城市電網(wǎng)改造和中壓配電電壓選擇探析

摘 要：隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國的城鎮(zhèn)化進(jìn)程也得到快速的發(fā)展，居民的用電需求不斷增大，城市電網(wǎng)改造工作迫在眉睫。文章從我國目前的電網(wǎng)現(xiàn)狀出發(fā)，論述了電網(wǎng)發(fā)展的趨勢，對城市電網(wǎng)改造和中壓配電電壓的選擇進(jìn)行了探析，希望對我國城市電網(wǎng)改造和中壓配電電壓選擇有所幫助。

關(guān)鍵詞：城市電網(wǎng)；改造；中壓配電

1 我國城市電網(wǎng)的發(fā)展的現(xiàn)狀

改革開放以來，我國的社會經(jīng)濟(jì)得到不斷的發(fā)展，居民的生活水平顯著提高，日常生活的電氣化程度也得到了很大的提高，城市的用電需求急劇上升，這使得目前我國的城市電網(wǎng)的壓力越來越大，很難適應(yīng)新形勢的發(fā)展，出現(xiàn)了很多問題。城市電網(wǎng)改造顯得越來越迫切，尤其是中壓配電電壓的選擇。眾所周知，在城市電網(wǎng)中，中壓配電網(wǎng)有著相當(dāng)重要的作用，其電壓的選擇隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展而得以不斷的提升，而這種發(fā)展過程必然將成為電網(wǎng)發(fā)展的主流趨勢。

1.1 電壓極差過小。目前我國的電網(wǎng)相鄰的電壓極差比較小，這就導(dǎo)致了電壓級的容量出現(xiàn)重復(fù)過多而未能得到及時釋放的情況。根據(jù)相關(guān)的實驗研究，電壓極差最佳情況為大于3倍。如果電壓極差太小，就會導(dǎo)致變電層次的增加，從而加大電力系統(tǒng)的投資及損耗，而且這在很大程度上影響到電網(wǎng)管理和維護(hù)的效率。

1.2 供電能力不足。城市電網(wǎng)的供電能力不足或者是電壓過低，往往會增加變電所的數(shù)量，增加投資。此外，電壓過低，還會增大供電線路的電壓損耗及電能的損耗。通常來說，配電線路的能耗過大，很大程度上增加了電力的投資資金，嚴(yán)重影響了我國城市電網(wǎng)的發(fā)展。與此同時，中壓配電電壓過低也給我國電網(wǎng)的發(fā)展帶來了很多弊端，嚴(yán)重阻礙了我國城市電網(wǎng)的發(fā)展。

以上暴露的問題，需要我們認(rèn)真對待，加大對城市電網(wǎng)的改造，并選擇合適的中壓配電電壓。

2 中壓配電電壓的選擇

當(dāng)前，我國的中壓配電電壓大多是10kv。隨著社會經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，尤其是經(jīng)濟(jì)高度發(fā)達(dá)的地區(qū)，10kv的配電電壓出現(xiàn)了容量小、投資成本大、損耗大等一系列的問題，越來越難以適應(yīng)越來越大的用電需求。相比較10kv的配電電壓而言，20kv的中壓配電電壓受到越來越多人的推崇，它具有成本低，節(jié)約用地、減少能耗等優(yōu)點(diǎn)。推廣20kv的中壓配電電壓可以有效的促進(jìn)我國城市電網(wǎng)發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變，不但有助于減少電能損耗、節(jié)約土地資源、優(yōu)化城市電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)，還可以有效的提高我國城市電網(wǎng)安全運(yùn)行水平。具體說來20kv中壓配電電壓系統(tǒng)有著以下幾點(diǎn)的優(yōu)勢：

2.1 有效的提高配電容量。隨著社會經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，居民用電需求越來越大，而且用電的時間段較為集中，這使得10kv的配電容量難以滿足實際需求，供電的可靠性受到嚴(yán)重的威脅，如果中壓配電電壓不變，就需要靠增加變電站來適應(yīng)社會的發(fā)展需求。而20kv的中壓配電電壓使變電站供電能力比10kv電壓情況下高了一倍，它使得變電站的供電能力顯著提高，這可以有效的減少變電站的數(shù)量，減少投資成本。

2.2 使配電線路的送電能力極大的提升。20kv的中壓配電電壓下配電線路的送電能力是10kv電壓情況下的兩倍，送電能力得到很大的提升；當(dāng)輸送相同的容量時，輸電線路的橫截面將大幅度的減小，這樣可以在很大程度上降低配電線路的投資，還可以有效地減少配電線路的數(shù)量，這對于節(jié)約土地有著重要的作用。

2.3 使供電的范圍增大。根據(jù)相關(guān)試驗資料，20kv的中壓配電電壓的供電范圍是10kv的2.5倍，這使得變電站的供電范圍顯著提高，進(jìn)而減少了變電站的數(shù)量。

