35kV與110kV電壓等級在農(nóng)網(wǎng)中應(yīng)用的比較

孫彬　周佳蕾　黃敏

摘 要：針對35kV電網(wǎng)的供電作用正逐步縮小，未來35kV電網(wǎng)如何處理，與上下級電網(wǎng)之間關(guān)系如何協(xié)調(diào)與發(fā)展成為電網(wǎng)建設(shè)工作的重要課題。本文首先分析了國內(nèi)電壓等級配置現(xiàn)狀，然后從變電容量、輸電線路、損耗和電壓降、電網(wǎng)運(yùn)行、建設(shè)成本和用戶接入6個方面，將35kV和110kV電網(wǎng)進(jìn)行比較，并得出結(jié)論：當(dāng)負(fù)荷達(dá)到一定水平時，110kV布點(diǎn)應(yīng)優(yōu)先于35kV布點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：電網(wǎng)建設(shè) 農(nóng)村電網(wǎng) 輸電線路

中圖分類號：TM715 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）11（b）-0024-02

1 我國電壓等級配置現(xiàn)狀

我國電壓等級標(biāo)準(zhǔn)B156-2007《標(biāo)準(zhǔn)電壓》規(guī)定我國電網(wǎng)可以選用的標(biāo)稱電壓為1000、750、500、330、220、110、66、35、20、10、6、0.4kV[1]。我國大部分城市電壓等級為4～5級，主要電壓等級序列為（500）、220、110、10、0.4kV，農(nóng)村地區(qū)電網(wǎng)電壓等級序列為5～6級，電壓序列以（500）、220、110、35、10、0.4kV為主[2]。

西北地區(qū)城市電網(wǎng)電壓等級序列為4～5級，（750）、330（220）、110、10、0.4kV，農(nóng)村地區(qū)電壓等級序列一般為5～6級，主要序列為（750）、330（220）、110、35、10、0.4kV；東北地區(qū)城鄉(xiāng)電網(wǎng)的電壓等級序列均為4～5級，主要序列為（500）、220、66、10、0.4kV；天津、青島、威海等城市及上海部分城市地區(qū)的電壓等級序列為5級，主要序列為500、220、35、10、0.4kV[2-3]。

2 高壓配電網(wǎng)配置現(xiàn)狀

目前我國主要的高壓配電電壓等級有110kV、66kV、35kV，其中66kV只在東北等少部分地區(qū)使用，絕大多數(shù)城市電網(wǎng)的高壓配電電壓為110kV[4]。

在廣大農(nóng)村地區(qū)和一些城郊地區(qū)，則廣泛存在110kV和35kV并存的情況，一般形式是110kV降壓至35kV再降至10kV的情況。比較典型的是在縣城周圍建110kV變電站，一方面出10kV為縣城供電；另一方面出35kV為鄉(xiāng)鎮(zhèn)一級的35kV變電站提供電源，鄉(xiāng)鎮(zhèn)35kV變電站再出10kV線路為鎮(zhèn)上及村級負(fù)荷供電。但在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、城鎮(zhèn)化程度較高的農(nóng)村地區(qū)，110kV已延伸到鄉(xiāng)鎮(zhèn)一級成為其高壓配電電壓，而35kV正逐漸萎縮，只在更偏遠(yuǎn)的農(nóng)村或山區(qū)繼續(xù)存在[5]。

3 35kV與110kV的比較

35kV電網(wǎng)與110kV電網(wǎng)是農(nóng)村高壓配電網(wǎng)的主要組成，在電網(wǎng)運(yùn)行中一般作為中壓配電網(wǎng)的電源支撐點(diǎn)，承擔(dān)著向中壓配電網(wǎng)負(fù)荷轉(zhuǎn)移，分配電能的作用。兩級電網(wǎng)職責(zé)相近，因此，將兩級電網(wǎng)進(jìn)行比較來分析35kV電網(wǎng)優(yōu)缺點(diǎn)。

3.1 變電容量

110kV變電站常用容量為20～63MVA；35kV變電站常用容量為5～31.5MVA。110kV變電站一般終期2～3臺變壓器，一期先上1～2臺主變；35kV變電站一般終期2臺變壓器，一期先上1～2臺主變。一座110kV變電站終期的供電能力可以到達(dá)35kV變電站5倍以上。

3.2 輸電線路

110kV線路常用截面為150～300mm2。35kV線路常用截面為120～240mm2。相同導(dǎo)線型號情況下，110kV線路的供電能力是35kV線路的3倍多。單回240截面的35kV線路載流量接近30MW，可以滿足終期3臺35kV主變的供電需求，常作為鏈?zhǔn)健h(huán)網(wǎng)線路使用。單回150截面的35kV線路載流量21MW，可以滿足終期2臺35kV主變的供電需求，常作為終端輻射線路使用。

供電距離方面，農(nóng)網(wǎng)高壓配電網(wǎng)的供電半徑、傳送的負(fù)荷矩不宜大于下列范圍：110kV電網(wǎng)—120km，2500×103kWkm；35kV電網(wǎng)—40km，160×103kWkm。

