20kV电压等级配电设备选型的探讨
20kV电压等级供电技术的应用工程师与制造商伙伴们观点20kV配电设备标准制定介绍
李海峰 高级工程师 / 江苏省电力设计院变 电
电气主任工程 师
王克球 工程 师 /广州电力设计院系统规 划部
黄吾康 助理工程师 /杭州欣美成套 电器制造
制造部门 已开始研 制、 相关产品。2 V等级供 电在应用过程 中涉 生产 0 k
及许 多技术 问题 , 本期将 邀请部 分专家 、 术人 员对设计 、 技 论证 和设备
2 )线 圈类设备绝 缘水考 了GB 19 .—2 0 电力变压 器第3 分绝缘 0 43 0 3《 部
水 平 、绝 缘 试 验 和 外 绝 缘 空 气 间 隙 》 制 定 。 对 2 V电 压 互 感 器 和 电 流 互 感 器 绝 缘 水 平 , 国 家 0k
法 ,结 合 D / 0 《 流 电 力 系 统 金 属 氧 化 物 避 雷 器 使 LT84 交
A 3 单 母线三 分段 8 . 线 s6 F 负荷 开关 柜 户 内单列布 置
用导 则》 ,确 定中性点 不按地和 经消弧线 圈接地 的额定 电压为3 V。对相应的持续运 行电压 、直流 1 4k mA参考电 压和避雷 器残压进行 了验算 ,其他参数参照相关标 准。 2 )增加 I 类接地 方式 ( 电阻接地 )的配 电型避雷 小
() O V箱式变 电站通 用设计 3 2 k
器相关参数 。 另外 因本 系列标 准 中主 设备的雷 电冲 击耐
压都是 15k 2 V,故避雷 器标准 中的外 绝缘雷 电耐压水平
也 制 定 为 15k 2 V。 对 2 V复 合 外 套 交 流 无 间 隙 金 属 氧 化 物 避 雷 器 绝 0k 缘 水 平 作 了详 细 的规 定 。 () 1 V e 4 0k  ̄, 备 升 压 至 2 V改 造 技 术 导 则 ( 电设 0k 线 缆类 )
浅议20kV中压配电系统供电方案
浅议20kV中压配电系统供电方案在我国东部某些地区,因为用电荷载的不断增加,导致10KV配电网已经渐渐无法承受巨大的用电负荷。
如果继续使用10KV配电网,不仅导致配电设备数量大量增加,造成供电成本增大,同时还面临着严重的用电安全问题。
对于此,国家开始在这些地区推出20KV中压配电系统,以满足这些经济发达地区的用电需求。
与10KV配电网相比,20KV配电网有着众多优点,比如节约投资、节约能源、提升供电能力等、相比于欧美发达国家而言,我国采用20KV以上配电网的时间较晚,美国早在上世纪四五十年代就开始在部分地区使用20.8~24.9KV 的电压。
本文主要就对20kV中压配电系统的应用做了简要的分析。
一、20kV中压配电系统的优点经研究证明,20KV中压配电系统的优势主要有以下几点:1、利用20KV中压配电系统,可以极大的增加主变容量,进而提升变电站的供电能力。
因为受到设备热稳定性的限制,我国10KV配电网的短路电流一般都是限制在20KA之下,这种限制对于110/10KV变压器的容量来说,无法发挥其全部功能。
目前,国内所使用的常规110/10KV变压器的容量最大值为63MV·A,现在很难提升。
对于拥有两卷变压器的变电站来说,低压侧短路电流的计算公式:因为整个系统的阻抗相对较小,如果短路电流相同,低压侧采用20KV的电压,主变容量就会比10KV电压高出一倍,这能够极大限度的减少变压器的布点数量。
2、利用20KV中压配电系统能够极大的提高配电线路的送电能力,可以有效的减少配电线路的总体数量。
在导线类型相同且导线供电半径一致的情况下,当线路电压为20KV时,其供电能力比线路电压为10KV时高出二倍,这对减少中压配电线路的数量有着重要作用,大大的节约了线路通道用地。
3、利用20KV中压配电系统能够极大的增加线路供电半径。
如果设夹角为α的扇形是中压配电线路的供电范围,设ρ为区域内的负荷密度,则配电网的电压降百分数的计算公式可表示为:当电压降百分数相等时,若单位长度相等的导线的阻抗Υ、Χ,供电范围的夹角α以及其负荷密度ρ都不变,此时线路长度为:分析:当将电压从10KV变成20KV时,条件依然与上文所述一致,其线路长度为原来的1.6倍,供电范围的面积可以扩大到原来面积的2.5倍。
对20kV配电网若干问题的思考
对20kV配电网若干问题的思考近年来,随着经济社会的发展和人们生活水平的提高,我国对电力的需求不断增加,在这种形势背景下,10kV配电网应用的局限性日益突出,20kV配电网在我国电力系统中的应用越来越广泛,在保证我國供电安全方面发挥着重要作用。
下面,我们就对20kV配电网进行介绍,并对它的中性点接地方式和继电保护等相关问题进行分析。
一、20kV配电网应用的重大意义在过去,10kV配电网在我国电力系统中的应用占有很大比例。
但是,目前我国电力的需求不断增加,10kV配电网已经不能很好地满足现实的发展需要。
面对这种状况,我国配电网正在逐渐由10kV配电网向20kV配电网过渡。
在具体的应用过程中,20kV配电网的应用具有重大意义。
具体来说,它的应用优势主要表现在以下几个方面。
第一,提高了电力输送功率。
在20kV配电网中,如果导线的截面和电流一定,配电网中的电压越高,它的输送容量也就越大,大大提高了配电网输送的功率,从而可以达到节约有色金属的目的。
第二,有利于降低损耗。
在电力系统中,20kV配电网的应用还可以降低损耗。
具体来讲,首先有利于降低配电网功率的损耗。
其次,有利于降低配电网中电压的损耗,提高电能的质量。
另外还有利于降低配电网中变压器的负载损耗。
总之,无论是在农村电网中还是城市电网中,20kV配电网的应用都具有很大优势。
因此,今后我们要加强对10kV配电网的改造,不断推进20kV配电网的推广和应用,促进我国配电网的新发展。
这里,我们主要对20kV配电网中性点的接地方式和继电保护改造问题进行分析探讨。
二、20kV配电网中性点接地方式在配电网运行中,中性点接地方式与配电网中设备的绝缘水平和电网的经济效益有着密切关系。
因此,在20kV配电网建设或者改造中,我们要选择合适的中性点接地方式,从而在保证配电网安全性和稳定性的基础上,尽可能控制配电网的造价成本。
下面,我们就对一些常见的配电网中性点接地方式进行介绍。
中压配电网采用20kV电压等级的探讨
