20KV电制市电项目的油机配置方案
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。
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20kV电压等级应用情况介绍ppt课件
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
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 20kV的技术可行性分析 20kV引入对电压等级配置的影响
具
线绝 间缘 距厚 离度
导绝横杆避
线缘担塔雷
金子
器
具
架空裸导线导线选择
10kV钢芯铝绞线升压至20kV运行后，输送容量增加一倍。但 需注意，电压等级升高以后，故障时线路受到的机械应力也会 有较大提高，因此建议除主干线仍采用LGJ-240和LGJ-185;分干 线仍采用LGJ-95外，末端的T接线也采用LGJ-95为宜，以提高 20kV电网的整体机械强度。
2、提高线路的输送功率 在不改变原有线路导线规格的情况下，20kV的输送容量是10kV 的2倍。
3、提高中压网络的供电范围 在电压损失要求一致，负荷不变的条件下，20kV的供电范围是 10kV的2倍。
4、降低线损 电压由10kV升至20kV后，在负荷不变的条件下，功率损耗降低 了75%。
20kV电压等级简介
20kV设备情况简介
20kV设备名称 20kV设备额定容量
20kV设备情况简介
1. 20kV相关设备
变压器
重合器
隔离开关
并联互感器
分段器
电抗器
电流互感器
高压负荷开关
断路器熔断器Leabharlann 电压互感器 中性点接地设备
开关柜
过电压保护设备 绝缘子及穿墙套管
20kV设备情况简介
2. 20kV设备额定容量
20kV系统保护配置及整定方案
汤 向华 等 ：０ｋ 系统 保 护 配 置 及 整 定 方 案 ２ Ｖ
５ ５
Ｚ＇Ｒ￣ 十 ． ｏ ＝ ３ Ｚ 岫
３２ 线路 零序 二段 ．
３０ ３ ，＝
× 十 ｘ ｔ ３ ２ Ｚ１ ）
（ ）线路 的 Ｉ段 按保 证灵 敏度 ４倍整 定 １ Ｉ
／ ４ ５ ９Ａ／ ＝ １ ９ ８Ａ ０ ＝ ５ ４ ／ ３ ．
Ｒ＝ ０Ｑ ２
Ｚ ｂ＝ ２ １ ０ ＝ １ ／ ；４． ２ ０ ４１
系统 变压器 均 为 Ｙ ｎ ＋ ０ Ｄ接线 方式 ． 变压器 中性 点
收 稿 日期 ： ０ ０－０ －０ 修 回 日期 ：０ ０ ２ ５ ２１ １ ２： ２ １ —０ —０
尺． ２０４． ＝４．４ ＿ ／ ４１ ５
安 装有 一个 ２ 的 电阻器 ．主变低 压侧 有 一个 三 ０Ｑ 角 形 接 线 的平 衡 线 圈 （ 图 １２ Ｖ 系 统 的 一 次 如 ０ｋ 图 ）使 得 高压 侧 的零 序 电流经 平衡 线 圈接 地 。 断 ， 切 了高压侧 往低压 侧输送 零序 电流 的 回路 ．迫使高 压 侧 与 ２ Ｖ 低压侧 各 自成 一个零 序 网络 ． 不影 响 。 ０ｋ 互 也使 得零 序保 护的整定 相对 简单 ．同时考 虑两相 接
达到 ６０ ０ Ａ左 右 ． 须 快速切 除 ． 必 因此 需考虑 增加 零
图 １２ Ｖ 系统 的 一次 图 Ｏｋ
序过 流 保护 作 为单 相接 地故 障的 主保 护 ． 这就 要 求 出线 电流互 感器 （ Ａ） 采 用 ３相 ３ Ａ 接线 方式 以 Ｔ 需 Ｔ
取得 自产零 序 电流 或是 增加 独 立 的零 序 Ｔ 在 现 Ａ
摘 要 ：０ｋ 系统的 中性点接地方式有经消弧线圈接地和 小电阻接地 ２种方式， ２ Ｖ 针对经小电阻接地 的 ２ ｋ 系统因 ０Ｖ
20kv 运行规程
