20kV配电电压等级的应用与节能减排
20kV电压等级在中压配电网中的应用探讨
20kV电压等级在中压配电网中的应用探讨发布时间：2022-04-24T02:07:45.551Z 来源：《福光技术》2022年6期作者：高欢[导读] 随着我国经济的快速发展，传统的配电设备上网容量，早已无法满足人们的用电需求，为更好地满足大城市日益增长的用电需求和电力调控配电稳定性，从而逐渐思考20kV工作电压等级配电的可能性。
贵阳电力设计院有限公司贵州省贵阳市 550000摘要：随着我国经济的快速发展，传统的配电设备上网容量，早已无法满足人们的用电需求，为更好地满足大城市日益增长的用电需求和电力调控配电稳定性，从而逐渐思考20kV工作电压等级配电的可能性。
在考虑20kv电压等级配电网的可行性时，需要将技术和经济发展两个方面结合起来，尽可能保证优质无耗，同时融入不同企业的电力工程。
实践经验证明，20kV电网对中压配电网基础建设具有较好的辅助作用。
现阶段我国供电系统单位日常工作的重点是找到适合大家用电的方式，并分析了20kV电压等级在中压配电网中的应用。
关键词：20KV电压等级；中压配电网；应用探讨前言：随着用电客户的不断增加，10kV配电网在目前的配电形势下，已经慢慢无法满足新型配电技术的要求。
由于用电负荷相对密度的增加，10kV配电网的线损率问题越来越突出严重。
同时，我国配电网现状还不能满足我国大城市电力工程负荷不断增加的趋势，所以既可以减轻配电网日益增加的焦虑，又可以减少损失以及配电网的工作压力，可产生巨大的经济效益和社会效益。
城网更新改造中电压等级10kV向20kV进行升压，也是大势所趋。
它不仅节省了配电网基础建设的成本，而且显著提高了电网运行的效率。
1我国20kV配电网状况在我国电力工程相关研究实验室方面，一开始就明确提出了将电压等级从10kV提高到20kV的核心理念，可以应用于中压配电。
根据实践经验，强调提高中压配电网的工作电压对城市发展有更快的助力作用。
事实上，电压为20kV的中压配电设备方式已经非常成熟。
20kV配电电压等级的应用与节能减排
20kV配电电压等级的应用与节能减排摘要：节能降耗是国家“十一五”规划纲要的目标之一，应积极将节能的新科技、新措施利用到实际中去。
20kV配电电压等级已在一些国家得到应用，实践证明20kV配电网络能够有效减少线损率，节能效果明显。
本文从电网远景建设规模、可靠性、电压质量、经济性和节能方面对浙江某规划区采用10kV配网模式和20kV配电模式进行规划比较，并对采用20kV提出相关的建议。
关键词：节能减排 20kV 节约型电网1前言国家“十一五”规划纲要明确提出，到2010年全国单位GDP能耗和主要污染物排放总量分别比2005年降低20％和10％。
这是贯彻科学发展观和建设和谐社会的重大举措，也是加快建设资源节约型、环境友好型社会的迫切需要。
因此，贯彻落实科学发展、节约发展的工作思路，扎实做好节能降耗工作，是义不容辞的社会责任。
目前，加强线损管理，落实降损措施，已经成为供电企业经营管理的重要内容之一。
现阶段，国际上许多国家采用了20kV等级的配电网络，理论和实践均证明在一定负荷密度的条件下，以采用相同导线输送相同功率电能，20kV供电线路的有色金属耗量可减少50％，节约建设投资约40％，降低电能损耗50%以上，可为用电容量数百kV安到几万kV 安的客户提供灵活、经济的接入方案，供电能力和供电可靠性得到提高，有效改善客户端的电压质量。
2007年，根据国家电网“关于推广20kV电压等级的通知”的精神，江苏省率先在省内13个市推广2OkV电压等级试点供电项目。
近几年，其他省份也在积极开展20kV的相关工作。
与传统的10kV配电网相比，20kV配电网电压不但可以增加供电能力，有效减少变电站和线路布点密度，方便客户接入，大用户效益突出等优点，而且节能降损效益可观，环保效益突出。
据测算，输送同等功率，2OkV供电线路的有色金属耗量可减少50％，节约建设投资约40％等。
然而，针对于20kV配电电压等级的优越性来说，目前国内20kV电气设备生产能力并不完善，存在建设成本相对较高、运行经验少、与其他区域电网配合困难等问题，因此还未得到广泛应用。
20kV电压等级在我国电网发展中的应用及展望
