摘要:文章着重探讨了推行20kV电压等级配电网的可行性及推行20kV电压等级配电网的优越性。
关键词:推行;配电网;20kV电压等级;
随着我国经济不断地向前发展,正确的发展方向、发展方式显得越来越重要。国务院各部委近年来大力号召节约能源、并开发新资源,并颁布了《中华人民共和国节约能源法》和《可再生能源法》,明确了国家对节约能源、开发利用新资源的重要性,标志着我国从粗放型向节约型发展方式的转变。电力工业作为国民经济中主要能源行业,在供电给客户的同时,在生产传输过程中要损耗一定的能源。如果能有效地节约在生产传输过程中损耗的能源,就等于再生了能源,对我国经济建设地快速发展有重大意义。
目前,我国除以330kV,500kV作为超高压输电电压,以220kV作为高压输电电压外,全国大部分地区都采用35kV及110kV作为高压配电电压,以10kV作为中压配电电压,以220/380V作为低压配电电压。
此前在中压方面,10kV电压等级的推行,在增加配电能力、降低电能损耗等方面已收到了良好的效果。目前我国中压配电网仍以10kV为主。但随着经济的快速增长,负荷需求的不断增大,现有的10kV配电系统的配电容量小、电能损耗大等一系列问题日益突出,已经很难承受急剧增长的用电负荷的要求。与传统的10kV配电网相比,20kV配电网电压不但可以增加供电能力,还能降低约75%的电力损耗。据有关测算,输送同等功率,20kV供电线路的有色金属耗量可减少50%,节约建设投资约40%等。20kV电压等级已列入国际电工委员会标准(IEC38-1983)中,已被数十个国家和地区采用。我国于1993年将20kV配电电压列入GB156-93标准中。
20kV中压配电电压在我国刚刚处于试行阶段,但在工业化发达的国家已推行20kV或22.25kV电压作为中压配电电压多年。据不完全统计,欧洲有80%的国家,亚太有约60%的国家采用了20kV的电压等级。
国内外研究与实践表明,20kV电压等级尤其适合于较高电力负荷密度情况下的工业化初期阶段。推行20kV电压等级作为我国的中级电压配电等级,是符合我国国情的。20kV电压等级与10kV电压等级相比,其优越性见下表:
10kV电压等级与20kV电压等级对比表
对比项 | 10kV | 20kV |
输送功率 | 300~2000kW | 800~5000kW |
输送距离 | 8~18km | 15~35km |
经济供电半径负荷密度 | 20~30kW/km2、40~50kW/km2 | 25~35kW/km2、60~70kW/km2 |
经济供电半径 | 10-12km、8 km | 18~20km、14~15 km |
在相同导线截面、电流密度及传输功率情况下的合理供电距离 | 10kV供电距离 | 2倍的10kV供电距离 |
在相同供电距离及传输功率情况下,线路电压降及配电电网损耗。 | 10kV电压降及配电电网损耗 | 0.5倍的10kV电压降及配电电网损耗 |
有色金属损耗量 | 10kV有色金属损耗量 | 2/3倍的10kV有色金属损耗量 |
路线基建投资 | 10kV路线基建投资 | 0.6倍的10kV路线基建投资 |
配电线路出线回路 | 10kV配电线路出线回路 | 0.5倍的10kV配电线路出线回路 |
可扩大变电所主变压器容量(在额定电流与短路电流相等的情况下) | 1倍 | 2倍 |
变压层次 | 2层(35/10/0.4kV) | 1层(220/20、110/20) |
需要注意的是,推行110/20/0.4kV电压制,取消35、10kV电压等级,虽然在同等距离负荷和功率的情况下,新建一座110kV变电站比新建一座35kV变电站多增加投资数百万元,但电压损失减少70%以上,电能损耗却减少85%,预计3-6年便可追平投资,同时保证了电压质量。10kV与20kV电压同属于中压电压等级,技术要求并无很大差别,仅线间距离与横担等方面要求略有差异,便于线路改造。新建线路按20kV电压等级标准配置设备,增加费用不大,经济效益、节能效果显著。
提高中压配电电压等级是解决高负荷密度城市供电的有效方法。20kV配电电压等级在技术上的合理性和经济上的优越性经过实践的检验,已经被国内外普遍认可。推行20kV中压电压等级符合我国建设资源节约性的国策。在增加供电能力、降损节能、降低电网建设费用和减少出线等方面都具有较好的优势和可行性。目前江苏省正在积极推行20kV中压配电电压等级。相信这将我国中压配电系统今后的发展方向。
作者简介:
陈?,现就职于江苏省水利勘测设计研究院有限公司电气设计岗位。从事水利事业的供配电设计工作,设计工程项目有泵站、节制闸、船闸、船坞等。