20kV及以下電壓等級(jí)供電技術(shù)的應(yīng)用

朱源

摘要 隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城市化水平的不斷提高，我國(guó)的負(fù)荷水平越來(lái)越高，密度也展現(xiàn)出了迅速增加的趨勢(shì)，這樣就導(dǎo)致了我國(guó)以前的10kV中壓配電已經(jīng)無(wú)法滿足人們的社會(huì)需求，為了解決這一問(wèn)題，我國(guó)已經(jīng)把20kV電壓列為標(biāo)準(zhǔn)供電電壓，采用20kV電壓供電具有很多優(yōu)勢(shì)，比如：提高供電能力、減少土地占用面積、減少建設(shè)投資、降低損耗和提高電壓質(zhì)量等等，最主要的優(yōu)勢(shì)是它可以簡(jiǎn)化電壓等級(jí)。

【關(guān)鍵詞】20kV 等級(jí)供電技術(shù) 應(yīng)用

10kV作為中壓配電電壓，在我國(guó)的供電發(fā)展歷程中起著不可替代的作用，但是隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和負(fù)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(wèn)題，為了解決這些問(wèn)題，我們必須提高電壓等級(jí)，所以20kV電壓的應(yīng)用看來(lái)是必不可少的。20kV等級(jí)電壓憑借它自身的優(yōu)勢(shì)在我國(guó)越來(lái)越廣泛的被應(yīng)用，促進(jìn)了我國(guó)供電技術(shù)的迅速發(fā)展。對(duì)于20kV及以下電壓供電技術(shù)的應(yīng)用，很多專家都進(jìn)行了深入的研究，本文也將對(duì)這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析和總結(jié)。

1 20kV電壓供電技術(shù)分析

1.1 20kV電壓等級(jí)供電的優(yōu)勢(shì)

為了實(shí)現(xiàn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，我國(guó)對(duì)能源消耗的總值提出了新的要求，要求我國(guó)“十一五”期間的單位國(guó)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(guó)供電使用的10kV電壓供電不能滿足日子增長(zhǎng)的負(fù)荷水平，而20kV電壓供電能夠很好的彌補(bǔ)10kV電壓供電存在的不足，并且具有投資少、能耗低的優(yōu)點(diǎn)，它的優(yōu)勢(shì)具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)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(dǎo)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(guó)將經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、用電量大的江蘇省作為研究試點(diǎn)，對(duì)20kV電壓等級(jí)供電技術(shù)進(jìn)行研究。經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，20kV電壓等級(jí)供電與以前的10kV電壓等級(jí)供電相比，半徑增加了60%，供電范圍也擴(kuò)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(jìn)行了20kV配電網(wǎng)試點(diǎn)規(guī)劃。發(fā)現(xiàn)如果用20kV電壓線路代替10kV電壓線路將會(huì)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(jí)供電工程實(shí)施技術(shù)分析

1.2.1 防雷保護(hù)技術(shù)

配電網(wǎng)在防雷方面的投資主要包括三個(gè)方面：架空線路的避雷線、線路和變電站設(shè)備所安裝的避雷器、自動(dòng)重合閘裝置。對(duì)于10kV電壓等級(jí)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(duì)于35kV電壓等級(jí)而言，一般情況下只需要在變電站的進(jìn)線處安裝避雷線即可，而只有在重要線路和雷點(diǎn)活動(dòng)強(qiáng)烈的地區(qū)需要全面加裝避雷線進(jìn)行線路保護(hù)。由于此類裝備的價(jià)格和自動(dòng)重合閘裝置的價(jià)格都與電壓等級(jí)成正比關(guān)系，所以對(duì)于避雷裝備的投資和自動(dòng)重合閘裝置的投資，35kV電壓等級(jí)是要高于10kV電壓等級(jí)和20kV電壓等級(jí)的。