作者简介 : 李岳 (92 , , 9 年毕业于东北电力学院发电厂及电力系统专业 , 15 一)男 1 7 9 黑龙江省电力有限公司副总工程师, 教授级高级工程师。
( .H inj n lc cP w r o , t, ab 5 0 0 C ia 1 eo gagEet o e . Ld H ri 109 , hn ; l i i r C n 2 e og agEetcP w r ee c stt, r i 10 3 , h a .H i njn lc o e sa hI tue Ha n 50 0 C i ) l i i r R r ni b n
e ,s i h e r ,a r s r ,n u r le u p n ,c be n i r u in l e r w t g a s re t s e t q i me t a lsa d d s i t i . c e a tb o n Ke r s 2 V ;t n fr r w th;a r s r e t l o n ;c b e ;d s i u in l e y wo d : 0 k r so me ;s i a c re t ;n u r i t a l s it b t i e ap r o n
I e tg to o i d e v la e d srb to e wo k nv sia in f r m d l ot g iti u in n t r
t s 0 k v la e g a e o u e 2 V o t g r d
L u WA GXi hn I hpn L uqag , U uu I e , N a og,L u ig , I oi S N F jn Y o S G n
配电网中应用20kV电压等级的探索
( 重 点 加 强 工 程 设 计 研 究 管 理 。2 V 电 压 等 级 4) 0k 相 关 的 规 程 规 范 和 技 术 要 求 已经 具 备 ,但 所 有 要 求 都
需 要 从 工 程 设 计 开 始 落 实 , 此 , 强 工 程 设 计 的 研 究 因 加
接 入 , 网迫 切 需 要 更 灵 活 、 经 济 的接 入 方 案 。 此 , 电 更 因
2 V 电 压 等 级 已 成 为 解 决 这 一 问 题 的 最 好 途 径 , 0k 可 为用 电客户提 供更灵 活 、 经济 的接人方 案 。 更
2 配 电 网 升 级 为 2 V 电 压 等 级 面 临 的 主 要 问 题 0k
《 农村 电 ̄} 0 0年第 9期 21
栏 目主持
柳
鸣
应用
电压等级
擐 霉
(4 0 0 湖 北 省 恩 施 州 电 力 总 公 司 田 世 东 450 )
2 0 年 . 国 家 电 网 公 司 将 2 V 电 压 等 级 纳 入 了 o 8 0k
源 有 限 , 以 后 将 无 法 满 足 更 多 3 V 电 压 等 级 人 客 户 5k
k 2 V/ 0 kV。
的 有 色 金 属 消 耗 量 可 减 少 5 % , 节 约 建 设 投 资 约 0 4 % 。如 一 条 配 电 线 路 输 送 功 率 出 现 卡 口 . 对 其 输 送 0 需 容 量 提 高 1倍 , 改 造 为 同 电 压 等 级 供 电 线 路 投 资 和 改 造 为 2 V 供 电 线 路 投 资 基 本 相 当 。 0k ( 5) 用 电 大 客 户 采 用 2 V 电 压 等 级 效 益 十 分 突 0k 出 。即 便 是 笔 者 所 在 的 山 区 , 0 W 至 50 0k 20 0k 0 W 的 大 客 户 比 例 也 在 7 %以 上 ,现 在 基 本 上 都 是 采 用 3 0 5
浅析20kV电压等级的具体应用
浅析 20kV 电压等级的具体应用 在我国, 我们一直将 10kV 作为中压配电电压, 有 65%的供电量通过 10kV 等级输出。
当前许多城市快速发展使得用电水平空前增长,采用 20kV 配电电压可以提高供电能力、 减少土地占用量、减少建设投资、降低损耗和提高电压质量,还可以简化电压等级。
20kV 配电网在美国、日本、法国、德国等很多国家早已成为主流,国内 20kV 的实 践经验也很多。
苏州新加坡工业园区已经成功运行了 10 多年,自 1996 年正式投运以来, 故障情况较少,每 kVA 投资比 10kV 要低 267 元,园区配电网的供电可靠率为 99.993%, 略高于公司平均水平 99.99%,设备的事故率与 10kV 相仿。
配电电压正确的选择原则:技术上先进可行,运行上经济合理,结合电力系统的输电电 压、供电地区的配电条件和预测的负荷密度、增长速度等进行综合考虑。
对新建工业园 区或开发区,可优先采用 20kV 电压等级。
1 概况 某城市新城定位为集居住、教育、研发、文体、高新技术产业及旅游服务于一体的 滨湖生态新城,总面积约 150km2,分为 7 大区域。
其负荷预测情况见表 1。
表 1 新城负荷预测表 区域 面积 (km ) 1 2 3 4 5 6 7 9.93 5.59 5.45 43.6 28.4 28.7 18.5 10.4 15.8 13.9 7.3 16.7 14.9 15.2 11.6 17.6 15.4 8.1 18.6 16.6 16.9 12.8 19.4 16.9 8.9 20.5 18.3 18.62负荷密度(MW·km ) 低方案 中方案 高方案-2采用动态经济分析法中的"年费法"进行动态经济比较,以包括投资费用和运行成本 在内的综合等年费用为目标函数,费用最小的方案即为最优方案。
除了比较综合等年费 用外,还研究年电力损耗费用和等年投资费用,可以从多个角度衡量并选择最佳方案。
浅谈采用20kV作为配电电压的优越性
浅谈采用20kV作为配电电压的优越性随着社会的不断发展和电力需求的增加,电力配电系统也在不断地发展与改进。
在现代工业中,采用20kV作为配电电压一直是广泛采用的一种方式。
本文将从多个方面探讨采用20kV作为配电电压的优越性。
首先,相对于10kV配电系统,20kV配电系统具有更高的传输能力和稳定性。
在电力配电过程中,随着电流的不断变化和负载的增加,10kV配电系统容易出现电压波动、电流过大等问题,甚至可能造成供电中断。
而采用20kV电压作为配电电压则有效避免了这一问题。
