配电设备10--20kV升压改造分析

动力与电气工程　ＳＣＥｌＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮ０Ｌ０ｏＹ　。　２　０。１　３　ＮＯ　．。１　８，ｌｊ２圆　配电设备１　０．－－－２０　ｋ　Ｖ升压改造分析①　戚琪　郑碧娜　（广州市电力工程设计院有限公司　广东广州　５１　００００）　摘要：先叙述了戒嗣现在各个领域的配电系统及其存在的问题；然后提出了配电设备升压改遗所遵循的技术原则，以及升压改造的策　略和技术措施，曩后以广州为倒分析配电网采用２０　ｋＶ供电的必要性，并对配电升压改建提出一些具体建议。　关键词：电网升压改追　１０　ｋＶ电罔　２０　ｋＶ电网节约型电网　中图分类号：ＴＭ　７１　４．２　文献标识码：Ａ　文章编号：１　６　７　２－－３７９１（２ｏ１３）０６（ｃ）Ｏ１　２　７一Ｏ２　电力是经济社会发展的基础动力，电　治、经济以及技术等原因，现阶段在我国已　造部门已开始研制、生产相关产品。　力在各项能源消耗领域中所占的比重很　初具规模的城乡电网中，除３３０、５００　ｋＶ作为　大，供电企业在输电、配电、供电、用电等领　超高压输电电压，２２０　ｋＶ作为高压输电电　２配电设备升压改造的技术原则　域开展节能降耗工作，促进电网的经济运　压外，全国占多数的地区都采用３５　ｋＶ与　２．１架空线路升压改造技术原则　行，具有显著的经济效益和社会效益。　１１０　ｋＶ（东北用６６　ｋＶ）为高配电压，而ｌ０　ｋＶ　将原有ｌ０　ｋＶ架空线路调整适当线间距　由于配电网分布十分广泛，电压等级　为中配电压、２２０／３８０　Ｖ为低配电压。　离并更换绝缘子、避雷器等线路附属设备　较低、线径较细，加上缺乏有效的检修和管　经济的飞速发展，使得一些地区的电　后即可以运用于２０　ｋＶ电网。当然，不同长　理，造成配电网损耗较大。因此，配电网的　力配电系统的弊端日益显现。特别是经济　度的架空线路要采用不同的升压改造过渡　节能降损在电力系统的经济运行过程中占　发达地区，固有的１０　ｋＶ配电系统出现容量　方案，这样１　０　ｋＶ用户才可以顺利完成　据非常重要的地位。所以对配电网的升压　小、损耗大等问题。已经很难承受急剧增长　２０　ｋＶ新电网的接入。　改造由ｌＯ～２Ｏ　ｋＶ是一项非常符合我国现　的用电负荷。２０　ｋＶ电压等级已列入国际电　２．２电缆线路升压改造技术原则　阶段电力发展需要的决策。２０　ｋＶ电压级在　工委员会标准ＩＥＣ３８一ｌ９８３中，在国外已被　因为电缆线路深埋地下，改造困难。所　中压配电网中实现全覆盖是大势所趋。当　数十个国家和地区采用，具有非常成熟的　以我们一般建议在改造初期暂不进行电缆　然，为了节省电网建设的投资费用，我们采　技术和经验。国内对２０　ｋＶ电压等级的优点　线路改造。等到一定时期，我们还是需要对　取用１０　ｋＶ电压级配电升压至２Ｏ　ｋＶ电压级　早有认识，ｌ９８０年当时的电力部就提出将　原来的ｌ０　ｋＶ电缆线路进行改造。但并非所　配电的方式。　２０　ｋＶ电压等级列入ＧＢ　ｌ５６标准，ｌ９８４年农　有的固有ｌ０　ｋＶ电缆线路都可以再利用，首　电系统的专家也提出采用２０　ｋＶ电压等级　先要对升压改造的１０　ｋＶ电缆线路进行可　１配电系统　配电，此后众多专家学者相继提出建议，给　行性的评估，根据评估结果才能决定是否　在电力系统中，配电网主要起分配电能　予论证，倡导采用２　ＯｋＶ电压等级。