Ａｂｓｒ ｃ ： ｉ ｅｒｐｄ ｄ ｖ ｌｐ ｎ ｆｄ ｍ ｅｔｃｅ ｏ ｏ ｎ ｃ ｅ ｓｎ ｓ ｒ ｏ ｄｄ ｎ ｉ ，１ Ｖ ｏ ｒｄｓｒｂ ｔ ｎ ｎ ｔ ｒ ａ ｔａ ｔ Ｗ ｔ ｔ ａ ｉ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔｏ ｏ ｓｉ ｃ ｎ ｍｙａ ｄｉ ｒａ ｉｇｏｆ ｅｓｌａ ｅ ｓｔ ｈｈ ｎ ｕ ｙ ０ｋ ｐ ｗｅ ｉｔｉｕｉ ｅｗｏ ｋｌ ｄ ｏ ｏ ｃ ｒｙｉｇｒｔｏｈ ｄｎ ｔｍｅ ｈ ｒｗｔ ｆ ｏ ｄ ｗｈｃ ｅｉｕ ｌ ａ ｔｄｏ ｅｒ ｌ ｂｉｔ ｆｐ ｗｅ ｕ ｐｙ．ｎ ｏ ｕ ｔ ｎｗａ ｄ ｐ ｌ ａ ａｒ ｎ ａｉ ａ ｏ ｔｔｅｇｏ ｈ ｏ ａ ， ｉｈｓｒｏ ｓｙｉ ｌ ｍｐ ｃｅ ｎｔ ｅｉ ｌｙｏ ｏ ｒｓ ｐ ｌ Ｉｔ ｄ ｃｉ ｓｍａ ｅｔ ａ ｐｉ － ｈ ａ ｉ ｒ ｏ ｏ ｃ ｔ ｎｓｓｔ ａｉｎｂ ｔ ｔｈ ｍｅａ ｄａ ｒ ａ ，ｉ ｄ ａ ｔｇ ｓｉ ｏ ｔａｔｔ ０ｋ ａ ｄ ３ Ｖ ｏｔｇ ｒ ｄ ｓａ ａｙ ｅ ． ｔｉ ｏ ｎｅ ｕ ｔ２ Ｖ ｉ ｉｕ ｔｏ ｏｈ ａ ｏ ｏ ｎ ｂ ｏ ｄ ｔ ａ ｖ ａ ｅ ｎｃ ｎｒｓ ｏ １ Ｖ ｎ ５ｋ ｖ ｌａ ｅｇ ａ ｅ ｎ ｌｚ ｄ Ｉ ｓｐ ｉｔｄ ｏ ｔｈａ ０ｋ ｓ ｎ ｔ
摘 要 ：随着 国内经济 的快速发展 ，用户负荷密度增大 ，１ ０ Ｖ配 电网络容载 比己不能满足 负荷 的增 ｋ 长 ，严重影响供 电可靠性 。介绍了２ ｋ 电压等级在 国内外的应用情况 ，分析 了其相对于 ｌ ｋ 、３ ｋ 电压 ０Ｖ ０Ｖ ５ Ｖ 等级 的优势 ，指出２ 电压等级在 国 内城 网改造 以及新规划 的城市高负荷新 区电网建 设具有广泛 的应用 ０Ｖ ｋ
20kV电压等级在我国中压配电网中的应用[1]
![20kV电压等级在我国中压配电网中的应用[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/1a9cf3add1f34693daef3e7c.png)
20kV电压等级在我国中压配电网中的应用1、国外20kV电压等级的应用情况美国早期采用12.5kV电压等级，1948年后，随着负荷不断提高和追逐经营利润，便大力发展20.8-24.9kV电压等级。
法国在1961年前，主要采用12.5kV配电,后为提高配电网的供电能力，便决定统一采用20kV配电网，法国电力公司(EDF)确定发展的主要原则是寻求最低开支，在网内不同地区与不同条件情况下使各类设备达到最经济类型，为此提出的主要电压参数是中压20kV 和低压0.4kV。
德国在1960年前曾将5-6kV配电网改造成10kV电压等级，但很快停止了这一做法，而决定将其改为20kV。
其实践经验证明，在输送相同电力情况下，20kV线路或电缆的生产单价比10kV要低。
其它欧洲国家如意大利、澳地利、保加利亚、波兰、匈牙利等(占欧洲80%)也大都采用20-25kV作为中压配电。
俄罗斯1900年开始建立10kV线路，1904年便有了20kV电压等级，1960年后，配电网除少数大城市10kV等级尚未改造之外，几乎都改成了20kV等级。
在14个亚洲国家和地区中，已有日本、新加坡、韩国、泰国、马来西压等9个国家和地区把20kV电压作为中压配压，其中包括我国的台湾省。
2、220kV电压等级在我国中压配电网中的应用我国电力网中﹐中压配电网起着承上启下的桥梁作用。
中压配电网电压等级的选择经历了一个发展过程。
这是随着经济发展而形成的自然趋势。
早期，我国的中压配电网电压等级基本上为10kV及以下的电压等级﹐包括2.3kV﹑3.3kV﹑5.2kV﹑6kV﹑13.2kV等﹐20世纪70年代﹐我国完成了将众多的繁杂的中压配电电压(2.3kV﹑3.3kV﹑5.2kV﹑6kV﹑13.2kV等)统一为10kV的工作。
中压配电网10kV电压等级的确定﹑采用及推广﹐在我国电网发展的过程中﹐确实起了重要的促进作用。
但随着经济的发展﹐生产﹑生活电气化程度的提高﹐地区负荷密度(kW/km2)也随之上升﹐特别是人口密集﹑经济发达的城镇﹐尤其是20世纪70年代末开始的改革开放政策，大大地促进了城镇的现代化建设和人民生活水平的提高，使得对电力需求大幅度增长。
配电电压的综合比较
20kV与10kV配电电压的综合比较0 引言电压等级的确定是一个综合性问题，除考虑供电容量、供电距离、运行方式外，还应考虑电压质量、功率损失，以及减少变电重复容量，简化电压等级等方面。
电压等级的确定与组合，尤其是中压配电电压的确定，对于简化电压等级、减少变电层次、合理优化网络结构和提高配电网运行的经济性是非常重要的[1，2]。
随着经济建设的飞速发展以及居民生活水平的不断提高，电力负荷以空前的速度增长，对城市配电网的供电能力和供电质量提出了更高的要求。