同时,20kV配电系统的传输能力也明显更强,可以满足大型工业企业、居民小区等高度电力消耗的需求。
其次,采用20kV配电电压能够大幅降低乘用电设备的功率损失率。
这是因为在10kV配电系统中,电能传输过程中电流的大小通常介于数十安培至上百安培之间,这将导致线路阻抗的增加、电流损耗和电压降低。
而当采用20kV配电电压时,电路中的电流远低于10kV时的电流。
这将有助于减少设备的功率损失率,进而有效提高系统的功率输出效率。
此外,采用20kV电压作为配电电压也能够有效降低系统的线路损耗。
10kV配电系统中,由于线路的传输功率较大,会产生各种损耗因素,如电阻损耗、电感损耗、电容损耗等。
这些损耗将导致系统能源的巨大浪费,限制其发挥最大的效益。
而当采用20kV电压时,电流损耗较小时,线路的功率损耗也会相应减小,从而大幅提高系统的整体运行效率和能源利用效率。
最后,采用20kV电压作为配电电压还能有效减少从发电厂到用户的输电线路长度。
这是因为在10kV配电系统中,由于传输功率较小,需要采用更多的变电站或者配电箱,以增加电能的输送量。
而当采用20kV电压时,由于传输功率较大,需要的变电站数量则会减少,从而节约成本,实现可持续发展。
综上,采用20kV作为配电电压具有传输能力和稳定性更强、设备功率损失率降低、线路损耗减少以及减少输电线路长度等多项优势,是现代电力配电系统中不可或缺的一种技术。
浅析20kV配电电网
浅析20kV配电电网1 10kV与20kV配电电压国网公司于2007年下达了"关于推广20kV电压等级的通知"(简称《通知》)。
一时间,20kV配电电压成为电力部门和电力设备制造部门关注的热点。
1956年1月,我国电力工业部开始在全国推行10kV配电。
配电电网采用10kV供电,对我国经济和电网发展起到了重要促进作用。
我国一直将10kV作为中压配电电压,有65%的供电量通过10kV等级输出。
但随着经济持续快速发展和城市化水平不断提高,10kV配电系统越来越显示出容量小、损耗大、土地占用量大、环保性能差等缺点。
采用20kV配电电压可以提高供电能力、减少土地占用量、减少建设投资、降低损耗和提高电压户质量,还可简化电压等级(有条件地区可简化为220/20/0.4 kV),取消10kV和35kV电压等级。
2 20kV配电电压在国外的实践在国外,据不完全统计,欧洲国家中80%的中压电网采用20~25kV电压等级,亚洲已有9个国家或地区采用20kV配电电压,还有非洲的埃及、赞比亚、安哥拉等国采用20kV电压等级。
美国、法国、加拿大、德国、13本、韩国、新加坡等国的实践均证明,采用20kV供电能取得很好的经济效益。
3 20kV配电电压在国内的推广20kV电压等级已于1983年引入IEC标准(IEC 38-1983)。
我国国家标准《标准电压》共出版了4个版本,分别为GB156-1980、GB 156-1993、GB 156--2003、GB 156--2007。
在1993版和2003版标准中均已将20 kV作为标准电压等级(注明在用户需要时才采用)。
其实在《通知》下达之前,我国有些地区已采用20kV配电电压。
如江苏省的苏州工业园(1996年)和辽宁省的本溪南芬地区(2003年),都取得了好的效果。
《通知》下达之后,各地纷纷响应,特别江苏省于2008年8月决定在全省13个地市范围内开展20 kV电压等级的试点推广。
中压配电网采用20kV电压等级的研究
中压配电网采用20kV电压等级的研究【摘要】在我国城市的电力负荷密度呈现增长趋势的今天,城市的10kV 电压等级供电在某些方面可能满足不了城市电力需求,这就要求我们开始思考20kV电压等级供电的可能。
我们在考虑20kV电压等级配电网的合理性时要综合技术与经济两个方面的情况,尽可能地做到高质量低损耗,同时适应不同单位的电力需要。
实践证明,20kV的电网对于中压配电网的建设起到了良好的帮助作用。
【关键字】中压配电网;20kV电压;研究引言10kV配电网在当下的供电现状中逐渐达不到供电技术的要求,由于电负荷密度的增长,10kV配电网的线损问题越来越严重。
同时,还出现了一些线路无法负载、线路末端电压过低等问题。
为了解决10kV配电网供电中出现的这些问题,可以考虑使用20kV的中压配电进行供电的方法来解决。
本文对于20kV电压配电的接线方式、设备情况等等问题进行了研究,探讨20kV电压等级在配电网中所拥有的优势。
1 我国20kV配电网状况在20世纪80年代左右,我国电力有关的研究所方面最早提出了将10kV电压等级提高到20kV电压等级的理念,并可以应用到中压配中。
通过实践证明指出,提高中压配电网电压对于城市发展建设有更好的帮助作用。
其实,20kV电压的中压配电方式早已在许多欧洲以及北美国家得到了使用。
20kV电压等级较之10kV电压,在供电能力、供电质量、线路耗损方面有着很明显的优势。
建造20kV电压的供电设备所花费的资金与10kV电压供电设备相差无几,但20kV电价与10kV电价相比就高出了许多,因此,20kV电压供电所带来的经济效益是很高的。
改革开放之后,我国许多城市的经济发展速度明显增快,对于供电的要求也越来越高,在许多电负荷密集与供电半径大的地区就需要采取20kV电压等级进行中压配电。
2006年,国家电网公司正式颁布了一份有着明确配电电压规定的《城市电力网规划设计导则》,20kV电压等级正式被纳入了中压配电电压的范围当中。
20kV配电网改造技术分析和探讨
在2 0 k V配 电 网 建 设 的初 期 , 配 电 网
电源 比较 孤 立 。相 对 孤 立 的 2 0 kV配 电 网
无法致了 一 些 地 方 的用 电负荷 密度 加 大 , 进 一 步 2 2 0 k v 配 电 网技 术 改 造 关键 因素 的 投 、互 换 的 网 络 结 构 ,在 一 定 程 度 上 影 响
因此 , 在 城 市 配 电 网 中采 用 2 0 k V等 级 成 为了解 决 这 些 问 题 的 关 键 , 也 是 当今
电力 市 场 中 压 配 电 网 的 一 种 发 展 趋 势 。
些原有的l 0 k V配 网设 备 资 源 非 常丰 富 的 问题 。 这 两种 电压 等 级 电源 的并 存 , 在一
垫 i
: !
