(国网浙江桐乡市供电公司浙江桐乡314500)
摘要:与10kV配电网相比,20kV配电网在提高输送容量、供电质量、节约土地资源等方面具有明显的优势,本文通过对20kV配电网的优越性进行分析,并且阐述了20kV配电网的规划思路,以期为20kV配电的建设提供有价值的参考。
关键词:20kV配电网;节能降耗;优越性;实施
1发展20kV配电网的优越性分析
1.1.20kV配网可以提高配电容量
不变的情况下,导线截面A与电压UN成反比,即电压由10kV升至20kV后,在负荷不变的情况下,导线截面降低为原来的1/2,有色金属消耗量可减少一半。
1.6减少杆塔和变电站的布点密度,节约土地资源
在额定电流与短路电流分别相同的条件下,采用20kV比采用10kV可扩大变电站1倍的容量,在同一地区可使降压变电站的数量减半,从而减少投资成本。同时变电站配电出线回路数也减半,可避免由于出线过多带来的通道路径困难问题,也减少城网的杆塔数及其占地数量。
2电网规划中20kV配电网规划思路
2.1负荷预测及电力平衡
负荷预测是规划设计的基础,包括电量需求和电力需求预测两部分内容。负荷预测在长期调查的基础上,收集和积累本地区用电量和用电负荷的历史数据以及城市建设及各行业发展的信息,充分研究国民经济和社会发展各种相关因素与电力需求的关系。预测结果可适当参考国内外同类型地区的资料进行比较,使之具有较高的合理性和准确性。负荷预测分近期和远期。远期着重考虑规划区域饱和密度和饱和负荷的预测,确定最终负荷规模。根据负荷预测水平和分布情况,对电网进行分电压等级电力平衡,根据电力平衡结果及电网容载比规定对电源容量及变电站位置进行布点。
2.2配电网规划
(1)根据现状电网分析及负荷预测的结果,对20kV配电网进行规划。配电网规划要从远期至近期进行规划。远期规划,时间界限一般为16年-20年,远期规划主要考虑城网的长远发展目标以及电力市场的建立和发展,进行饱和负荷水平的预测研究,根据负荷预测及电力平衡结果,结合城市实际情况,确定10kV网架是否还能满足城市发展,若不能满足,则考虑建立20kV网架,若满足,则需结合周边电网环境综合考虑是否采用20kV网架结构,达到合理效果,制定电源布局和目标网架,目标网架确定后,在中期规划和近期规划中安排合理的年份来实现20kV的改造。
近期规划应着重解决电网当前存在的主要问题,依据近期规划编制年度计划,提出逐年改造和新建的项目,逐步满足负荷需要,提高供电质量和可靠性,改造中要结合目标网架满足远期发展需要。中期规划应与近期规划相衔接,预留变电站站址和通道。逐步将现有电网结构有步骤的过渡到目标网络,并对大型项目可进可行性研究,做好前期工作。
(2)针对不同类型区域20kV方案。新区规划,这类主要包括新建工业园区、新建住宅区等。区内10kV中压网络空白或较为薄弱,能够很快为新的中压配电电压网络所取代,这类区域统一采用20kV供电。对于饱和负荷密度较高的新建小区,建议采用220/20kV供电序列;对于负荷密度相对较低的新建小区,建议采用220/110/20kV供电序列。
负荷增长较快的已有城区,现有10kV中压网络将进行升压改造。现有10kV中压配电网将与20kV中压配电网长期共存。城市10kV与20kV混合供电区域,10kV供电线路与20kV供电线路应各自独立运行,如对供电可靠性有特殊要求,宜经联络变压器进行联络。混合供电区域,应采用逐步蚕食的技术政策,逐步扩大20kV的供电范围,实现平稳过渡。对于新增的配电设备,全部按照20kV电压等级进行设计选型,在升压改造初期先降压为10kV运行,待具备升压条件后直接升至20kV运行。新增变电站低压侧应采用20kV电压等级,逐步扩大20kV供电区域提供,完成10kV向20kV的过渡。
负荷增长缓慢的已有城区改造,通常指那些负荷增长相对平稳的原10kV供电区。可较长期保留10kV中压供电。在城市平稳过渡供电区域内,对于负荷增长相对平稳,且供电能力充足的原有10kV供电区域,原则上宜暂时保留10kV供电方式,但应积极创造升压改造条件。在原有10kV供电区域外,应不断加强20kV的供电能力,以便为原有10kV供电区域逐步改为20kV供电创造外围电源条件,使20kV供电区域有能力不断对原有10kV供电区域进行逐步蚕食,针对区内站与站之间联络关系不紧密的变电站,宜结合变电站改造升至20kV配电网。
农网地区,通常指那些负荷密度较低的偏远农村、山区以及城镇和近郊地区。这类地区供电面积大,线路距离长,末端电压不合格地区主要集中在这些地区,线损率偏高。根据现状调查,这些区域现有变电站以35kV为主,联络关系不紧密。对于农网地区,应结合现有设备运行年限以变电站为单位对农网进行改造。若设备年限未达到规定使用年限且满足供电需求的,暂时维持现有10kV供电模式不变。对于设备达到运行年限或容量不满足供电需求的,则以远景年电网网架为目标,统一以变电站为单位进行20kV升压改造,取消原来35kV变电等级,采用220/110/20kV和110/20kV变电等级。改造过程中未达到运行年限的10kV设备,移给10kV供电区进行二次利用,以节约投资。
3结语
为了适应负荷增长的需要与实现电网的节能降耗,需要加大20kV配电网的实施力度。现提出以下建议:
(1)20kV配电网新建工程对供电区域网络架构和电源配置,应充分考虑区域负荷发展水平和供电可靠性要求,至少建设2个电源点。(2)应根据区域内网架结构和敷设方式,合理确定中性点接线方式。(3)新建20kV配电网与周边10kV配电网建设必要的联络,以满足负荷转供的需要。(4)新建20kV供电区域内,新用户的配电设施应按20kV电压等级建设。(5)10kV选定区域的升压改造工程,原则上应同步建设或改造至少2个电源点,满足供电可靠性要求。(6)10kV升压改造区域内,新用户的配电设施应按20kV等级建设。(7)原有用户的配电设施的升压改造应结合用户工程进行,无法改造工程时可通过20kV/10kV降压变压器供电。
参考文献
[1]浅谈采用20kV作为配电电压的优越性[J].胡祖梁.建筑电气.2010(02)
[2]城网10kV电压等级改造为20kV的可行性分析[J].何智强.湖南电力.2010(01)