并在　再利用。然后对符合要求的电缆进行介质　的作用。配电网通常按电压等级来分类，可　ＧＢ１５６一ｌ９９３（（标准电压》中加括号列入，后　损耗测量以及主绝缘交流耐压试验。　分为高压配电网（３５～１１０　ｋＶ）、中压配电网　修订为ＧＢｌ５６－－２００３（（标准电压》。自ｌ９９３年　通过评估、试验确定真正可以升压的　（６～ｌ０　ｋＶ）和低压配点网（２２０／３８０　Ｖ）。在　苏州新加坡工业园区的第一个２０　ｋＶ全电　电缆线路，升压前必须把所有的电缆的附　负载率较大的特大型城市，２２０　ｋＶ输电网也　缆供电项目起，目前已有不少项目进行了　件都更换成符合２Ｏ　ｋＶ电压的标准。１０　ｋＶ电　兼有配电的功能。但是由于一些历史、政　论证、规划、立项、试点和投入使用，设备制　缆线路升压改造完成之后，还需要进行外　表１　２０ｋＶ架空裸电线线间距离（ｍ）　护套绝缘试验，局部放电试验，主绝缘交流　耐压试验及绝缘电阻测量等。当这一切都　档距／ｍ　４Ｏ及以下　５０　６０　７０　８０　９０　１００　符合要求时，方可进行投入运行。　线间距离／ｍ　０．６０　Ｏ．６５　０．７０　０．７５　０．８５　１．０　１．１　２．３架空裸导线线路升压改造技术原则　表２　２０ｋＶ架空裸导线安全距离限值（ｍ）　在升压改造前，要对水平线之间的距　离进行校核，导线之间的标准距离如表１所　线路经过地区　最小垂直距离／ｍ　最小水平距离／ｍ　示。如果档距超过ｌ２０　ｍ时，就要根据《６６ｋＶ　人口密集地区　７．０　，　及以下架空送电线路设计技术规范》进行　计算。　地面　人口稀少地区　６．０　，　交通困难地区　５．Ｏ　，　３架空裸导线线路升压改造技术原则　通航河流　６．５　７　在升压改造前，要对水平线之间的距离　水面　进行校核，导线之间的标准距离如表ｌ所　非通航河流　６．Ｏ　，　示。如果档距超过１２０　ｍ时，就要根据《６６　ｋＶ　建筑物　３．５　２．０　及以下架空送电线路设计技术规范》进行　公园、绿化区、防护林　３．０　３．０　计算。　果树、经济作物或城市绿化灌木　２．Ｏ　，　当裸导线升压改造后，在最大计算弧　垂风偏的条件下，与地之间的距离及交叉　街道行道树木　２．Ｏ　２．５　跨越应满足表２的要求。　①作者简介：戚琪（１９８１一），女，广东人，工程师，学士，主要从事配电网方向的工程设计、技术与研究等工作。　郑碧娜（１９８Ｏ一），女，广东人，助理工程师，主要从事配电网方向的工程设计、工程管理等工作。　科技资讯ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ　１　２７　匪圈　４配电变压器升压改造技术原则　４．１配电变压器升压改造技术原则　配电变压器的改造主要在于变压器的　更换时间。由于升压改造施工能力与配电　变压改造时间的限制，为了保证供电的可　动力与电气工程　加几个１０　ｋＶ的接头。２０　ｋＶ电压等级的试验　场的介质损耗，并做现场的耐压交流实验。　一（４）缓解站点和线路走廊资源紧张程度　在人口密度和负荷密度较高的城区，　获取站点和线路走廊资源越来越紧张。　采用变频谐振法进行测量绝缘电阻以及现　的需要。　