Sci en ce an d Tec h n ol o gy I n n ov at i on He r a l d
工 业 技 术
2 0 k V配 电 网改造 技 术 分析 和 探讨
张翅麟 ( 深圳供 电局有限公司 广东深圳 摘
5 1 8 0 0 0 )
技术改造
设备选型 文章编号 : 1 6 7 4 - 0 9 8 X( 2 o 1 3 ) 0 1 ( c ) - 0 0 9 2 - 0 2
文献标 识码 : A
当前 , 我 国 电 力市 场 越 趋 完 善 , 节 能减 线 路 在 长 距 离 输送 的线 路末 端 电压 偏 低 的 2 . 4 电 源的孤 立和 并 存 问题
要 :当前, 城市配电同采 用2 0 k V等级已经成为一 种发展趋势。该文首先介绍了发展 2 0 k V配电网的一些优越性 , 并分析了配电同技术改造
20kV电压等级配电网的优势探讨
冶全
2 k 电压 等 级 配 电 网的优 势探 讨 0V
王 红 强
( 浙江省 工 业设计 研 究院 杭州 30 2 ) 10 2
摘
要: 我国 目 中压配电网应用基本 以 lk 前 OV为主 , 随着社会经济 的发展 , 特别在经济发达地 区, 现有的 lk OV配 电 系统容 量 小 、 损耗 大 等 问题 目益 突 出, 已经很 难 承 受急剧 增 长 的用 电 负荷 。2 k 0V配 电网 的推广适应 当前节能减排的发展要求, 与传统的 lk OV配电网相 比, 具有节约投资、 节约用地、 节约 能源 、 少走 廊 等优 点 , 减 不但 可 以增 加供 电能力 , 降低 7 %的 电力 损耗 , 具有显 著 的环保 效益 。 5 还
2k 0V与 lk OV电压 同处 于 中压 电压 等 级 , 术 技 要求 并无 多大 差异 。 1开关 设备 : ~2k ) 6 4V同处 于 中压 , 开关 同一 个 绝缘水 平 , 开关 结构基 本 相 同 , 2 k 但 0V的 电气 间 隙 稍大 , 价格 稍 高 , 对基 建投 资成 本无 大增 加 。
参 考 文献
[] 1中国电力科 学研 究院 系统所编著 . k 2  ̄中压配 电理论研 0
究与工程 实践 . 北京 : 中国电力 出版社 ,09 20
变 电站 (1/0V) 园 区 中率 先 应 用 了 大 容 量 的 10 2k , 2k 0V配 电 网系统 , 逐 步在 江 苏省 内推 广 应 用 , 并 且 由江苏 省 电力 公 司牵 头制 定 了 2k 系统 的各 相关 0V
倍。
I5 提 高 电网 电压 质量 .
在 同样输 送 功率条 件 、 同等 导 线截 面和 架设 方 式下 ,0V 电 压损 耗 较 lk 2k OV减 少 一 半 , 保 证 更 可 好 的配 电 网电压质 量 。
20kV配电网的配电设计及应用分析
20kV配电网的配电设计及应用分析摘要:在日常电网运行过程中,电压等级会直接影响供电的质量和效率,进而导致整体电网系统出现电网能量损耗过大、电网投资过大、电网整体运行费用不断增加等问题。
近年来,在社会经济结构不断完善的背景下,人们生产生活的电力需求越来越大,电网负荷的密度也正处于不断提高的阶段,10kV的配电网已经不能适应现代社会的发展需求,因而20kV配电网在城镇化建设中正在不断推进。
大多数西方国家所应用的电压等级通常维持在10kV左右,所以对配电系统和整体电网的规划和设计经验较为丰富,但是现阶段,随着20kV的推广,各大电网企业逐渐提高了对20kV配电网的重视程度。
基于此,本文就20kV配电网的设计进行全面分析,同时对其应用过程进行研究,以期为相关学者的研究提供相应的参考和借鉴。
关键词:20kV;配电网;配电设计;应用现阶段,我国部分地区的经济发展较为迅速,以往所应用的10kV已经暴露出越来越多的缺点,例如,电力储存量较小、电力损耗过快、电网设置过密等,所以已经无法满足当地的生产生活需求。
因此,在这些经济发达的地区,推进20kV电力系统配备工作是势在必行的。
但是,由10kV调整为20kV需要一个较为漫长且艰难的过程。
因此,各大电网企业应该在国家相关法律法规的基础上,制定配电相关设计的规范和章程,并且制定切实可行的配电网改造计划和方案。
在设计工作开展过程中,设计人员应该以人们生产生活所处位置作为基础进行设计。
20kV配电网的设计方案不仅要满足地区的生产需求,还应该顺应当地配电系统设计所提出的建设需求[1]。
1.20kV配电网设计概述1.120kV设计过程概述在配电网设计过程中,10kV与20kV的设计存在着诸多相同点和相似点。
在20kV配电网规划和设计时,一方面,设计人员应该对电网布设区域的供电情况进行全面分析,及时了解当地电力的输送情况、负荷情况和电网布设情况。
另一方面,设计人员应该设立配电网设计的相关目标,在对设计方案进行技术性比较和经济性比较时,设计人员可以得出多项电网规划设计方案。
对城市中压配电电压选用20kV等级的探讨
4 0k 2 V中压配 电电压的效益 分析
4. 提高 了 中压 配 电网的容 量 1
配电容量
式 中
s= 3 ,J √£ ;
— — 中压 配 电网额 定 电压 ;
, ; ——线路 导线 在环 境条 件 下 的持 续 载 流
量。
当 2 V取代 1 k 0k O V中压配 电电压 , 原来线路导
北京采取 了在城 区逐步取 消 3 V电压等级 , 留 5k 保 l 1k O V电压等级 的方案 ; 天津则逐步取消 l V 保 1k , O 留 3 上海保 留了 3 V和 10 V电压等级 , 5k V; 5k 1 k 要 求不同区域因地制宜选用两电压等级之一。对于中 压配电电压 , V电压 等级 的出现 , 2k 0 是为 了提高中 压配电电压 , 适应负荷密度增长和电网发展的需要 , 它取代 1 k O V直接向 0 3 V供 电。本文主要对 中 .8 k 压配电电压引人 2 v等级 , 国内外 的发展趋 势 0k 从 及其必要性和效益两个方面进行探讨。
