20kV电网应用性概述

20kV电网应用性概述

1.概述

目前我国的中压配电网电压等级基本上为10kV以下的电压等级，包括3 kV级、6.6 kV级和10 kV级。这是在我国电力负荷水平较低的背景下逐步形成的。但随着我国经济的高速发展，电力负荷呈迅猛增长态势。经济发达地区及城市工业区附近的负荷密度迅速增高，越来越明显地暴露出我国现有大中城市供配电网络己不适应经济发展和城市现代化建设的需要。目前，在我国的一些大中城市，负荷密度己达30~50MW/km2甚至更高。为了满足不断增加的负荷，电力系统的电压也在不断地提高，这已经成为电力工业发展的规律。世界上一些国家的经验：城市用电增大后，由于原有配电电压等级不经济等原因，而采用对原有配电网进行升压改造。20 kV电压等级在国际上出现其目的是为了提高一次配电电压，它的作用是取代10 kV，直接向380V供电；同时取消35 kV，直接从110 kV取得电源，从而形成110/20/0.38 kV的供电体系。

2.20 kV电压等级的优越性

（1）增强供电能力。20kV电压等级与10 kV电压等级相比，在同等导线截面积及电流密度的条件下，在输送相同电功率时，20kV有效供电半径可增加近1倍。如果供电半径不变，采用相同截面的导线，其输送功率可增加1倍。

（2）降低电网损耗。在传送相同距离和相同功率电能的前提下，20kV电压等级的线路电流为10 kV的50％，则线路的电能损耗为原先的25％。近几年我国电网的线损率呈逐年上升趋势，据有关部门分析，线损升高主要是10 kV及以下配电网络的线损的增加。

（3）降低建设费用，减少杆塔和变电站的布点密度，节约土地资源。采用20 kV电压等级，可以减少变电站配电出线回路数的一半，对负荷密集地区可以避免由于出线过多带来的通道路径困难等问题。在额定电流与短路电流分别相同的情况下，采用20 kV比10 kV可扩大变电站容量1倍，在同一地区可使设置降压变电站的数量减少一半。

20kV与10kV电压同处于中压电压等级，技术要求并无多大差异，仅线间距离及导线对横担或杆塔等的要求略大些，实施起来并不困难，仅需将线间距离由0.9m增至1.15m，在升压改造时只需调换瓷瓶与横担即可。新建线路按20kV电压等级标准选择瓷瓶、横担、配电变压器，增加费用不大，但经济效益、节能效果显著。对需要新建变电站的地方应建110kV变电站，选用110/20kV变压器，直接降至04kV电压，可避免35/10/04kV两次降压，减少了变电层次，降低电能损耗，节约设备投资、年运行费及维护工作量，减少电力设施所占的通道及土地面积。

3.国内外20kV电压等级供电推广及运行概况

在IEC标准电压中规定有24kV等级。将24kV电压等级列为国家标准国家有：美国、俄罗斯、日本、法国、意大利、加拿大、德国、保加利亚、匈牙利等，在亚洲和拉丁美洲的19个国家中有12个采用24kV电压等级，如新加坡、马来西亚、泰国、印度尼西亚、韩国、巴西、阿根廷等。

在我国，20kV电压等级早在1993年就已经被纳入我国的标准电压等级，而且一直以来国内很多专家学者都呼吁把大中城市的配电电压升级到20kV的电压水平，但是迄今为止该电压等级还没有得到很大的应用，只有在部分地区应用。如苏州新加坡工业园已采用20kV电缆网经小电阻接地的运行方式。采用20kV配电电压可以简化电网的变压层次。苏州工业园区论证采用20kV配电电压，它比采用10kV配电的建设投资节约15.7%，比35、

10kV配电节约27.2%；年运行费用分别节约16.39%和27.48%。采用20kV配电电压对一些大城市的高新开发区具有巨大经济意义。

4.推行20kV配电网的制约因素

配电电压等级的选用涉及面非常广，受本地区电网历史发展的影响很大，同时也受配电网现有运行维护技术和管理人员思路等方面的限制，受到的制约因素很多。

（1）中压配电网在电网中起着承上启下的桥梁作用，在负荷密集区引入20kV电压就要对110kV变电站主变和中压配电室进行更换改造。但是在高密度负荷中心区，如此规模的改造在经济上是不可行的。在技术上做好过渡方案也是难以保证的。

（2） 配电网是电网的末端环节。要过渡到20kV电压等级，用电客户的设备资产改造势在必行，让客户自身投资进行改造难度太大，因此20kV电压等级推行单位可能要出台相关政策或由电力公司投资对客户设备进行改造。

（3） 国内缺乏20kV电压等级建设运行经验。虽然20kV电压配电技术成熟，但仍有一些基础性的技术问题如变电站中性点运行方式、配电变压器的接线方式等需要进行应用研究。

5.结语。

虽然目前一些外资厂商或中外合资厂商已经引进了20kV电压等级的电气设备和配电装置，具备了20kV电压等级电气设备和装置的生产条件和能力，且已有产品供应，但这些设备的技术条件、绝缘水平、测试标准等均引用国外产品标准，还没有适应我国具体条

件的相关标准。而且国大部分地区缺乏20kV电压等级建设运行经验。对采用20kV电压等级应根据各个地区的具体情况，因地制宜，逐步实施。

20kV配电具有非常优越的经济性、技术性，是配电网发展趋势之一，虽然新增加一个电压等级的制约因素很多。但近年来国民经济的快速发展和电力负荷的迅猛增长，各地区各类型开发区的不断建设以及电网公司电网建设投资规模的加大。20kV配电设备的小型化等为20kV电压等级的应用提供了历史机遇。