早在20世纪80年代初，有关专家即提出对城市电网进行技术改造和提高配电电压的建议，并逐步形成了改造城网的指导思想：“提高输电电压，高压深入城市负荷中心，简化电压等级，减少中间变压层次，提高配电电压”[3~7]。
美国早在1948年就部分采用了20.8~24.9 kV电压；在欧洲，80%的国家中压配电均采用20~25kV；而前苏联则在20世纪60年代几乎将所有大城市的10 kV改造成20 kV。
在亚洲和拉丁美洲的19个国家中有12个采用20kV电压等级，包括韩国、新加坡、日本等。
这主要是因为20kV与10kV相比，其供电半径与容量几乎比后者增加1倍，同时也降低了损耗以及单位容量建设资金和维修费用。
我国自1981年开展城市配电网改造以来,电压等级已初步归并为220/110(63、35)/(10,20)/0.38 kV。
1996年，苏州工业园区根据园区负荷的特点，经过论证决定在园区采用20kV电压等级。
苏州20kV配网自投入运行迄今已有10余年，其运行实践表明城市配网采用20kV电压等级是可行的，20kV电压等级与10kV相比在技术上和经济上都具有优势[4]。
本文在苏州工业园区电网规划和苏州工业园区高教创新区的配网规划及该地区10kV配网升压20kV论证基础上，对20kV和10kV两种电压等级从供电能力、电压质量、功率损耗、经济效益等方面作了全面的比较，并且通过这些分析比较来研究在何种情况下采用20kV电压等级比较适宜，作为对20kV电压等级推广和借鉴的依据。
20kV电压等级应用情况介绍
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20kV电压等级简介
20kV的技术优势分析
5、节约有色金属 电压由10kV升至20kV后，在输送容量不变的情况下，有色金 属消耗量可减少50%。 6、减少主变低压侧的短路电流 在变压器容量和变压器阻抗百分比相同的情况下，110/20kV 变压器的20kV侧短路电流为110/10kV变压器10kV侧短路电流 的一半，意味着其它条件不变时，20kV可采用较低遮断容量 的断路器，大大减少设备费用和设备的占地空间。 同样，在相同条件下，220/20kV变压组合的20kV侧短路电流 为220/10kV变压组合的10kV侧短路电流的一半，一般可以容 易地控制在20kA以下。这样，从控制短路电流的角度出发， 可以选用220/20kV的电压等级配臵，从而简化掉110kV和35kV 两个高压配电电压等级。
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20kV电压等级简介
20kV引入对电压等级配臵的影响
20kV引入中压配电电压等级后，可采用的电压等级配臵 方案和电压等级配合将发生相应变化：
电压等级配置方案
500/220/20/0.4kV 500/220/110/20/0.4kV 500/220/110/10/0.4kV
电压等级配合思想
高压送电—强化220kV 高压配电—适当弱化110kV，简化35kV
巴黎225/20kV变电站结构
Feeders
Feeder
A
A B C D E
Artery Artery
Adjacent substation Adjacent substation
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。
20kV及以下电压等级供电技术的应用
20kV及以下电压等级供电技术的应用摘要：近年来，我国用电需求不断增加，负荷水平越来越高，密度也展现出了迅速增加的趋势，这样就导致了我国以前的10kV中压配电已经无法满足人们的社会需求，为了解决这一问题，我国已经把20kV电压列为标准供电电压，采用20kV电压供电具有很多优势，比如:提高供电能力、减少土地占用面积、减少建设投资、降低损耗和提高电压质量等等，而且在简化电压等级方面具有明显优势。
关键词：电压等级；20kV；供电技术在以前，我国大多数中配电压都是10kV，并在电力行业发展中起着重要作用，但是随着我国社会经济的发展和负荷水平的提高，10kV中压配电电压开始出现一系列的显著问题，为了解决这些问题，我们必须提高电压等级，所以20kV电压的应用看来是必不可少的。
20kV等级电压凭借它自身的优势在我国越来越广泛的被应用，促进了我国供电技术的迅速发展。
对于20kV及以下电压供电技术的应用，很多专家都进行了深入的研究，本文简要分析了20kV电压供电技术。
一、简要介绍20kV电压供电技术（一）和其他中等电压等级相比，20kV电压等级供电的优点随着人们生活水平的提高，我国对能源消耗的总值提出了新的要求，要求降低能源消耗，减少电力损失。