电压 。
作, 早在 20 年公司就开展 了《 05 公司城市配 电网技 术导则》 科技项 目研究 和 2 V供 电电压 问题 的研 ok 究工作。在城市中压配电中选择 2 V电压等级 已 0k
经纳人南网公司城市配电网建设的 日 。 程
3 发展 2 V中压 配 电的必 要性 0k
针对城市电网 , 在城市中心区域 , 往往是负荷密 度大, V配电网络容载 比较低 , 1k O 这将严重影 响该 地区的供电可靠性 , 须增加新 的电源点。但是这 必 些区域所处位置, 站点 、 线路路径和上级电源的选取 都非常困难。在这样 的情 况下 , l V电压等级 将 Ok 升为 2 V 是解决 中压配电容量不足 , ok , 提高供电可 靠性 , 满足用户用电需求 的好方法。
20kV中压配电电压等级应用分析研究
20kV中压配电电压等级应用研究•机电论文20kV中压配电电压等级应用研究丁永清王大鹏柯乾(国网池州供电公司,安徽池州247000 )摘要:对20 kV电压等级的技术、经济性能进行分析,对城市中压配电网引入20 kV中压配电电压等级进行了研究。
合理配置电压等级,对于国内配电网的建设和发展,具有重大理论和实践意义。
关键词:20 kV中压配电电压等级;技术经济分析;单位负荷年费用0引言随看我国城市经济的高速发展和城市建设不断深化城市电力需求也在大幅增长。
城市电网作为城市的重要基础设施,有必要通过合理配置电压等级以更好地满足城市经济发展的需要。
目前国内城市主要采用10 kV作为中压配电网的电压等级,技术和管理经验较为成熟。
然而,随看负荷密度不断增长,10 kV配电网建设运行也遇到了新的问题。
10 kV线路供电半径短、供电容量小的矛盾越来越突出,进而引发了变电站站址选择和线路走廊出线困难等一系列问题,逐渐成为配电网发展的瓶颈。
实践证明,在高负荷密度地区,配电网采用20 kV电压等级不仅从技术上可以提高输电能力,改善电压质量,降低电能损耗,而且落实到工程实践上,也可大大减少中压配电线路占用的线行通道,同时有效节省电网建设投资。
在电网负荷密度较高的大城市中心区、工业密集区采用20 kV电压供电,对解决10 kV 供电能力有限、线行通道难落实等问题,不失为一种既经济又有效的途径。
苏州的新加坡工业园区1996年在全国率先采用20 kV供电[1 2],在规划、建设、运行和维护等方面积累了丰富的经验。
多年的运行实践表明,20 kV相对10 kV 在高负荷密度区域具有供电能力大、电压质量高、电网损耗低等明显的优势[3 L 本文通过技术、经济分析,研究20 kV引入的可行性。
对20 kV、10kV两个电压等级进行1:匕较,并提出20 kV配电网的主要技术原则,以合理配置电压等级,促进中压配电网的和谐发展。
120 kV引入的可行性分析1.120 kV对中压配电网的影响由理论分析可知,相比于10 kV中压配电电压等级,20 kV具有减少电压损失、增大输送功率、扩大供电范围、降<讎损、节约有色金属等技术优势[4 5 L 此外,采用20 kV取代10 kV电压等级,还可以减少主变低压侧的短路电流。
20kV配电室常用一次设备选型
会I E C在 对 2 0 k V 电压 等级 被 纳 入 《 标 准 电压 》 时作 了解释 , 认 面 。 按 经 济 电流 密度 选择 出的 截 面均 比热稳 定 和 载流 量 的要 求
高 。计 算公 式可 参 见《 电力 工程 电气设 计 手 册 电气 一 次部 分》 。
1 2 0 k V电压等级优越性
好 的社 会 效 益 。 全 面 质 量 管理 在 现 代 管 理科 学 中极 为 重要 。 是 地 满足 客 户预 期 要 求 现代 管理 科 学极 为 重要 的组 成 部 分 。因此 , 实行 全 面 质量 管理 可 以 充分 保 证 产 品 质 量 , 提 高产 品 生 产 效 率 . 并 且 大 大提 升 电
而且 可 以解 决 1 0 k V 配 电存在 的其 它许 多 问题 , 是 目前 城 市 配 网的 发 展 方 向 。 本 文就 配 电室 内 2 0 k V 常 用 设 备 选 型 进行 介 绍 。
【 关键词 】 优越性 ; 导体选择 ; 接地 方式 ; 设备选型 【 中囤分类号 】 T M 7 2 7 【 文献标识码 】 B 【 文章编号 】 1 0 0 6 - - 4 2 2 2 ( 2 0 1 4 ) 0 4 — 0 0 5 2 — 0 2
关于城市20kV中压配电网的优化探析
关于城市20kV中压配电网的优化探析城市配电网作为连接城市终端用户及电力发输电系统的桥梁,起着分配电能的作用,直接关系到用户的用电质量,其安全稳定运行关系人民生活质量及城市的经济发展状况,其优化规划关系重大。
在当今城市用电负荷日益增长的情况下,增强电网供电能力,提高中压配网电压,简化电压序列成为供电企业迫切解决的问题。
本文就城市20kV中压配电网的优化进行了分析。
标签:城市;20kV;中压;配电网;优化一、20kV的电压等级重要应用价值分析第一,采用20kV的电压等级,确保导体内的电流能在相等数值情况下,与10kV的相比20kV电压等级的传输功率明显较快,而且在同等电路传输功率的情况下,电压的等级也被提上了一倍,电流则在原基础上减少了一半,此时电压与线路的功率损耗会在很大程度上减少;第二,20kV的电压等级低压侧的单台变压器容量有明显提升,比10kV高了一倍。