切符合要求时即可运行２０　ｋＶｄ电网。　③开关设备：开关设备的改造方法和　２０　ｋＶ电网可简化变电层次、提高单台主变　些和利用一些旧的相结合的方式。首先　走廊资源的需求，大大节约变电设备和线　靠性，需要对同一线路上的配电变压器进　手段和配电变压器的方案相似。采用新换　容量，从而减少变电站的布点密度和线路　行分批更换。线路未改造时，双抽头配电变　压器在１０　ｋＶ档工作，改造完成之后，调至　２０　ｋＶ档工作。　一对原来ｌ０　ｋＶ开关设备进行２Ｏ　ｋＶ电压等级　路走廊占用的土地资源。　的试验。可以改造的１０　ｋＶ开关设备，送厂　改造。对于不可以改造的开关设备，全部进　４．２配电网升压改造的策略和技术措施　５结语　（１）改造的策略。　行更换。　对１０　ｋＶ配电网升压改造的原则要充分　４．３以广州为例分析电网升压改造的必要　将“设备全寿命周期”和“问题设备改造”等　性　统筹考虑，使固有１０　ｋＶ系统的资产能够得　据统计，我国的线损率和发达国家相　到最大限度的使用，保证经济效益，而新改　比比较高，将１０　ｋＶ电网升至２０　ｋＶ电网可以　进的２０　ｋＶ系统具有较高的科技含量这样　降低７５％的线损，节点潜力很大。经济飞速　一个两全的效果。要达到这种效果，我建议　发展，配电网规模的要求也愈来愈高，我国　从以下几个方面做。　有必要进行大规模的电网升压改造。在这　①对于２２０／１１０（６６）／２２／０．４　ｋＶ这样的　样一个时机，我们恰好可以充分利用现有　环状区域，因为它们主要在大城市的外围　电网存量和装备制造水平，来提高供电能　城乡，该区域的配电设备固定资产投入都　力和客户接入适应范围，来建设节约型电　是比较低的，改造成本也比较低，改造之后　网，缓解站点和线路走廊资源紧张程度。新　可以得到更大的经济效益，因此应该将该　型电网系统可以达到提升供电能力、规范　区域划分为２０　ｋＶ的供电区域。　城市电网结构、方便运行维护、节约土地资　②对于一些地区的负荷超过了８～　源和降低电网损耗、减少电网投资、增加社　１０　ＭＷ／ｋｍ　，并且有增长的趋势，网络损坏　会和企业经济效益等目的。下面就以广州　率也比较高，布局不合理等，那么可以将这　为例，分析中压配电网采用２０　ｋＶ供电的必　些地区先行划入２０　ｋＶ供电区域。　要性。　③根据“配电设备的全生命周期”理论，　（１）适应配电网规模增量发展的需要。　利用较长的时间将１　０　ｋＶ网全部改造成　２００８年时预计在２０１１年，广州市最大负　２０ｋＶ网，而在此过程中就把２０／１０　ｋＶ的变压　荷将达１０００万千瓦。新型２０　ｋＶ配电网可以　器作为过渡，此区域划为１０　ｋＶ供电区域。　解决固有ｌ０　ｋＶ电压模式的弊端。　④对改造地区要确定２０　ｋＶ电压等级的　（２）提高供电能力和客户接入适应范围　设计原则，以及新增加的用户接入时应该　的需要。　遵循的设计原则，坚决抵制１０　ｋＶ新客户的　在番禺区、天河区等负荷密度较高的　接人，分担２０　ｋＶ网络的改造费用等。对于　地区，电力需求旺盛，大容量客户所占的比　各级电压等级和变压器之间的变化要有明　例日渐增高，１０　ｋＶ电网系统已不能满足客　确的了解。　户的供电需求。而如果采用２０　ｋＶ供电可使　此外，２０　ｋＶ电网正在向着智能网架的　线路的供电能力提高ｌ倍，不仅扩大了供电　结构充分改造。