在配电网中推行20kV配电电压的问题研究获奖科研报告

在配电网中推行20kV配电电压的问题研究获奖科研报告摘

要：随着经济的发展，电力在人们生活中的作用愈发重要，与人们的联系也愈发紧密，配电网的重要性也就毋庸置疑。本文主要对配电网内推动20kv配电电压相关问题进行分析，研究其优越性与可行性，并找出其中存在的主要问题，以便为相关行业的发展奠定基础。

关键词：配电网;20kv配电电压;优越性;可行性

引言

在国内电力系统内，中压配电网的作用非常重要，不仅可以发挥出配电网系统的功能，把电能由发电厂送至负荷中心进行再分配，还能够降低运行与投资的成本，提升整个配电网的效益，为此建设高质量的中压配电网也就愈发重要。其中，20kv配电网相关技术以及经济性等比较好，在国外也有着广泛的应用，法国、德国、意大利等国家也都使用20-25kv配电网，但国内20kv配电网的发展相对较慢，目前应用的范围也比较少，只在少数区域中应用。

一、在配电网中采用20kV配电电压的优越性

1、提升供电的半径，降低配电网的成本与投资

在相同供电半径的基础上，使用20kv的线路，其输送的功率超过10kv的一倍，而在负荷密度一致的情况下，20kv供电半径则是10kv的1.26被，面积是其1.6倍，这样就能有效降低变电所的数量。不仅是整个配电网的投资得到降低，还节省了用地，缩减了运行成本，而且20kv线路有色金属的消耗量也比10kv的少一半，大大降低了整个运行的成本。

2、降低电网电压损失与线损率，提升电能的质量

近些年，国内电网线损率不断上升，根据研究，其中10kv以下配电网的线损率是其主要原因，而使用20kv配电网就是降低线损率的有效措施之一，相关资料显示，如果总负荷是12MW时，20kv配电网电缆和架空线路电压的损失分别是1.2%与0.6%，线损率则是0.82%与0.405%，而如果总负荷是1MW时，10kv电缆与架空线路电压损失则是1.5与0.76%，线损率则是0.95%与0.47%，所以，使用20kv供电线路，其电能的质量也比10kv线路的高。

3、满足高负荷密度供电需求

国内城市化的发展，使得不少大城市电力负荷快速增加，出现不少高负荷的地区，一些工业园的负荷最高可达到12.5MW/kv㎡，而上海虹桥开发区早在2003年负荷就到了115.35MW/kv㎡，而且不少地区的负荷密度还在不断上升。而且不少工业园或开发区位于城市的中心位置，引入上级供电的电源、站点的选址以及线路走廊等方面也都存在不少问题，这就需要20kv电压进行解决。

二、在配电网中采用20kV配电电压的可行性

1、20kv配电网供电的可靠性

这里可以从两方面出发，第一，用配电网的结构进行保障，第二，借助各种保护手段进行保障。为了确保20kv配电网可靠性，可以从配电网的结构出发进行改造，①借助单条线路对其进行分段，使相邻的线路之间手拉手，进而组成网格型结线。②对线路中柱上断路器进行分布，借助变电所的重合闸和出线的开关对故障进行有效控制。③使用合理的配电网自动化技术，借助相关仪器或设备，降低查找故障的时间，进而满足与提高供电的可靠性。此外，还可以借助其他手段提升可靠性，可以使用快速消弧加快速选线模式，进而有效避免在选线技术内出现的问题，还可以使用消弧线圈并联小电阻模式，解决跳闸频率比较高的问题。

2、国内制造20kv设备的能力

20kv电网设备主要有架空线路、电缆、环网柜与真空开关柜，而国内已完全掌握了相关设备的制造工艺与技术，不管是变压器还是开关，国内都有厂家生产这些设备，且不少设备在电力系统内的应用比较广泛，设置销往国外。

三、在配电网中推广20kV配电电压存在的主要问题

1、选择合适的试点地区

对试点地区进行选择，首先要考虑到这一地区是否具备推广20kv配电网的相关条件，还要考虑地区经济发展状况与承受能力，配电网的改造还要考虑到后续的可靠性。对一些城市区域来说，对老区配电网进行改造有较大困难，而新区新建的配电网进行改造则相对简单，所以试点的选择要先考虑新建的地区，比如开发区、高新区等，这些区域当前电网相对薄弱，发展空间也比较大，对20kv配电网也比较合适。对一些已经成型的10kv配电网比较强的区域，如果未来用电的负荷会有较多增加，线路走廊与变电站的站址选择比较困难时，可以对其进行升压改造，但因为施工的难度相对较大，周期也比较长，升压改在需要的时间也会比较久。对农村来说，因为负荷密度相对较低，线路的供电半径也比较大，使用10kv配电网很难满足电压的质量，使用35kv配电网后续也会遇到电压提升的问题，为此，使用20kv配电网，这样不仅能降低电网的投资，还能提高电网的建设弹性，有效提升农村电网的效益。

2、对原10kv配电网的设备再利用的问题

如果对原来的设备进行在利用，就能够降低投资，还能够有效解决设备的闲置问题，当前，10kv配电网的大多数架空和电缆线路都能够在20kv配电网内使用，但还需要对架空线路进行简单的改造，具体如下：要提高杆塔的距离，要从0.9米增加到1.15米，对瓷瓶和横担进行调换。大多数变压器也可以在20kv中使用，但也要进行改造，对2台相同容量和参数的设备进行一次、两次侧并联。

3、升级改在后需要注意的问题

首先，需要按照20kv配電网线路的架设方法对供电的区域进行划分。其次，为了方便不同变电站间的线路联络，满足转供负荷需要，在相同供电区域中要尽可能对变电站的主变中压侧中性点的接地方式进行统一，如果中性点接地方式不同的，就尽量不能合环运行。最后，如果接地方式是不同的供电区域，他们之间尽量不要进行互联，比如使用小电阻接地方式的区域尽量不和消弧线圈方式的区域进行互联，也不能和不使用接地方式的区域进行互联，但在实际情况中，不同接地方式的区域有时也可以进行短时间的互联，要根据实际情况进行区分。

4、其他问题。除以上问题外，20KV相关产品的厂家与产品的质量还存在一些问题，一些厂家的产品没有达到相关标准与要求，生产厂家的数量也相对较少，备品的备件比较少，质量有时无法保证。而且，配电网中推动20kv电压还与施工人员与施工工艺有着紧密联系，但实际上施工人员的专业水平参差不齐，不少人员对相关工艺不熟悉，进而影响整个配电网的质量。此外，整个招投标过程也存在一些问题，招投标中的腐败现象也屡禁不止，需要引起重视。

结束语