使用20kV的电压等级,能较大程度上减少变电站以及设备的数量,使得我国土地资源的维护以及运行费用有明显的减少;第三,在应用范围方面,20kV的电压等级的供电半径比10kV电压等级长一倍,较10kV电压等级,20kV的电压等级能覆盖到一些电源极稀疏的偏远农村与郊县,也是说20kV的电压等级的覆盖率比10kV等级电压的大三倍,也降低了电路的损耗量;第四,20kV的电压等级的电能质量较好,对于10kV 等级电压来说,20kV的电压等级的电路不会因线路过长而出现末端电压较低的情况,而且20kV的电压等级能满足高负荷密度的供电需求。
二、20kV配网的规划特征分析2.1、由于配电线路的送电能力提高,导致配电线路数量减少按照城网规划的原则,按经济电流密度选择导线截面。
相同导线,供电半相等,电压由10kV提升至20kV,送电能力提高1倍,减少了中压配电线路的数量和线路通道用地。
2.2、增大中压线路的供电半径假设配电线路的供电范围为夹角的扇形,配电线路的电压降百分数如下式所示:导线阻抗(R、X)、供电范围夹角(α)及负荷密度(σ)不变,供电半径和电压的关系:可见,电压由10kV提升至20kV,供电半径大1.587倍,供电面积扩大2.5倍,也就是扩大220kV的供电范围。
关于20KV及以下配电网规划方案的探究
关于20KV及以下配电网规划方案的探究随着我国经济的快速发展以及人们的生产与生活用电量逐年增加,电力使用与电力配送的矛盾也日益突出,当下普遍使用的10kV配电系统容量小、损耗大等问题日益突出,已经很难承受急剧增长的用电负荷。
为此,国家对我国的配电网进行一系列的改革,将10kV电压等级升级为20kV,在增加供电能力的同时,还有效的降低电力损耗,解决中压配电容量不足,提高供电可靠性,满足用户用电需求。
在当下,无论是10kV电压还是20kV电压,我国的配电系统主要以20KV 及以下的中压等级的配电网络为主,在这样的行业背景下,对我国20KV及以下配电网的规划的研究就显得极其的具有价值。
因此,本文选择就20KV及以下配电网规划方案进行一番探讨。
标签:20KV及以下配电网现状重要性展望前言在当下我国的电力配送网络系统中,主要还是以20KV电压及以下的中压配电网进行电力的配送,虽然国家有关部门在高压配电网的研究上正做一系列的工作,虽然也在部分地方已经将高压配电网络系统,但是从经济效益和专业技术的角度来看,20KV电压及以下的中压配电网,特别是20KV电压的中压有着无可比拟的优越性和实用性。
所以,其对我国经济的发展,人们的正常生产和生活的重要性由此也是可见一斑。
在这个领域的研究中,众多专家和学者也做了或者正在做一系列的工作。
为此,本文选择就20KV及以下配电网这一侧面,从当下我国20KV及以下配电网规划设计的现状、20KV及以下配电网规划的重要性以及对我国20KV及以下配电网规划的展望这几个方面对关于20KV及以下配电网规划方案的探究做一番分析和阐述。
一、当下我国20KV及以下配电网规划设计的现状众所皆知,电力产业是一个国家经济发展和人们生活保障的重要支柱,电力系统的规划也反映着国家国民经济和生活水平。
进入二十一世纪以来,应生产和生活的需求,我国配电网的规划设计发生了巨大的改革,配电网从10kV电压等级升级为20kV成为了一大趋势,当然,配电网电压的升高能给电力的使用和配送带来极大的便利,这从国外的电改及国内的尝试经验都不难得出。
20kV配电网建设与改造过程中配电设备的选型
20kV配电网建设与改造过程中配电设备的选型10kV配电网升压改造至20kV是个漫长而复杂的过程,可见会有相当长的一段时间存在10kV、20kV双电压混供的情况。
为了让电力用户的配电设备,既满足现有网络的要求,又能在电网升级后能顺利进行切换,提出了配电变压器、开关柜等设备的选型方法。
装置等设备的选型方法。
标签:20 kV配电网;设备选型y引言20kV和10kV相比,在技术性和经济性方面都有着较为明显的优势,将20 kV 确立为中压配电网的电压等级是我国电网将来的发展趋势[1]。
由于现有配电网一般都是10kV电压等级,因此10kV配电网升压到20kV,将是一个漫长而复杂的过程,10kV和20kV双电压并存将是配电网改造和建设期间普遍存在的问题。
为了使配电设备既能满足现有网络的要求,又能在电网升级后顺利切换,本文根据实际设计经验,基于电力用户的高压电源点电压等级,提出了配电变压器,避雷器等设备的选型方法。
1 20kV配电设备的选型y无论改造或是新建,都面临20 kV设备的选型问题,当前专门应用20 kV的设备仍然相对较少,且需要考虑一段时期内20 kV 与10 kV 共存的现状,因此选型难度极大[2]。
(1)20kV变压器的选型y变压器是配电网中最重要的主设备之一,而从10 kV升压至20 kV,或20 kV 配电网的新建工作都需要配置20 kV变压器。
按用户电源点电压的不同,主要分以下两种情况选型。
①当电力用户的高压电源点已经是20kV时,可直接采用20kV配电变压器。
②当改造或新建的电力用户的高压电源点仍有一段过渡期为10kV,为了能尽可能缩短停电时间,减少投资成本,可选择10 kV/20 kV电压等级双抽头配电变压器。
当高压电源点为10kV时,将双抽头配电变压器调至10 kV档运行,升压后调整至20 kV档运行。
双抽头配电变压器调整前后的连接组别不变,分接电压不变,且在两种电压运行状态下均无限制匝,能够保证较低的负载损耗。
20kV配电网中性点经低电阻接地方式及设备的选择-精选文档
20kV配电网中性点经低电阻接地方式及设备的选择0 前言随着我国GDP总量的不断攀升,用电量的需求大大增强,对用户供电的配电网要求也在提高,配电网的输送能力亟待增强。
相比传统的10kV配电网,更高电压等级的配电网优势明显。
在相同导体截面、输送相同负载功率时,20kV 供电距离是10kV的4倍,能有效地增大线路输电能力,减少线路上功率的损耗,提高线路的供电半径。
20kV配电网在我国的运行时间不长、经验不足,若能对其设计及运行经验进行总结分析、加以探讨,会有利于我国配电网输送水平的发展。