我国供电使用的10kV电压供电不能满足日子增长的负荷水平，而20kV电压供电能够很好的弥补10kV电压供电存在的不足，并且具有投资少、能耗低的优点，它的优势具体表现在以下几个方面：1、电能损失较小如果采用相同的导线输送相同功率的电能，20kV电压线路可可以降低的损耗为75%。
据有关研究显示，20kV电压等级供电与以前的10kV电压等级供电相比，半径增加了60%，供电范围也扩大了1.5倍，而且，供电能力提高了1倍，输送损耗降低了75%。
2、投资少，资源消耗少20kV供电线路是10kV供电线路的2倍，供电范围也明显比以前增大了，约为10kV供电线路的2.5倍。
据有关部门调查研究发现，如果用20kV电压线路代替10kV电压线路将会节约大量投资和土地资源，其中节约投资1.49亿元，节约土地资源6000平方米。
20kV电压等级供电技术的应用——工程师与制造商伙伴们的观点
日显 突 出 ，已经 很难 承 受急 剧 增
长的用 电负荷 。２ Ｖ电压等级早 ０ｋ 已列入国际电工委员会标准 Ｉ Ｃ３ Ｅ ８
一
ｌ８ 中 ， ９３ 在国外已被 数十个 国家
和 地 区 采用 ，具 有 非常 成 熟 的技 术和经验 。国内对 ２ Ｖ电压等级 ０ｋ 的优点早有认识 ，１８ 年 当时的电 ０ ９
◆ 厂家概 况 及设备 要 求
特约嘉宾 （ 排名不分先后 ）
谭 学知 电气工程 师 ／ 广州 供 电局
了有 关 方 面 的技 术 论 证和 该 项 目 的进展 ，促使 制造 部门 开始研制 、
生产 相关产 品 。
江
淑
电气工程 师 ／ 西南宁 供 电 广
市场 部经 理 ／ 施耐 德 （ 陕西 ）宝光 电器有 限公 司
面对面 Ｉ Ｔ ｃ ｎｃ ｌＤｓ ｕ ｓ ｅ ｈ ｉａ ｉｃ ｓ
２ Ｖ电压等级供 电技术的应用 ０ｋ
编者 按 ： 目前 我 国 的 中压 配 电网 仍 以 １ Ｖ为主 ，但 随着 经济快速发展， ０ｋ 特别是在经济发达地区， 现有 １ Ｖ ｋ ０ 配 电 系统 容 量 小 、损 耗 大等 问题
准 电压 》 中加 括号列 入 。 后修 订 为
ＧＢ ｌ６ ２ ０ 标准电压》 ５ — ０ ７《 。与传 统 的 ｌ Ｖ配 电网相 比，０ｋ ０ｋ ２ Ｖ配 电
网 电压不但 可 以增加 供 电能 力。 降
焦点议题
◆ 我 国电网等 级及 存在 问题
◆推行 ２ Ｖ电压供 电的原因 ０ｋ
低 ７ ％ 的 电力损耗 ， 具有显著 的 ５ 还９日～２ 江苏 Ｏ日，
省 电机 工 程 学会 、江苏 省 电力 公 司在 苏州召开 了推广 ２ Ｖ电压等 ０ｋ
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。
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电压等级应用的探讨
20kV电压等级应用的探讨摘要：介绍了我国现中压配电网发展状况，通过对20kV电压等级经济性分析，指出发展中压20kV电压等级较现行的10kV配电制在降低网损、提高送电距离和输送容量、减少线路走廊用地等方面效益显著。
电力部门应积极研究，各地可因地制宜，根据具体情况，逐步过渡。
关键词：20kV 中压配电电压等级1 中国中压配电网发展状况目前我国中压配电网普遍采用10kV电压等级供电。
这是在我国电力负荷水平较低的背景下逐步形成的。
多年的运行实践表明在特定发展阶段是适合我国国情的，对促进电力工业的发展、保障安全供电起到了较大作用。
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。
在这种情况下，继续采用10kV配电网供电显得勉强： 1.1 受负荷大小与供电半径约束，每平方公里需要建1~2座110kV降压变电所。
部分地区原有配电网络的供电能力不足，亟待扩建配电变电站，在电力负荷增长较快地区，负荷的增加导致扩建配电变电站成为必须。
1.2 受供电电压与导线截面约束，10kV配电线路数目巨大。
因而在设备投资、基建占地、线路走廊、网架结构、运行管理以及降损节能等方面都不可避免地出现许多难题。
1.3 配电网损耗过高。
随负荷的迅速增加。
损耗呈快速增加态势。
此外，城乡电网的不断扩大及密度的迅猛增加，逐渐暴露电网配网等级、变电层次、布局结构等方面的不适应与不合理性。
现行的配电系统从供电能力、供电距离及线路损耗等方面均难以适应负荷发展的需求。