3.3 損耗和電壓降

根據(jù)線損公式ΔP=I2R，電壓降公式ΔU%=（PR+QX）/U12（不考慮縱向分量），當(dāng)線路輸送相同有功功率和無功功率時，在導(dǎo)線型號、線路長度一致情況下，110kV架空線路的線損和電壓降僅為35kV的10%左右。且相同型號和相同容量下，110kV變壓器的損耗略大于35kV變壓器，負(fù)載損耗大小與電壓等級關(guān)系并不明顯。

3.4 電網(wǎng)運(yùn)行

110kV變壓器中性點(diǎn)一般情況下應(yīng)直接接地或經(jīng)接地電阻接地，當(dāng)發(fā)生故障時應(yīng)立即切除故障。35kV變壓器中性點(diǎn)采取不接地或經(jīng)消弧線圈接地方式，屬于小電流接地系統(tǒng)，發(fā)生單相故障時，為保證電網(wǎng)連續(xù)運(yùn)行，允許短時間運(yùn)行而不立即切除故障，一般短時運(yùn)行不超過2h。

3.5 建設(shè)成本

根據(jù)《湖北省電網(wǎng)工程可研投資估算指標(biāo)》（2012版），對比110kV與35kV電網(wǎng)設(shè)備造價水平。

110kV電網(wǎng)設(shè)備：LGJ-300（雙回鋼管桿）、2×LGJ-240（雙回）、LGJ-400（雙回）、LGJ-300（雙回）、LGJ-240（雙回）、2×LGJ-240（單回）、LGJ-400（單回）、LGJ-300（單回）、LGJ-240（單回）、單回YJLW03-64/110-1×1000電纜等線路工程單位造價分別為179萬元/km、108萬元/km、106萬元/km、90萬元/km、84萬元/km、73萬元/km、72萬元/km、70萬元/km、70萬元/km、454～528萬元/km。

1×50MVA（AIS）戶外變電站新建、2×50MVA（AIS）戶外變電站新建、1×50MVA（AIS）戶外變電站擴(kuò)建、2×50MVA（GIS）戶內(nèi)變電站新建等變電工程單位造價分別為55萬元/MVA、40萬元/MVA、20萬元/MVA、41萬元/MVA。

35kV電網(wǎng)設(shè)備：LGJ-150（單回鋼管桿）、LGJ-240（單回）、LGJ-150（雙回）、LGJ-150（單回）等線路工程單位造價分別為70萬元/km、42萬元/km、53萬元/km、32萬元/km。

1×6.3MVA（AIS）戶外變電站新建、2×6.3MVA（AIS）戶外變電站新建、1×10MVA（AIS）戶外變電站新建等變電工程單位造價分別為150萬元/MVA、112萬元/MVA、105萬元/MVA。

從線路建設(shè)成本來看，相同型號導(dǎo)線，110kV線路的單價投資要比35kV線路高出30萬元/km左右。

從變電建設(shè)成本來看，110kV變電站總體成本比35kV高得多，但110kV單位變電容量投資明顯要低于35kV，每MVA建設(shè)成本要低60萬元。

3.6 用戶接入

從工業(yè)用戶接入角度考慮，新建35kV變電站的建設(shè)成本低于110kV變電站，35kV單位電價又低于10kV。因此，負(fù)荷在5～20MVA之間的工業(yè)用戶，選擇通過新建35kV專用變電站接入電網(wǎng)的方式仍然存在。

4 結(jié)語

綜上所述，110kV電網(wǎng)在供電能力、供電半徑、負(fù)荷發(fā)展空間、電壓降、線損等方面都要優(yōu)于35kV電網(wǎng)，但其經(jīng)濟(jì)性比較與區(qū)域負(fù)荷水平高低相關(guān)。當(dāng)負(fù)荷較高（20～150MW）時，110kV電網(wǎng)更經(jīng)濟(jì)，當(dāng)負(fù)荷不高（小于20MW）時，35kV電網(wǎng)更合理。因此，當(dāng)負(fù)荷達(dá)到一定水平時，110kV布點(diǎn)應(yīng)優(yōu)先于35kV布點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 陳楊，王現(xiàn)法，楊麗徙，等.我國電壓等級演變及配網(wǎng)電壓等級提升的必要性[J].河南教育學(xué)院學(xué)報：自然科學(xué)版，2014（3）：41-45.

[2] 劉令富.電網(wǎng)電壓等級序列研究[D].華北電力大學(xué)（北京），2009.

[3] 范宏，高亮，周利俊，等.城市電網(wǎng)不同電壓等級系列的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較[J].華東電力，2013（3）：491-496.

[4] 肖白，張屹，穆鋼，等.配電網(wǎng)電壓等級的合理配置[J].東北電力大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2009（2）：5-11.

[5] 胡麗娟.城鄉(xiāng)一體化布局下的電壓等級優(yōu)化研究[D].中國電力科學(xué)研究院，2011.endprint