本文对配电网中三种中性点接地方式的特点和范围进行比较分析,考虑了将配电网电容电流进行简化计算的方法,重点研究20kV 配电网采用中性点低电阻接地方式下的接地电流大小及接地设备参数的选择,为低电阻接地设备选择提供一种比较合理的计算方法。
1 中性点接地的基本方式目前我国10 kV-35 kV配电网中,中性点基本接地方式有以下3种:中性点采用不接地方式、中性点采用低电阻接地方式和中性点采用消弧线圈接地,每种方式有其各自的应用优势及适宜场合。
1.1 中性点采用不接地方式当单相接地故障发生在中性点不接地系统时,该线路的电压仍对称,基本不影响用户的供电,但要求在2小时内尽快切除故障。
因为发生单相接地故障时,可能会产生较高的工频过电压、电弧接地过电压,长时间运行会烧毁设备。
10 kV-35 kV配电网中,当单相接地电容电流不超过10A时,应采用中性点不接地方式[5]。
1.2 中性点采用消弧线圈接地当单相接地故障发生在中性点经消弧线圈接地的配电网时,系统中的容性接地电流会与消弧线圈产生的感性电流相消,大大减小了单相接地故障电流,可有效避免接地电弧的出现。
在发生单相接地故障情况下,允许工作2小时,使得配电网供电有更高的可靠性;但单相接地保护装置动作情况复杂,寻找故障点较难,由单相接地故障引起的工频过电压对设备的绝缘水平要求较高。
10 kV、20kV配电网中,当单相接地电容电流可能出现大于10A的情况时,小于100-150A时;35kV配电网,当单相接地电容电流超过10A,小于100A时;宜采用中性点采用消弧线圈接地[5]。
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2010年 12 月
和小电流接地方式之间的争论[5]。 非有效接地方式对 设备和线路的绝缘水平要求较高(3.5 p.u./ 3.2 p.u.), 对应的设备成本较大, 而经低电阻接地方式对设备 的绝缘水平相对较低(2.5 p.u.),经济性能比较显著。 1.1.1 中性点不接地方式
当电网电容电流较小时采用中性点对地绝缘 方式,简单、经济、大多数瞬时接地故障都能可靠消 失,电网的供电可靠性也较高[6]。 但是当电容电流过 大时, 电弧无法自动熄灭而发展成持续的接地电 弧,可导致设备烧毁,或者由于间歇性电弧而导致 弧光过电压,对设备造成损害。 所以在 20 kV 电压 等级中,当架空线路长度小于 40 km(此时系统电容 电流通常小于 10 A)时,可采用中性点不接地方式。 1.1.2 中性点经消弧线圈接地方式
当系统发生单相接地故障时,消弧线圈所产生 的感性电流可补偿容性接地电流,一般采取过补偿 方式, 可将流经接地点的残余电流降低或者消除。 由于单相接地时可带故障运行 2 h, 提高了供电可 靠性,但是此种接地方式由于单相故障引发的工频 过电压对设备的绝缘水平要求较高,通常情况下系 统 电 容 电 流 在 10~150 A 之 间 采 用 此 种 接 地 方 式 。 在 20 kV 配电网中,从供电可靠性和投资建设成本 考虑,对于纯架空线路长度超过 40 km,或者纯电缆 线路不超过 35 km, 以及在混合线路中架空线小于 20 km 且电缆长度小于 2 km 时,宜采用中性点经消 弧线圈接地方式[7]。 例如,辽宁省本溪南芬区于 2003 年进行 20 kV 电压等级的改造建设中,由于线路总 长 才 6.453 km, 所 以 采 用 了 中 性 点 经 消 弧 线 圈 接 地,即谐振接地方式。 1.2 经低电阻接地
200
480
530
中压 1 20低压 2 10
12.0
35
75
85
低压 3
0.4
3
10
20 kV 中 性点
55
125
140
接地时的电容电流,同时具备选线功能,其相关性 能和参数应能达到表 4 中的要求[8-10]。
表 4 消弧线圈装置相关性能参数
额 定 电 压 /kV
电容电流 测量误差
等级有着光明的发展前景。 在城市用电负荷密度迅 点接地方式下的设备选型进行研究,以保证电力系
速增长的压 力下,20 kV 电压等 级比较 妥 善 的 解 决 了供电半径不足、线损过大和供电线路末端电压低 等问题,同时在同等输配电能力下节省了线路走廊, 而且设备造价费用增加不多, 因此发展 20 kV 电压 等 级 具 有 明 显 的 经 济 效 益 [1]。
表 1 电力变压器的类型参数
类型
规 格 /kV
有载调压变压器 110/20/10
双绕组有载调压变 压器
110/20
额定容 量/(MV·A)
63~100
联接组别
Ynyn0+d Ynd11 Ynyn0d11 Ynyn0 yn0+d11
63~100
Ynyn0+d11
2.1.2 20 kV 配电变压器 20 kV 配 电 变 压 器 可 选 用 油 浸 式 或 干 式 变 压
20
<±2%
残 流 /A ≤5
中性点位移 接地补偿到
电压
位 时 间 /ms
<15%
<60
对于消弧线圈装置的绝缘水平,其额定工频耐
受电压应不小于 55 kV, 额定雷电冲击耐受电压不
低于 125 kV。
2.2.2 接地电阻器的选择
对于中性点经低电阻接地而言,其中性点低值
电阻在 25 ℃时的电阻值偏差应小于±5%,电阻值随
规定较少的情况下,为20 kV电压等级建设提供借鉴。
关键词: 20 kV电压等级; 中性点接地方式; 绝缘水平; 设备造价
中图分类号: TM64
文献标志码: A
文 章 编 号 :1001-1609(2010)12-0082-04
Discussion of the Selection of Distribution Equipment for 20 kV Voltage Level