2 国内外20kV配网运行的概况目前，世界上已有数十个国家和地区将20kV电压等级作为中压配电网的标准电压，并已列人国际电工委员会标准，具有非常成熟的技术和经验。
1948年开始美国部分地区采用20kV电压，法国和德国自20世纪60年代开始统一采用20kV配电网，其他欧洲国家如意大利、奥地利、保加利亚、波兰、匈牙利等(占欧洲80%)也大都采用20～25kV作为中压电。
广州新城应用20kV电压等级探讨
关键词 ：高负荷密度
中图分类号 ：Ｔ ２ Ｍ７
中压配电 ２ ｋ ０Ｖ
文献标识码 ：Ｂ
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20KV中压配电系统应用
20KV中压配电系统应用摘要：电力工业是国民经济建设的支柱，随着国民经济的发展，10KV中压配电网已经不能满足社会发展的需要，将10KV中压配电网升压至20KV中压配电网具有现实意义以及应用基础。
本文主要探讨20KV中压配电系统的应用现状及配电网升压改造过程中需要注意的问题。
关键词：20KV、配电系统、技术应用引言电力工业是国民经济建设的支柱，为适应国民经济和社会发展的需要，加快电力工程建设，适时调整电力网络的结构与布局，合理选择与适时提高电网电压等级尤其是中压配电电压等级，缓解当前电力供应紧张局面，切实促进电力工业的健康有序发展是至关重要的。
现阶段我国大都采用10kV中压配电网作为联系与沟通高低压配电网的中间电网，尽管10kV中压配电网在我国电网的发展过程中确实起过重要的促进作用，但随着经济的发展我国各大城市用电量迅速增加，10KV中压配电网已经不能暴露出很多缺点，不能满足用户日益增长的用电需求。
有专家提出采用35kV作为中压配电网的电压等级，这在系统供电能力、供电质量、线损、压降等方面将大为改观。
但由于目前设备还未小型化，造价比较高，若采用35kV作为中压配电网的电压等级，则投资费用和造成年运行费用都将明显增加，因此目前不宜采用。
为了解决电力需求和城市电网的供电能力与土地资源之间的矛盾，需要从建设节约型社会的战略高度，抓住电网大规模扩展的机遇，利用新技术、新思路合理配置城市电网电压等级序列。
10KV升压至20KV不但可以简化电压等级，减少变电层次，提高供电能力，而且可以节省投资，提高配电网运行的经济性和适应性，节约土地资源。
1国内外配电网中压配电电压的应用美国1892年建立12.5KV线路，1948年采用20.8～24.9KV电压。
1960年前，德国曾经将5～6KV配电电压改造成10KV电压，但很快便改成20KV，因为20KV线路或者电缆的每千瓦生产单价比10KV要低。
新家坡的电压级差为1:3，即220,66，20,6.6KV。
20kV电压等级应用情况介绍ppt课件
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Adjacent substation Adjacent substation
实例-法国巴黎20kV配网情况
巴黎20kV配网联络结构
H V /中M 心V 区s u域b s ta tio n
4500MW变压器容量
M V /LV substation 变电站
防雷问题
规程规定，3～20kV进线段保护不需采用避雷线。除木杆外，对水 泥杆和铁塔架设的3～20kV进线段，不采用管型避雷器。对3～20kV 进线段水泥杆或铁塔必须接地。在目前情况下，20kV系统的配电装 置以户内式为主，防雷保护也应在这个前提下考虑。
20kV电压等级简介
20kV的技术可行性分析
保证供电可靠性应注意的问题
500/275/66/22/0.1（0.4） 500/275/66/6.6/0.1（0.4） 500/154/22/6.6/0.1（0.4）
20kV电压等级简介
国外20kV电压等级的使用情况
美国早在1948年就部分采用了20.8kV~24.9kV电压等级； 法国和德国于20世纪60年代初开始发展20kV电压等级； 前苏联在20世纪60年代几乎将所有大城市的10kV改造为20kV； 意大利、奥地利、保加利亚、波兰等欧洲国家中压配电网均采 用20kV~25kV； 日本、新加坡、韩国、印度等亚洲国家也采用20kV作为中压 配电电压等级； 据不完全统计，欧洲有80%的国家、亚太地区有60%的国家采 用20kV作为中压配电电压等级。
10kV配电网主要设备的升压改造
10kV设备的升压利用问题 10kV设备的升压改造措施 10kV设备升压利用结果汇总
20kV电压等级应用情况介绍
13
20kV电压等级简介
20kV的技术优势分析