2.4 減少電能的損耗。在原有條件下，20kv的中壓配電電壓的電能損耗和10kv的中壓配電電壓相比，可以降低75%。若供電線路的半徑略作增加，則電能損耗會更少。

3 中壓配電電壓方案的可行性分析

由上文的分析可以知道，在目前的城市電網(wǎng)改造中，選擇20kv的中壓配電電壓有著很多的優(yōu)點(diǎn)，其可行性具體表現(xiàn)在技術(shù)的可行性以及經(jīng)濟(jì)的可行性，下面作具體的分析：

3.1 技術(shù)的可行性

我們都知道，10kv和20kv的電壓都可以歸類為中壓配電電壓。相關(guān)的施工技術(shù)等大體相當(dāng)，不存在太大的差別。據(jù)相關(guān)的資料，我國相當(dāng)多的工業(yè)園區(qū)在20世紀(jì)末就已經(jīng)開始使用20kv的中壓配電電壓，已經(jīng)有了一定的實踐經(jīng)驗。我國目前實施的《電力工業(yè)技術(shù)管理法規(guī)》等相關(guān)的電力規(guī)章要求中已經(jīng)對20kv的中壓配電電壓做出了詳細(xì)的規(guī)定，因此，在目前的城市電網(wǎng)改造中加大20kv中壓配電電壓的使用有著一定規(guī)范的技術(shù)依據(jù)。此外，相關(guān)政府部門也陸續(xù)的頒布了城市電力電網(wǎng)技術(shù)以及中壓配電電壓的具體標(biāo)準(zhǔn)，所以，在現(xiàn)階段的城市電網(wǎng)改造中使用20kv的中壓配電電壓的技術(shù)可行性是完全可靠的。

3.2 經(jīng)濟(jì)的可行性

20kv的中壓配電電壓和10kv的電壓相比，可以有效的降低城市電網(wǎng)的建設(shè)成本以及電能在供電線路上的損耗。尤其是那些輸電線路較長，負(fù)荷較大的情況下，其經(jīng)濟(jì)效益就會越大。通過相關(guān)的實驗及計算，我們可以知道，20kv的中壓配電電壓的供電范圍是10kv的2.5倍，這使得變電站的供電范圍顯著提高，一個站點(diǎn)的建設(shè)就相當(dāng)于配置了2.5個10kv中壓配電電壓變電站，這可以大大的降低在電網(wǎng)投資中占著相當(dāng)大比例的變電站的數(shù)量。而且20kv的中壓配電電壓使得電網(wǎng)的容量大為提高，同時電能損耗也大大的降低，這都使得電網(wǎng)的成本大為降低。此外，20kv中壓配電電壓的選擇，使得配電線路及變電站在很大程度上減少了后期維修保養(yǎng)的費(fèi)用。綜上所述，20kv中壓配電電壓的經(jīng)濟(jì)效益相當(dāng)可觀。

4 中壓配電電壓選擇應(yīng)該注意的問題

在市場經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的今天，應(yīng)該在市場機(jī)制的作用下，充分發(fā)揮科學(xué)技術(shù)的作用，加大城市電網(wǎng)改造力度。經(jīng)過多年的實踐，選擇20kv的中壓配電電壓已經(jīng)有了一定的經(jīng)驗，加之目前10kv的中壓配電電壓已難以滿足越來越大的用電需求，20kv中壓配電電壓的使用已然成為發(fā)展趨勢，應(yīng)在市場規(guī)律的作用下，逐步推廣使用。具體來說在推廣使用中應(yīng)注意以下幾個方面的問題。

4.1 應(yīng)充分認(rèn)識到中性點(diǎn)接地方式選擇的重要性。在20kv的中壓配電電壓中，中性點(diǎn)接地方式對電網(wǎng)系統(tǒng)以及其運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性都有著很大的影響。要根據(jù)不同的條件及具體情況選取合適的中性點(diǎn)接地方式，以此來使得配電線路的絕緣水平達(dá)到相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，確保通電線路的安全性、可靠性。

4.2 要認(rèn)識到城市電網(wǎng)改造的難度。目前我國大部分城市的中壓配電電壓都為10kv，規(guī)模大，分布廣。想要徹底的改造為20kv的中壓配電電壓，有著一定的難度，要充分認(rèn)識到這一客觀情況，選擇用電需求量大、用電負(fù)荷大的大中城市進(jìn)行試點(diǎn)。因為這些城市亟須解決用電緊張的問題，而通過選取20kv的中壓配電電壓的方式，可以有效的節(jié)約建設(shè)資金以及日后的維護(hù)管理費(fèi)用。至于其他的城市，其電網(wǎng)改造應(yīng)循序漸進(jìn)的進(jìn)行，不可盲目求快。

4.3 加強(qiáng)電力管理相關(guān)機(jī)構(gòu)以及相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜覍χ袎号潆婋妷哼x擇的研討，促使電網(wǎng)改造試點(diǎn)城市間的經(jīng)驗交流以及相關(guān)技術(shù)合作；要加大對不同的中壓并存的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性的研究，充分論證提高中壓配電電壓的技術(shù)可行性以及經(jīng)濟(jì)可行性，并逐步的把電網(wǎng)改造的成功經(jīng)驗和先進(jìn)技術(shù)在其他地方推廣，促進(jìn)全國范圍內(nèi)的城市電網(wǎng)改造，提高我國供電的安全性及可靠性。

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