在配電網中推行20kV電電壓的可行性研究

陸丹

摘要：為了有效的增進配電網建設管理工作落實，提升配電網建設管理質量，本文結合現階段配電網的實際工作特點，以20kV配電電壓為基礎，分析20kV配電電壓的優越性，同時對當前20kV配電電壓的實際存在問題進行研究分析，以此明確20kV配電電壓在技術和經濟上的可行性特點。但是在現階段的發展中20kV配電電壓不能在大面積的配電網之中使用，這就需要對相關的可行性進行系統分析。

關鍵詞：配電網;20kV配電電壓;可靠性

在整個電力系統結構之中，配電網本身就發揮著承上啟下的工作作用，高質量的配電電壓不僅能夠實現配電網的各項功能，也能將電能從發電場推送的電力負荷中心之中在完成分配，這樣能夠有效地節省投資支出，滿足實際的運作管理要求，實現配電網的經濟收益最大化，因此做好電壓配電管理工作在整個電力系統工作中有著積極的影響作用，而在當前的技術上，20kV配電電壓在整個配電網之中的使用相對較多。

一、在配電網之中使用20kV配電電壓的優勢

（一）增加供電半徑，減少資金投入

通過相關的研究資料分析可知，在同樣的供電半徑基礎條件下，使用相同截面的20kV線路的輸送功率遠超10kv的結果，在相同負荷密度的基礎要求下，現有的20kV配電電壓本身的半徑是原有配電電壓的一倍有余，供電面積擴大了將近一倍，這樣的情況下，能夠有效地減少配電的個數，結合相關的資料分析可知，在我國一些地區實施配電網建設管理的過程中都已經開始使用了20kV配電電壓，通過原本配電電壓的轉化，全面減少了電網建設的實際投資費用內容。結合相關的測算結果，輸送同等功率大小，這種20kV配電電壓本身可能比原本的技術損耗減少50%左右，降低了近40%左右的資金投入。

（二）降低電網電壓損失，提高電能質量

當前我國的全國電網的線損率逐年呈現上升趨勢，通過對相關研究內容進行分析觀察，其產生線損升高的主要因素在于原本的配電電壓下降，相關的配電設備增多，產生的配電網線損率的增高。通過相關的研究分析可知，現階段使用20kV配電電壓代替傳統的10kv配電網，本身就是減少線損率的一項主要的措施手段，結合相關的資料研究分析可知，在重負荷大約為12MW的情況下使用20kV配電電壓電纜線路能夠有效的降低大約1%的電壓損失，而產生線損率也不會超過0.8%。在總負荷為6MW的情況下，若是使用傳統的配電電壓電纜線路所產生的線損率則會超過20kV配電電壓的情況最高產生將近0.9%的線損率，因此使用20kV配電電壓是一種較為高效的配電網電壓選擇模式。

（三）有效的降低電能損耗，提升電網效益

結合當前我國每年的配電網損耗狀態進行分析，每減少一個百分點，所產生的節能效果也會更高，可以有效地實現節能的目的。通過使用20kV配電電壓則能有效地減少配電網的電能損耗，結合相關的資料研究分析可知，重負荷一樣的狀態下，20kV配電電壓和10kv配電電壓之間所產生的損耗中20kV配電電壓的功耗較小。結合相關的研究觀察可知，每年減少的電能損耗，可以有效地實現各種資源節約優化，提升電能使用質量，實現電網效益的有效增強。

（四）滿足高密度的供電需求

隨著當前經濟的高速發展，各種工業化發展水平的提升，導致很多大型的城市內部的實際產業負荷壓力較大，出現了很多高負荷的區域環境。由于生產管理、經營管控，生產環境等多方面的壓力，負荷密度逐年呈現上升趨勢，一些老城區因為在市中心階段，實施配電網基礎設施的選址和供電電源的引入難度都相對較大，因此只有通過20kV配電電壓的操作才能有效地應對此類問題的產生。