中国石油化工股份有限公司江苏苏州石油分公司20KV配电现场运行规程版本号[1.0]编制:审核:2012年12月12日发布2012年12月12日实施中国石油化工股份有限公司江苏苏州石油分公司发布中国石油化工股份有限公司江苏苏州石油分公司20KV高配现场运行规程版本号[1.0]目录总则高低压设备电力变压器20KV高压配电柜.400V低压配电柜防误闭锁装置倒闸操作附录A设备铭牌资料附录A1 主变铭牌资料附录A2 配电屏铭牌资料附录A3 10KV电流互感器铭牌资料附录A4 10KV电压互感器铭牌资料附录A5 电力电容器铭牌资料附录A6 避雷器铭牌资料附录B 熔断器技术规范附录B1交流熔断器技术规范附录B2高压熔断器技术规范附录C 消防设施的配置总则中国石油化工股份有限公司江苏苏州石油分公司20KV 高配概况中国石油化工股份有限公司江苏苏州石油分公司20KV高配于2012年12月投运，担负着向中国石油化工股份有限公司江苏苏州石油分公司供电任务新装一台高压配变。
规程的有关说明：一、本规程适用于中国石油化工股份有限公司20KV高配工程。
二、本规程2011年10月起开始修订<<中国石油化工股份有限公司江苏苏州石油分公司20KV高配现场运行规程>>1.0。
三、分管部门的领导及专业技术人员均应熟悉本规程。
现场运行人员的基本要求：一、高配现场运行值班人员均应熟悉本规程并严格按照本规程之规定进行设备的运行维护和事故处理工作。
二、高配电站运行值班人员必须进行相关考试合格后，方可担任运行值班工作。
设备管辖及正常的运行方式一、10KV高配内的所有设备均由厂内自行掌握控制。
二、电气一次系统的正常运行方式：10KV系统：本站有一路10KV进线，计量柜走10KV单段母线供1Y1I压变避雷器运行，101#1主变开关运行供#1主变；与 102#2主变开关运行供#2主变。
400V系统：#1主变低压侧经总开关上400V 单段母线，供各负载支路；#2主变低压侧经总开关上400V 单段母线，供各负载支路。
20kV配变技术手册
SC10-400/20 0.98 3.880 6 0.6 50 1560 1320 750 1288 660 1349 1235 280 421 450 18 a
SC10-500/20 1.22 4.620 6 0.6 50 1790 1370 750 1325 660 1386 1280 282 425 470 18 a SCB10-630/20 1.35 5.610 6 0.5 50 2130 1450 750 1453 660 1393 1353 232 385 500 18 a SCB10-800/20 1.54 6.660 6 0.5 52 2450 1540 910 1430 820 1370 1328 305 394 530 18 b SCB10-1000/20 1.81 7.700 6 0.5 52 2880 1570 940 1563 820 1493 1451 311 398 535 18 b SCB10-1250/20 2.28 9.130 6 0.5 52 3310 1620 940 1683 820 1613 1571 313 404 555 22 b SCB10-1600/20 2.40 11.66 6 0.5 52 4500 1850 940 1728 820 1668 1617 332 370 620 22 c
(kW)
空载电流 No-load Current
(%)
短路阻抗 Short-circuit
Impedance (%)
S11-M-100/20-10 100
0.2
1.65
0.8
S11-M-125/20-10 125
0.24
1.98
0.8
S11-M-160/20-10 160
市电和中压油机切换(二)
市电和中压油机切换（二）
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市电和油机切换二、分段母线带联络情况下市电/油机转换系统
分段母线带联络情况下，两个市电电源进线开关K1和K2和母联开关K5进行联锁，油机开关K3和市电开关K1联锁，油机开关K4和市电开关K2联锁，任何情况下，开关K1-K5进行5选2操作，五个开关只能同时合上其中两个，工作方式如下：
一、市电1和市电2均正常