1.2.2 電力走廊的制約

城市規(guī)劃中一般會(huì)留有電路走廊，對(duì)于10kV電壓等級(jí)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(lái)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(jí)相對(duì)于10kV電壓等級(jí)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(jí)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(jí)的要求，那么就需要電纜入地，這就大大增加了線路建設(shè)成本。對(duì)于20kV電壓等級(jí)而言，它的電力走廊寬度與10kV電壓等級(jí)的電力走廊寬度相差不大，所以在改造時(shí)花費(fèi)的費(fèi)用很低，也就是說(shuō)總建設(shè)成本與10kV電壓等級(jí)的線路建設(shè)成本基本相同。

2 20kV電壓等級(jí)供電技術(shù)應(yīng)用的必要性

我國(guó)配電網(wǎng)正處于大規(guī)模發(fā)展和改造的最佳時(shí)期，為了適應(yīng)迅速發(fā)展的社會(huì)經(jīng)濟(jì)和快去增長(zhǎng)的電負(fù)荷，必須對(duì)中壓配電電壓進(jìn)行合理的優(yōu)化和改造，我國(guó)已經(jīng)把20kV電壓列為標(biāo)準(zhǔn)供電電壓，它的必要性主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）提高供電能力的需要。采用20kV電壓等級(jí)供電可以提高供電能力，同時(shí)擴(kuò)大了供電半徑和供電范圍，從而有效的緩解了快速增長(zhǎng)的電負(fù)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(jìn)了我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

（2）緩解站點(diǎn)和線路走廊資源緊張的需要。采用20kV電壓等級(jí)供電有效的減少了對(duì)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(shè)節(jié)約型電網(wǎng)的需要。社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，然而我國(guó)的環(huán)境問(wèn)題卻不容樂(lè)觀，在發(fā)展經(jīng)濟(jì)的同時(shí)也不能忽視了對(duì)環(huán)境的影響，節(jié)能減排，降低能源消耗損失是我國(guó)電力企業(yè)義不容辭的責(zé)任，而20kV電壓等級(jí)供電技術(shù)的應(yīng)用既響應(yīng)了節(jié)能減排的號(hào)召，也在一定程度上提升了供電能力，為實(shí)現(xiàn)綠色供電做出了很大貢獻(xiàn)。

3 20kV電壓等級(jí)供電技術(shù)應(yīng)用的評(píng)價(jià)方法

對(duì)于20kV電壓等級(jí)供電技術(shù)的評(píng)價(jià)主要包括三個(gè)方面：設(shè)定優(yōu)化目標(biāo)、確定評(píng)價(jià)指標(biāo)、建立評(píng)價(jià)流程。

（1）優(yōu)化目標(biāo)為綜合費(fèi)用最小，綜合費(fèi)用主要包括初期靜態(tài)投資費(fèi)用、后期改造費(fèi)用、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用、損耗費(fèi)用和停電損失費(fèi)用。

（2）評(píng)價(jià)指標(biāo)主要包括三個(gè)類別：約束類、需求類和參數(shù)類，而其中的約束類指標(biāo)是進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)評(píng)判的主要依據(jù)，需求類和參數(shù)類則是經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較的基礎(chǔ)。

（3）評(píng)價(jià)流程共包括七個(gè)步驟：分析主要因素、設(shè)定備選方案、確定不同階段的負(fù)荷密度、劃分典型區(qū)域、各種模型的計(jì)算分析、靈敏度分析和指標(biāo)綜合評(píng)判。

4 總結(jié)

從20kV電壓等級(jí)供電的優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用的必要性來(lái)看，它適應(yīng)了我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，同時(shí)也彌補(bǔ)了原有電壓等級(jí)供電的各種不足，滿足了我國(guó)電負(fù)荷日益增長(zhǎng)的需求，同時(shí)也滿足了節(jié)能減排的要求。通過(guò)研究和分析發(fā)現(xiàn)，20kV電壓等級(jí)供電技術(shù)的經(jīng)濟(jì)效益比原有的供電技術(shù)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(lái)20kV極其以下電壓等級(jí)供電技術(shù)會(huì)更廣泛的被利用，同時(shí)這種供電技術(shù)也會(huì)越來(lái)越完善，極大的促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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