Abstract: Selection of distribution equipment for 20 kV voltage level is closely related to the neutral point grounding mode in the system. All the different types of neutral point grounding mode for 20 kV medium voltage distribution network have their own characteristics and scope of application, On this basis, the performance of related equipments under different types of neutral point grounding mode are analysed and compared in combination with relative standards and practical operational experience. The insulation levels and economic performance as a comprehensive criterion for 20 kV voltage level equipment are discussed, which can be as reference for 20 kV voltage level constructions. Key words: 20 kV voltage level; neutral point grounding mode; insulation level; equipment cost
1.1 中性点非有效接地 在 20 kV 配电网的建设过程中, 中性点接地方
式需统筹考虑供电可靠性和投资经济性[3]。 根据 DL/ T 620—1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配 合》中的规定,当系统中的电容电流小于 150 A 时, 可采取中性点非有效接地方式[4]。 非有效接地一般适 用于纯架空线路或者短距离的架空线与电缆混合线
2 不同接地方式下设备的选型
在设备选型方面应按照国家标准和电力行业
第 46 卷 第 12 期
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标准,根据设备在不同接地方式下的绝缘水平和经 济性能来进行选择。 由于江苏省在国内率先发展 20 kV 配电网, 江苏省电力公司企业标准在设备选 型方面可以作为参考。 2.1 变压器的选择 2.1.1 电力变压器
表 5 接地电阻器相关参数
电压等级 额定频率 短时发热 通流时 长期运行 工频试验电压
20 kV 配电网的中性点接地方式与设备绝缘水 平以及设备经济性密切相关,中性点接地方式的选 择直接影响 20 kV 配电网改造过程中相关设备的选 型和投资预算[2]。 根据配电网运行的安全性、可靠性 和经济性的需要, 目前 20 kV 配电网主要采用中性
统供电可靠性和减少建设成本。
1 20 kV 中性点接地方式分析
由 于 20 kV 配 电 网 的 中 性 点 接 地 方 式 可 采 用 不接地、经消弧线圈接地和低电阻接地方式,所以 20 kV 绕组必须采用星形接线, 并且中性点加套管 引出。 如果其他的绕组都是采用星形接线,则在变 压器内部须另设独立的稳定绕组,电压等级一般为 10.5 kV,容量为变 压器额定 容 量 的 30%,稳 定 绕 组 应接成开口三角形,用 2 只套管引出,正常运行时 短接接地。 对于系统的短路电流,在 110 kV 侧应小 于 40 kA,在 20 kV 和 10 kV 侧应小于 20 kA。 主变 压器的规格、额定容量、变压器类型和联接组别见 表 1[2-4]。
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第 46 卷 第 12 期 201D0e年c. 20102 月
High Voltage Apparatus
Vol.46 No.12 VDole.4c6. 2N0o1.012
20 kV电压等级配电设备选型的探讨
杨德伦, 李景禄, 张 萌, 彭利强
(长沙理工大学电气与信息工程学院, 湖南 长沙 410004)
YANG De-lun, LI Jing-lu, ZHANG Meng,PENG Li-qiang
(College of Electrical &Information Engineering, Changsha University of Science and Technology, Changsha 410004, China)
Ynyn0+d11 Dyn11 —
Dyn11
短 路 阻 抗 /% 7
8
5.5 3.5
6
变压器各绕组内部绝缘水平应能达到表 3 的 要求。 2.2 中性点接地设备的选择 2.2.1 消弧线圈装置的选择
根据有关标 准,20 kV 配 电 网 中 的 消 弧 线 圈 装 置应能够准确测算系统电容电流大小和正确识别 系统单相接地状态,还能自动跟踪和补偿系统单相
0 引言
江苏省在 20 kV 中压配电网的应用方面取得的 成果有目共睹, 多年的成功运行表明了 20 kV 电压
地)方式和中性点经小电阻接地方式。 由于目前现 行国标、 行标和企业标准等对 20 kV 电压等级的设 备性能和参数规定较少,在建设过程中难免会对设 备的选择存在一定的误区,因此有必要对不同中性
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Dec. 2010
High Voltage Apparatus
Vol.46 No.12