两个市电进线开关K1和K2均处于合闸状态，联络开关K5处于分闸状态，数据中心负载由市电1和市电2分别供电；
如图1
图1 市电分供
二、市电1故障
当市电1故障或失电时，发电机组不用启动，市电1侧的进线开关K1自动分闸，联络开关K5自动合闸，数据中心负载切换到市电2电源供电；
图2 市电2单供
三、市电2故障
当市电2故障或失电时，发电机组同样不启动，市电2侧的进线开关K2自动分闸，联络开关K5自动合闸，数据中心负载全部由市电1电源供电；
图3 市电1单供
四、两路市电故障
当两路市电电源均发生故障或失电时，启动发电机组，当发电机组完成并机后，两个市电进线开关K1、K2和联络开关K5均自动分闸，两个发电机组进线开关K3和K4均自动合闸，数据中心负载转由发电机组并机供电系统供电。
图4 油机供电
五、系统开关状态表
系统中，两个市电电源进线开关K1和K2、两个发电机组并
机系统进线开关K3和K4、联络开关K5均参与联锁，关系对应表如下表：。
20kv油浸式变压器技术规范附20kv箱式变电站技术规范
20kv油浸式变压器技术规范附20kv箱式变电站技术规范20kV油浸式变压器技术规范目录1 规范性引用文件 (2)2 技术参数及要求 (2)3 使用环境条件表 (2)4 试验 (2)规范性引用文件本标准引用了下列标准的有关条文，当这些标准修订后，使用本标准者应引用下列标准最新版本的有关条文。
GB1094.1 电力变压器第1部分总则GB1094.2 电力变压器第2部分液浸式变压器的温升GB1094.3 电力变压器第3部分绝缘水平、绝缘试验和外绝缘空气间隙GB1094.4 电力变压器第4部分分接和联结方式GB1094.5 电力变压器第5部分承受短路的能力GB2900.15 电工术语变压器互感器调压器电抗器GB2536 变压器油GB311.1 高压输变电设备的绝缘配合GB/T1094.4 电力变压器第4部分电力变压器和电抗器雷电冲击波和操作冲击波试验导则GB/T1094.10 电力变压器第10部分声级测定GB/T16434 高压架空线路和发电厂、变电所环境污区分级及外绝缘选择标准GB/T16927.1 高压试验技术：第一部分：一般试验要求GB/T16927.2 高压试验技术：第二部分：测量系统GB/T 25289 20kV油浸式配电变压器技术参数和要求GB/T5582 高压电力设备外绝缘污秽等级GB/T6451 三相油浸式电力变压器技术参数和要求GB/T13499 电力变压器应用导则GB/T17468 电力变压器选用导则GB/T15164 油浸式电力变压器负载导则GB/T4109 高压套管技术条件GB5273 变压器、高压电器和套管的接线端子GB/T7252 变压器油中溶解气体分析与判断导则GB/T7295 运行中变压器油质量标准GBJ50150 电气装置安装工程电气设备交接试验标准JB/T8637 无励磁分接开关JB/T3837 变压器类产品型号编制方法1。
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20KV电制市电项目的油机配置方案
在中国大陆的很多地区，采用的是20KV电制市电。
如果在这些地区建设数据中心，我们将如何设计备用电源中的柴油发电机组技术方案呢？目前我们已经处理过多个类似项目。
在现有的柴油发电机组市场上没有通用的任何功率类型的20KV 50HZ柴油发电机组，只有向发电机组厂商通过定制方式才有可能获得，但通过定制获得的柴油发电机组由于零部件的缺乏将会给以后的维修和保养造成极大的困难，因此站在项目运营团队的角度，我们必须为项目选择通用的柴油发电机组。
在现有的柴油发电机组市场上主要存在着400V和10KV两种电压和不同功率的柴油发电机组。
根据柴油发电机组两种不同电压，以6台备用2000KW项目需求为例，我们将介绍以下三种为20KV电制市电配置的柴油发电机组技术方案：
1方案一：6台400V低压柴油发电机组高压侧并机方案
方案说明：
1、由于受困于并机母排电流6300A限制，6台低压发电机组并机运行必须在高压侧才能实现。