5、节约有色金属 电压由10kV升至20kV后，在输送容量不变的情况下，有色金 属消耗量可减少50%。 6、减少主变低压侧的短路电流 在变压器容量和变压器阻抗百分比相同的情况下，110/20kV 变压器的20kV侧短路电流为110/10kV变压器10kV侧短路电流 的一半，意味着其它条件不变时，20kV可采用较低遮断容量 的断路器，大大减少设备费用和设备的占地空间。 同样，在相同条件下，220/20kV变压组合的20kV侧短路电流 为220/10kV变压组合的10kV侧短路电流的一半，一般可以容 易地控制在20kA以下。这样，从控制短路电流的角度出发， 可以选用220/20kV的电压等级配置，从而简化掉110kV和35kV 两个高压配电电压等级。
20kV电压等级应用情况介绍
白云供电局生产技术部 2013年4日
主要内容
20kV电压等级简介 20kV设备情况简介 跟工程相关的20kV设备介绍
2
20kV电压等级简介
20kV电压等级应用的必要性分析 发达国家部分城市电网电压等级配置及使用情况 国内城市电网电压等级配置及使用情况
20kV的技术优势分析
天津滨海新区、哈尔滨群力开发区确定对20kV配网调研和论 证进行立项。
江苏省电力公司2007年制定20kV设备技术规范和20kV配电系 统技术导则，将于2008年全面推广应用20kV电压等级供电。
12
20kV电压等级简介
20kV的技术优势分析
浅析20kV电压等级在中压配电网中的运用
浅析20kV电压等级在中压配电网中的运用作者：汤人杰陈鑫来源：《科学与财富》2012年第07期摘要：随着国内经济的快速发展，20kV能满足城市日益增长和对供电可靠性的要求，解决现存的用地紧张矛盾，经济效益突出，并且符合国家建设资源节约型、环境友好型社会的政策，具有广阔的应用前景。
在进行城网改造和城市高负荷密度新区的电网建设中，应该会发挥巨大的作用。
同时也应该注意到，城市电网电压等级的调整是一个长期过程，不能急于求成，要因地制宜，充分论证，分阶段有效实施。
关键词：配电网；20 kV 电压等级；优势前言我国配电网的现状不能满足我国城市电力负荷的增长趋势,而升压改造不仅可缓解供电的日趋紧张,减少配电网的损耗和压力,更能带来可观的经济效益和社会效益。
城网改造中将10 kV电压等级升压成20 kV不仅可行,也是一种必然趋势,不仅节约了配电网建设的成本，且显著提升了电网运行的效率。
1、20kV电压等级的优势随着经济的快速发展，用户负荷密度增大，以往的10 kV配电网容载比不能满足负荷的增长速度，会严重影响到供电可靠性，此时必须增加新的电源点才能满足负荷需求。
为了进一步优化配电网的应用效率，在国内推广 20 kV 电压等级是一种科学的选择，其在经济、节能、效率等方面的应用优势十分突出。
主要表现为：①优化电网结构。
当配电网中的变压层结构过于复杂时，会大大提高电网建设的成本投资，例如：35 kV 电压等级配电网的变压层数多，成本造价要比其他等级高30%。
20 kV 电压等级能显著减小变压层次，通过 220/20 kV、110/20 kV 实现电压调控，这就优化了配电网内部的结构。
②降低电能消耗。
电能消耗过多一直是配电网建设的难点，20 kV 电压等级运用于配电网时，其容载指标要比 10 kV、35 kV 电压等级高出 1～2 倍，提高了电能传输的容载量。
这一优势能显著减少配电网运行的电能耗损，节省了电网建设期间需要使用的材料消耗量，也降低了造价成本投入。
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。
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20kV配电电压等级的应用与节能减排摘要：节能降耗是国家“十一五”规划纲要的目标之一，应积极将节能的新科技、新措施利用到实际中去。
20kV配电电压等级已在一些国家得到应用，实践证明20kV配电网络能够有效减少线损率，节能效果明显。
本文从电网远景建设规模、可靠性、电压质量、经济性和节能方面对浙江某规划区采用10kV配网模式和20kV配电模式进行规划比较，并对采用20kV提出相关的建议。
关键词：节能减排 20kV 节约型电网1前言国家“十一五”规划纲要明确提出，到2010年全国单位GDP能耗和主要污染物排放总量分别比2005年降低20％和10％。
这是贯彻科学发展观和建设和谐社会的重大举措，也是加快建设资源节约型、环境友好型社会的迫切需要。
因此，贯彻落实科学发展、节约发展的工作思路，扎实做好节能降耗工作，是义不容辞的社会责任。
目前，加强线损管理，落实降损措施，已经成为供电企业经营管理的重要内容之一。