二、在配電網中使用20kV配電電壓的可行性

（一）20kV配電電壓配電網的供電可靠性問題分析

20kV配電電壓的工作可靠性主要是結合兩個方面的主要內容進行實現的。一個通過配電網的實際結構來保證，以視界和多種基礎保護來實現保護。為了確保最終20kV配電電壓的可靠性，使用多樣化的集配電網結合來完成和實現多電源供電拓撲結構，使用多樣化的配電網結構以手拉手的方式來滿足供電的穩定性需求。一是使用單向線路的合理化劃分，與相鄰的線路之間完成手拉手的形式，逐漸的形成和構建一種網格化的結線模式。二是合理的完成布局規劃，在線路的柱上設定斷路器，通過有效的配合變電所的出線開關和重合閘的控制管理，對故障范圍進行管控。三是選擇較為合適的配網自動化功能，通過明確故障指示儀器、分斷開關以及分布式的通信功能的有效使用，壓縮故障尋找的時間，以滿足供電的實際需求。通過手拉手的網絡結構形態，能夠有效的保證配電網不會出現單向受電的孤立線段。多電源供電的拓撲結構形式主要是通過合理地實現線路板規劃的供電電容來確保各項配電網的自動化控制管理設備運作，繼而保證供電的質量。但是由于我國傳統使用的配電網電壓，20kV配電電壓在使用的過程中往往會出現孤島效應，這種現象的產生也直接影響了20kV配電電壓的供電可靠性推進。20kV配電電壓常見的故障有過電壓、過電流以及單相接地等等，由于單相接地問題的產生在所有故障之中出現的頻率最高，其安全隱患就相對較大，由此觀之若是能夠有效地提升單相接地故障保護，就能有效的滿足20kV配電電壓供電工作要求。

（二）20kV配電電壓的投資問題

20kV配電電壓的使用投資數量相對較少，當前我國的配電電器設備的實際投資情況如下。一是架空線路，結合相關的研究分析和數據分析結果判斷，輸送同等的功率下，20kV配電電壓的有色金屬的消耗較傳統的10kV配電電壓減少了一般，尤其有色金屬價格的增長，導致其本身在工程造價之中的比重增大，因此使用20kV配電電壓可以有效地減少造價費用消耗。二是變壓器，在同樣容量的配電標志中可以看出，20kV的變壓器的平均費用較于10kV增加了28%。若是使用現階段改造方式，只需要將原有的10kv變壓器的導線截面減少一半，匝數增加一倍。三是開關、互感器以及避雷器等等，很多開關廠對于相關的成本有了一定的分析，認為20kv的開關成本較于傳統的開關成本只增加了30%左右，大規模的生產之后這種成本的實際消耗也會降低。

三、推廣之中存在的實際問題

在20kV配電電壓的推廣使用中存在的主要問題就是試點區域的選擇，試點區域的選擇規劃應當充分的考慮到其是否具備20kV配電電壓推廣的實際條件，同時也要綜合考慮到試點區域的實際經濟承受狀態，對于配電網的改造優化一般也要考慮到改造之后的供電可靠性。在多數成熟區域環境中，老城區的配電改造難度較大，而新城區則較少，因此在實施20kV配電電壓的推廣使用中一般也可以選擇經濟技術開發區之類的區域。未來用電負荷會逐漸地增多，變電站的選址和線路的選擇難度也會增大，以此就要適當的對其進行選擇。在進行20kV配電電壓的使用之后為了有效的滿足不同變電站之間的實際需求，應當在同一區域選擇較為集中統一的接地方式，以滿足當前的實際需求。若供電區域中性點接地方式差異，就不要開展合環運行，不同接地方式的供電區域之間不要完成互聯，以此有效的保證20kV配電電壓的正常運作。

四、總結

配電網工作中使用20kV配電電壓本身能夠有效的增加供電的半徑，降低當前電網電壓的實際損失，從而有效的滿足當前高負荷密度的實際供電需求。20kV配電電壓在當前的技術手段具備一定的可行性。配電的可行性通過一定的配電網結構和基礎保護進行實現。在國內之中有很多廠家已經具備了生產20kV配電電壓基礎設備的能力，但是在實際的生產之中仍舊面臨著合適測試區域的選擇、運作管理問題以及原油10kv配電設備的再利用和電價的明確制定。為此，我國現階段已經具備了有效使用20kV配電電壓的能力，但是綜合原有的10kv配電網在我國運作時間較長，因此大面積地實現20kV配電電壓的使用難度仍然相對較大。

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