KV初期,为了满足部分用户双电源需要,变电站末端可加装20/10KV联络变压器,用户可选用20/10/0.4双抽头式变压器。
(3)10KV配电线路升压至20KV,应对系统电容电流进行重新估算,根据电容电流的大小,结合网络状况选择中性点接地方式。
(4)10KV配电线路升压至20KV,对于原10KV配电设备的再利用,应经过充分的论证和试验研究,确定原设备再利用的可行性。
(5)对于架空线路,10KV升压至20KV后,对于不能满足要求的金具附件,应予改装或更换,线距要按照20KV线距重新校核。
(6)对于电缆线路升压后,必须试验合格后,方可投运。
结束语:10kV供电的局限性日趋突出,已不能满足社会用电负荷急剧增长。20KV配电网相比10KV配电网具有增加主变容量、降低电网的电能损耗、增大中压线路供电半径、降低线损、降低单位输配电建设成本等方面的优势,决定了发展20 KV中压配电的必要性与可行性。我们要根据具体情况以及不同的范围,因地制宜地制订实施规划和方案。
参考文献:
[1]唐小波.唐国庆.20KV与10KV配电电压的比较.电力设备.2008(9):6.
[2]汪超.吴国梁.葛斌.20KV配网系统的探索与实践.华东电力.2010(3):322-325.
[3]原振鑫.深圳光明新区20KV配电网的分析与应用.民营科技.2011(7):157.