现阶段，国际上许多国家采用了20kV等级的配电网络，理论和实践均证明在一定负荷密度的条件下，以采用相同导线输送相同功率电能，20kV供电线路的有色金属耗量可减少50％，节约建设投资约40％，降低电能损耗50%以上，可为用电容量数百kV安到几万kV 安的客户提供灵活、经济的接入方案，供电能力和供电可靠性得到提高，有效改善客户端的电压质量。
2007年，根据国家电网“关于推广20kV电压等级的通知”的精神，江苏省率先在省内13个市推广2OkV电压等级试点供电项目。
近几年，其他省份也在积极开展20kV的相关工作。
与传统的10kV配电网相比，20kV配电网电压不但可以增加供电能力，有效减少变电站和线路布点密度，方便客户接入，大用户效益突出等优点，而且节能降损效益可观，环保效益突出。
据测算，输送同等功率，2OkV供电线路的有色金属耗量可减少50％，节约建设投资约40％等。
然而，针对于20kV配电电压等级的优越性来说，目前国内20kV电气设备生产能力并不完善，存在建设成本相对较高、运行经验少、与其他区域电网配合困难等问题，因此还未得到广泛应用。
但是在发展快速、负荷密度定位高，而且存在很多新区和准新区的开发区域，局部采用20kV是存在可能的，应积极进行论证分析。
在此情况下，选定浙江某城市区块，根据该区块发展的阶段和负荷水平，开展了20kV和10kV规划比较研究。
2规划比较思路为了寻求中压10kV和20kV配电网的规划比较，对不同方案进行技术经济分析比较，主要从电网远景建设规模、可靠性、电压质量、经济性和节能方面进行比较。
电网远景建设规模主要比较远景变电站建设规模、占地面积、高中压线路出线规模。
可靠性分析对各个不同方案计算平均用电有效度指标（ASAI）、系统平均断电频率指标（SAIFI）和系统平均断电持续时间指标（SAIDI），用这些指标来比较不同方案的可靠性高低。
电压质量分析根据中压配网线路负荷情况，通过理论潮流计算得到中压线路的最低电压。
经济性分析是将变电站和高压线路的综合投资、中压线路和配变的投资按等年值法折算到年值，再加上运行费用，计算得出年最小单位负荷总费用，然后比较不同方案的投资大小。
3 10kV和20kV规划比较3.1 比较方案确定为了使规划方案具有可比性，考虑到规划区域未来为城市高档中心区域，假设高中压均采用电缆线路，变电站布点已在布局规划中确定，通道走廊也已有初步设计，确定对以下四个方案进行对比分析：方案一：变比220/110/10kV，主变容量3×50MVA，电缆网；方案二：变比220/110/20kV，主变容量4×80MVA，电缆网；方案三：变比220/110/20kV，主变容量3×63MVA，电缆网；方案四：变比220/110/20kV和220/110/10kV，主变容量选取3×50MVA、3×63MVA、3×80MVA，电缆网的混供方案。
3.2规划区域现状简介该区域目前公用网络电压等级构成为220/110/10kV。
至2007年底，共有4座110kV变电站向规划区电网提供电源，主变共8台，主变容量总计286MVA；10kV配电线路23条，线路总长度179.48km。
3.3电网远景建设规模比较有关该区域远景110kV变电站建设规模见表3-1。
由表中可以看出，方案一为220/110/10kV电网方案，新建6座110/10kV变电站，数量最多；方案二、方案三均为220//110/20kV电网方案，区别在于方案二选取了4×80MVA的大容量变电站，故变电站数量最少；方案四为10kV和20kV混合电网方案，变电站数量与方案三相同。
结合四个方案变电站数量及占地情况进行变电站占地估算，见表3-2。
从表3-2的统计结果可知，和20kV 相关的二、三、四方案的变电站占地均小于10kV方案一的占地规模。
表3-1远景各方案变电站建设规模方案电压等级变电站最终规模变电站新建个数变电站总容量（MVA）方案一110/103×506900方案二110/204×803960方案三110/203×634756方案四110/10、110/203×80、3×63、3×504729表3-2110kV变电站用地规模方案变电站建设情况变电站单位占地面积（m2）合计占地面积（m2）最终规模座数4×80（MVA）3×63（MVA）3×50（MVA）方案一3×506----600036000方案二4×8039000----27000方案三3×6347700--30800方案四3×80、3×63、3×50490007700600028700对于110kV线路远景建设规模见表3-3。