因为6台2000KW 400V发电机组并机电流将达到2万多安，无法设计并机母排。
2、我国现有的并机技术相当成熟，无论是在低压并机和高压并机控制方面，都出现了优良的解决方案。
据此在本方案中我们选择了6台400V低压油机通过6台变压器将每台油机电压升到20KV，在20KV侧实行并机控制，达到6台低压发电机组并机运行目的。
并机后与市电在20KV 侧切换，为项目提供备用电源。
3、馈电系统沿用市电运行时的馈电系统，在备用电源系统中不加更改。
4、本方案的优势：
a、通过并机功能将整个项目备用电源（6台柴油发电机组）集中在一起成为备用电站，方便设备维护和管理。
b、将备用电源升至高压后传输节约了电传输过程中的成本（电缆及电损失）。
C、馈电系统方面沿用市电系统设计，特别适用于改造系统。
5、本方案的缺点是：
a、为了提高系统可靠性，发电机组数量需增加（如采用N+1或N+2系统），增加了系统初次投资。
b、在整个系统中每台油机均需配置低压电柜，变压器和高压电柜，多出了数量不小的低压或高压电柜，初次投资设备成本高，同时也增大了设备的占地面积。
2方案二：6台10kV 高压油机并机方案
方案说明：
1、本方案中我们采用了10KV中压油机，在10KV母排侧实现6台2000KW并机，再通过升压变压器将发电机组输出电压升到20KV，与市电在20KV侧切换，为项目提供备用电源。
2、馈电系统采用市电运行时的馈电系统，在备用电源系统中不加更改。
3、本方案优势：
a、将整个项目备用电源集中在一起成为备用电站，方便设备维护和管理。
b、同时将备用电源升至高压后传输节约了电传输过程中的成本（电缆及电损失）。
c、在现有的数据中心项目中，相关项目采用了10KV等级相关设备如冷水空调等，可直接在10KV 侧与市电切换，减少了变压器配置，同时也节省了能量在变压器处的损耗。
d、馈电系统方面沿用市电系统设计，同样适用于改造系统。
e、与方案一比较在整个系统中每台油机少配置低压电柜，也减少了变压器数量配置和高压电柜的数量，初次投资设备成本降低。
4、本方案缺点：
a、为了提高系统可靠性，发电机组数量需增加（如采用N+1或N+2系统），整个系统初次投资将增加。
b、与方案一比较油机采用中压油机，对油机操作工人要求提高，增加了油机运行和保养中的人工费用。
3方案三、400V油机直接在低压侧与市电变压器进行一对一切换
方案说明：
1、本方案采用400V低压油机在市电低压变压器侧实现一对一切换，或将系统按楼层分成N 个系统，将少量低压油机并机后再与市电变压器在低压侧分别切换。
（将项目分成N个系统是
为了适应低压油机不能多台并机的特点，降低系统总需求量。
香港NTT项目就是采用这样的方案）。
2、众所周知，切换的可靠性要高于并机系统可靠性。
任何需要满足uptime T 4认证要求的项目建议采用2N低压油机系统方案。
3、本方案优势：
a、可靠性高，配置简单。
这是所有方案中可靠性最高的一种方案。
当项目将可靠性视为最重要因素时，建议选择此种方案。
4、本方案缺点：
a、由于是低压机组，其传输电缆成本较高，传输电损失相对也高。
b、为了降低项目油机配置数量，采用此方案时设计工程师应合理设计和布置负载，使备用机组尽可能在大功率条件下输出。
c、由于低压输送中传输电缆成本较高，因此在设计时应合理布置油机位置，尽量减少低压电缆的长度。
d、由于需调整低压变压器后负载，本方案不适用于改造项目。
在初步了解了以上三种方案以后，各位用户是否迫切想知道以上三种方案的经济对比情况呢？下面我们将根据以上一次图，以6台油机需求为例对三种方案进行配置需求，大家可以根据下表中的配置要求及数量和各企业的预算定额进行三种方案的经济方案对比：
没有哪一种方案是万能通用的，不同应用需求，将会有不同方案选择。
只有根据项目自身的需求，才能选择最适合项目的技术方案。
今天我们列出各种可行的方案和各个方案的优点和缺点供用户参考，希望各位用户在项目的具体应用中根据具体项目需求选择项目最合适的油机配置方案。
我们欢迎各位专家来电来函共同探讨关于油机配置方案的问题。