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摘 要 目前我国中压配电网基本以10 kV为主。随着社会的发展，特别在经济发达地区，现有的10 kV配电系统容量小、损耗大等问题日益突出， 已经很难承受急剧增长的用电负荷。与传统的l0 kV配电网相比．20 kV配电网具有节约投资、节约用地、节约能源、减少走廊等优点，不但可以增加供电能力，降低75％ 的电力损耗，还具有显著的环保效益。
关键词 中压配电 20 kV系统 节约资源
1 引言
随着我国经济的快速发展，对电力的需求不断增大且增长速度快，10 kV配电网系统逐渐出现了容量小、布点密、损耗大、占用大量线路通道资源等问题，在我国东部负荷密度较大的地区尤其严重。继续使用10 kV供电必将使变、配电设备数量急剧增加，新建馈电线路走廊越来越困难，配网建设及运行管理面临严峻挑战。如何提升配电网供电能力和适应性，降低配电网损耗和供电成本，减少电力设施占地资源已逐步成为电力发展的一项重要课题。中压配电网推广应用20 kV电压等级供电。是实践“增容、换代、升压、优化通道” 的发展思路，促进电网发展方式转变的重要举措之一，它有助于降低网损、减少资源损耗、节约土地资源、优化电网结构和提高电网安全运行水平。
2 20 kV中压配电系统的优势
2．1 增加主变容量。提高变电站供电能力
在同样短路电流的限值下。低压侧采用20 kV电压，主变容量可比采用l0kV电压时提高1倍，变电站供电能力成倍提高，有利于减少变电站的布点数量。
2．2 提高配电线路的送电能力。减少配电线路数量
在相同导线，且供电半径相等的条件下，线路电压由10 kV提升至20 kV，送电能力将提高至原来的2倍，有利于减少中压配电线路的数量，节约线路通道用地。
2．3 增大供电半径
电压由l0kV提升至20kV后，供电半径可增至原来的1．6倍，供电面积扩大至原来的2．5倍，这将有利于扩大l10 kV变电站的供电范围，降低布点密度。
2．4 提高中压电网的供电质量
用同样导线输送相同负荷，线路电压降可减少75％，线路末端的电压质量提高。
2．5 降低中压电网的电能损耗及有色金属消耗
输送相同功率，线路电能损耗可降低75％；输送相同容量． 比10 kV减少一半有色金属消耗量。
3 采用20 kV系统的经济性分析
基于目前大多数电网以220kV为主网架，可供优选的电压组合方案共4种，220 ／ 110 ／20 ／0．4 kV 、即220／1l0／10／0．4 kV、220 ／110 ／35 ／0．4kV 、220／110，35／10，0．4 kV。采用单位供电面积所需年计算费用对比．可得如下经济评价：
a． 各方案中110／20 kV电压配置方案为最优。
b． 110／10 kV方案虽然不如1l0／20 kV优越，但是在负荷密度较小情况下，经济性相差不大，故仍适用于小城市、县城及周围地区。
C． 现行110／35／10／0．4 kV电压配置方案经济性最差，在新发展地区应予限制或避免，尽可能采用110／20 kV优化电压制。
从苏州工业园的配网实践中(见下表)，可进一步证明采用20kV及110／20kV 电压制具有十分明显的优越性。从电价上看，35 kV与10 kV相差1．5分／kW·h，20 kV电价比l0 kV电价低0．6分／kW·h， 比35 kV电价高0．9分／kW·h。
4 20 kV用户供电方案
4．1 20 kV配网结构
一般采用环式或格式网络结构，开环运行，通过柱上开关、环网柜和配电所将线路分段。考虑到负荷转移需要，20 kV联络线正常运行时负荷电流宜控制在300A 以下。20 kV配电网络结构一般有以下3种：
a． 单条线路合理分段，相邻线路“手拉手”，见图1。所有线段保证2个及以上电源．开环运行，按照自然发展， 形成“三分段四联络”网格式结构，以满足对供电可靠性的特殊要求。
b． 单条线路合理分段，相邻线路“手拉手”，见图2。保证主干线上每段线路双向受电，并提高互供能力。
c． 单条线路合理分段，逐步实现相邻线路“手拉手”．见图3
4．2 供电方式的确定
4．2．1 新建20 kV供电区域的新装用户
用户单回路申请容量为8 000 kV·A及以上时，应从系统变电站新建线路供电：用户单回路申请容量为8000 kV·A以下时，可根据用户的申请容量及配电网络的实际情况，采用调整线路负荷。以架空T接，或从配电所、环网柜以电缆方式就近接人；用户单回路申请容量在4 000～6 000 kV·A之间．且满足接入条件的情况下，可优先从配电所、环网柜接入；用户申请容量在16～30 MV·A时，宜采用多回路供电。
4．2．2 新建20 kV供电区域的增容用户
用户申请增容后单回路总用电容量为6 000 kV·A及以下时，可由原供电线路供电。当原有架空、电缆线路载流导体长期允许电流不能满足要求时，应对供电线路进行改建或调整负荷后供电。用户申请增容后单回路总用电容量为6 000 kV·A以上时，宜由系统变电站新建线路或多回路供电。
4．3 10 kV到20 kV过渡方案
目前，江苏省借鉴了法国电力公司在20 kV升压改造方面的做法，在新建区域变电站时，主变压器变比直接选用110／20 kV，对外则一律采用20 kV电压供电，该区域10 kV老用户变电所增加20／10 kV变压器。在进行区域变电站改、扩建时，优先考虑新增110／20 kV变压器。新用户应按20 kV电压等级配置设备。已具备20 kV供电条件区域的老用户如需增容，则应新建20 kV输电线路和配电变压器，与原有10 kV的联络采用20／10 kV变压器。
5 20 kV配网应用案例
2007年底，笔者承担了一个居住小区的电气设计工程，小区占地面积约2O公顷，建筑面积约32万m 。项目设计伊始，地方供电部门和开发商在配电电压的选择上就存在着不同意见，地方供电部门要求采用20 kV系统，而开发商要求采用传统的1O kV系统。意见分歧点在于小区采用20 kV配电系统在造价上要提高20％左右，总投资比l0kV系统高出600万左右，而这部分投资全部由开发商承担。经过多次的方案比选和双方的协商，最后还是采用了20 kV系统，虽然前期投资加大，但是小区配电系统的经济性、安全性、可靠性得到了显著提高，后期管理维护费用明显下降。
6 结语
江苏省推行20 kV配电系统刚刚开始，笔者通过自己参与的几个工程项目总结以下几点体会：
a． 针对城市负荷密度比较高(如工业园区、城市商业中心等)和农村负荷密度较低且较分散的情况，宜采用20 kV配电电压。电网改造应结合升压改造进行，这也是我国多年来电网改造和发展的经验之一。
b． 对于20 kV配网的边缘地区或与10 kV配网的交界处，采用哪种配电电压，应根据经济效益来确定．不要按区域“一刀切”。
C． 城市电网已建成10 kV配网，特别是通过近几年的城网改造，供电能力已很强的地区，无必要再将10 kV配网改造为20 kV配网。如果在未来的10～20年，城市用电负荷增大2倍及以上，变电站站址和走廊的选择又有困难的情况下，则可经过技术经济比较来确定是否将10 kV配网改造为20 kV配网。