从表中可以看出，方案二新建高压线路6条，线路长度34.72km，均比其它三个方案少，主要由于方案二采用大容量变电站，站点最少，故所需高压线路最少。
表3-3远景各方案110kV线路规模方案电压等级变电站最终规模线路条数线路长度（km）方案一110/103×50849.59方案二110/204×80634.72方案三110/203×63846.33方案四110/10、110/203×80、3×63、3×50847.45中压线路远景建设规模见表3-4。
从表中可以看出，无论从中压线路数量和长度比较，方案二和方案三均优于方案一和方案四，对于20kV电网方案，随着变电站容量的增大，变电站的供电范围加大，中压线路的总长基本上也随之逐渐增大，从而导致了中压线路投资和网损也逐渐增大，这是采用大容量变电站的一个不利之处。
表3-4远景各方案中压线路规模方案电压等级导线型号线路条数线路长度（km）方案一110/10YJV22-3×400205.41方案二110/20YJV22-3×40078164.47方案三110/20YJV22-3×40080136.35方案四110/10、110/20YJV22-3×400101176.93对四个方案的高、中压配网线路通道规模进行统计，分别见表3-5和表3-6。
从表中可知，选用20kV供电的方案二、三、四所需的高中压电缆通道资源均小于10kV供电的方案一。
其中高压通道中后三个方案的平均电缆通道长度为42.83km，方案一通道长度为49.59km；中压通道后三个方案的平均电缆通道长度为38.62km，比方案一的43.65km减少5.03km。
表3-5110kV电缆的通道选择及规模统计方案电压等级(kV)变电站座数高压线路总长度(km)电缆通道总长度(km)2×110kV3×110kV4×110kV方案一110/10649.5920.1711.557.12 1.50方案二110/20334.7216.8416.84----方案三110/20446.3320.1717.10 1.58 1.50方案四110/10、110/20447.4520.1715.47 3.20 1.50表3-610kV电缆的通道选择及规模统计方案电压等级(kV)电缆通道总长(km)缆沟6孔排管8孔排管12孔排管24孔排管条数长度(km)条数长度(km)条数长度(km)条数长度(km)条数长度(km)方案一110/1043.656 5.801 1.75510.49515.8749.75方案二110/2037.133 3.46610.473 4.16619.04----方案三110/2039.274 3.80712.802 3.35619.32----方案四110/10、110/2039.476 5.2859.574 6.59618.03----综上分析，采用20kV配电电压等级，对于相同区块的规划，远景规模可以有效减少变电站和线路布点密度，大大节约土地资源占用。
针对于目前我国城市化水平的快速提高，土地资源日益紧张，电网建设与城市土地资源之间的矛盾日趋突出，变电站站址和线路走廊的获得非常困难，拆迁等政策处理困难而言，20kV的应用能够在一定程度上缓解这些矛盾。
3.4供电可靠性和电压水平比较对各个不同方案考虑每个元件出现的平均年故障率及其故障时受影响的用户数和平均修复时间，同时考虑到某些方案可以转移负荷的情况，然后算出平均用电有效度指标（ASAI）、系统平均断电频率指标（SAIFI）和系统平均断电持续时间指标（SAIDI），计算结果如表3-7所示。
从供电可靠性指标可以看出，各方案的可靠性指标均可达到99.995%以上，其中方案二优于方案三、方案一和方案四。
表3-7远景四个方案在正常运行方式下系统可靠性指标分类单位方案一方案二方案三方案四平均断电频率指标:（SAIPI）（次/年）0.5300.5210.5240.529平均断电持续时间（SAIDI）（小时/年）3.096 3.032 3.045 3.072用户平均断电持续时间（CAIDI）（小时/次）5.978 5.047 5.481 5.702平均用电有效度指标（ASAI）--0.9999540.9999640.9999620.999957平均用电无效度指标（ASUI）--0.0000460.0000360.0000380.000043在中压配网的最低电压计算中，假设变电站母线电压为10.5kV或21kV，结合中压线路负荷情况，通过理论潮流计算得到中压线路的最低电压。
分析中，针对不同长度（1.0，2.0，2.5，3.0，3.5，4.0，5.0km）线路下，按照全网线路平均所带负荷来计算各方案的电压偏差，结果见表3-8。