“十二五”规划中提到了将　半径和供电范围；还可使客户的报装容量　发展智能电网作为重要的内容将其融入　达到２万～３万ｋＶＡ，能够为大客户提供更　“三网融合”，并开始制定方案列入试点项　加灵活和经济的接入方式，可以缓解经济　目之中。　发展和供电不足的紧张。　（２）改造的技术手段。　（３）建设节约型电网的需要。　①改造架空线路：１０　ｋＶ与２０　ｋＶ电网的　２０　ｋＶ电网设备价格、设备尺寸、征地　架空线路只是线与线之间的距离以及导线　价格与ｉ０　ｋＶ电网相差不多，但供电能力却　对横担和杆塔间距有所不同，它们距离地　是后者的两倍。前者可以减少一级变电层　面的长度是相同的。在升压改造过程中，需　次（６６　ｋＶ），所以２０　ｋＶ电网可以明显节省电　要把瓷瓶和横担更换掉，将导线间的距离　网投资。据测算，输送同等功率时２０　ｋＶ供　由原来的０．９　ｍ调整至１．１　５　ｍ，原绝缘线维　电线路的有色金属耗量可减少５０％，节约中　持在０．９　ｍ的距离，原杆塔不必改变。　压线路的建设投资约４０％。通过理论分析可　②电缆线路：电缆线路的改造可以依　知：在单回线路输送功率相同的情况下，线　照架空线路的改造手段。选取电缆（ＹＪＶ一　路载流仅相当于１０　ｋＶ线路的５０％，则线路　８．７／１０　ｋＶ－３　Ｘ　４００　ｍｍ　），长０．８ｌ　ｉＴＩ，不更　电能损耗仅相当于升压前ｌ０　ｋＶ线路的１／　换上面的附属配件，人为的在电缆之间增　４，综合经济效益优势明显。　２８　科技资讯ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ　理论研究和运行实践都表明，２０　ｋＶ和　１０　ｋＶ电压相比，在技术性和经济性方面具　有明显的优势，将２Ｏ　ｋＶ确立为我国中压配　电网的电压等级是一种趋势。我国电网建　设正处于上升期、转型期，相当一部分配网　设备处于更型换代的最佳阶段。对各地配　电网的升压改造，可以有以下几点建议。　（１）在新建配电网时，优先考虑使用　２０　ｋＶ配电系统，必要时还可考虑采用双电　压供电，特别是开发区、工业园区、城镇地　区。　（２）２０　ｋＶ配网建设初期，建议６６　ｋＶ或　２２０　ｋＶ变电所采用２台及以上主变压器，互　为备用，以保证供电可靠性，必要时可考虑　采用联络变压器。　（３）在一些边远地区，如果升压费用不　太高，且具有很大的经济效益，那么可以进　行２０　ｋＶ升压改造。　（４）在客户接入方面，建议运用政府的　号召力，颁布相关规定，要求新客户采用　２０　ｋＶ供电，在过渡期允许客户短期内通过　联络变压器接入２０　ｋＶ系统。　（５）在电价方面，相关部门需要尽快重　新制定２０　ｋＶ电价政策。　参考文献　【１】李雅倩．１０　ｋＶ配电网升压改造的策略　和技术措施【Ｊ】．技术与市场，２０１１（１２）：　１Ｏ．　［２］魏庆海，吕鸣镝，周莉梅，等．配电网采　用２０　ｋＶ供电的前景分析［Ｊ】．电网技术，　３２（２３）：２３．　【３】舒东胜，李安．城市电网中压配网升压　为２０　ｋＶ的探讨【Ｊ】．湖北电力，２０ｌ０（１）：　ｌ４．　［４】杨涛，孙洪伟．提高１０　ｋＶ配电网供电可　靠性【Ｊ】．农村电气化，２００３（８）：４．　［５】李静．谈提高ｌ０　ｋＶ配电网供电可靠性　的措施【Ｊ】．农村电工，２００８（１）：１１．