20kV配电网实施的关键问题探讨

安 徽 省 教 育 厅 重 点 教学 研究 项 目（ ２ ０ １ ０ ０ ７ ２ ３ ， ２ ０ １ ２ ｊ ｙ ｘ ｍ２ ７ １ ） ．
作者简 介 ： 胡祥 飞（ １ ９ ８ ９ 一 ） ， 男， 安徽合肥人 ， 从事 电厂电气运行研究． ￥ 通讯作者 ： 张春 （ １ ９ ７ ２ 一 ） ， 男， 安徽望江人 ， 教授 ， 从事 电气传动 、 供配电技术 的教学与研究 ． Ｅ － ｍ ａ ｉ ｌ ： ｃ ｈ ｚ ｈ ａ ｎ ｇ ＠ａ ｈ ｐ ｕ ． ｅ ｄ ｕ ． Ｃ Ｈ ．
用２ ０ ｋ Ｖ 电压 等级 为 城市供 电 ， 韩 国于 １ ９ ９ ６年 开始将 配 电 系统升 压 为 ２ ２ ． ９ ｋ Ｖ， 整 个韩 国共 １ ８ ５个供 电局 应 用２ ０ ｋ Ｖ 电压 等级 ， 配 电线 路共 ６ １ ４ ０条 ， 全长 ３ ７ ６ ４ ５ ｋ ｍ＿ １ ’ ．
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ４ － ０ ４ — １ ０ ； 修 回 日期 ： ２ ０ １ ４ － ０ ６ ． １ ７ ．
基 金项 目： 国家级大学生 创新 创业 训练计划项 目（ ２ ０ １ ３ １ ０ ３ ６ ３ ０ ４ ８ ） ； 安徽省 教育厅 重大教 学改革研 究项 目（ ２ ０ １ ３ ｚ ｄ ｊ ｙ １ ０ １ ） ；
第１ １期
胡祥 飞， 等： ２ ０ ｋ Ｖ配 电网实施 的关键 问题探 讨
７ １
锡、 合肥等部分城区都 已有应用 ２ ０ ｋ Ｖ配 电网的成功案例
２ 采用 ２ ０ ｋ Ｖ 电 网 供 电的 优 点
在 中压 网络 中 ， 与 １ ０ ｋ Ｖ配 电网相 比 ， ２ ０ ｋ Ｖ 电压 等 级作 为配 电电压 具 有诸 多优 点 ． （ １ ）供 电能力增 强 ． 在 同等 导线 截 面积及 电流密度 的条件 下 ， 在输送 相 同 电功率 时 ， ２ ０ ｋ Ｖ有效 供 电半径 可增加 近 一倍 ． 如 果供 电半 径 不变 ， 采用 相 同截 面 的导线 ， 其输 送功 率 可增加 一倍 ． （ ２ ）电网损耗 得 到 降低 ． 在传 送 相 同距 离 和 相 同功 率 电 能 的前 提 下 ， ２ ０ ｋ Ｖ 电压 等 级 的线 路 电流 为 １ ０ ｋ Ｖ的 ５ ０ ％， 且线 路 的 电能损 耗为 原先 的 ２ ５ ％． 近几 年我 国电 网 的线 损 率 呈逐 年 上 升 趋势 ， 据 有 关 部 门分 析 ， 线损 升高 主要 是 １ ０ ｋ Ｖ及 以下 配 电 网络 的线 损 的增 加． （ ３ ）降 低建设 费 用 ， 减少 杆塔 和 变 电站 的布点 密度 ， 节 约土 地资 源 ． 采用 ２ ０ ｋ Ｖ 电压 等级 ， 可 以减少 变 电 站配 电出线 回路数 的一半 ， 可 以避 免负 荷密 集地 区出线过 多 带来 的通 道路 径 困难等 问题． 在额 定 电 流与 短路 电流相 同 的情况 下 ， ２ ０ ｋ Ｖ比 １ ０ ｋ Ｖ可 扩 大 变 电站 容 量 一倍 ， 在 同一 地 区 可 使 设 置 降 压 变 电 站 的数 量 减 少
２ ０ １ ４年 １ １月
ＮＯ Ｖ ．２ ０ｌ ４
文 章编 号 ： １ ６ ７ ２ － ０ ５ ８ Ｘ（ ２ ０ １ ４ ） １ １ － ０ ０ ７ ０ － ０ ４
２ ０ ｋ Ｖ 配 电 网 实 施 的关 键 问题 探 讨 术
胡祥 飞 ， 徐星星 ， 张 春
２ ４ ４ ０ ０ ０ ）
在我 国 ， ２ ０ ｋ Ｖ电压等 级早 在 １ ９ ９ ３年 就 已 经被 纳 入 标 准 电压 等 级 ， 但迄 今 为 止 该 电压 等 级 还 没 有 得 到 大规模 的应 用 ． 如 在苏州 工业 园区新 合作 区采 用 ２ ０ ｋ Ｖ全 电缆 供 电方式 ， 是 我 国第 一 个 ２ ０ ｋ Ｖ 电压 等级 配 电 网项 目， １ ９ ９ ６年投 入运 行 ． １ ０多年 的运行 实践 表 明 ， 与 １ ０ ｋ Ｖ相 比 ， ２ ０ ｋ Ｖ在 经济 性 、 可 靠 性 等 方 面具 有 明 显 的优 势． 采用 ２ Ｏ ｋ Ｖ配 电电压 对一 些 大城 市 的 高新 开 发 区具 有 重 大 经 济 意 义． 目前 除苏 州 外 ， 南京 、 福州、 无
第３ １卷 第 １ １ 期
Ｖｏ １ ． ３ｌ ＮＯ． １ １
重庆 工 商大 学学报 （自然科 学版 ）
Ｊ Ｃ ｈ ｏ ｎ ｇ ｑ ｉ ｎ ｇ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ Ｂ ｕ ｓ ｉ ｎ ｅ ｓ ｓ Ｕ ｎ ｉ ｖ ． （ Ｎ ａ ｔ Ｓ ｃ ｉ Ｅ ｄ ）
选择 ．
１ 国 内外 ２ ０ ｋ Ｖ 电网 的应 用
目前 ， 国外 的中压 电 网已普遍 采用 ２ ０ ｋ Ｖ电压等 级 ， 世 界 上 已经有 数十个 国家和地 区将 ２ ０ ｋ Ｖ电压 等级
作 为 中压 配 电网 的标 准 电压 ， 并 已列入 Ｉ Ｅ Ｃ（ 国际 电工委员 会 ） 标准 ， 具 有非 常成 熟 的技 术 和经 验 ． 在 欧洲 ， 近
关键 词 ： 配 电网 ； 电气 ； 电力 系统 ； 设 计
中 图分 类 号 ： Ｔ Ｍ７ ２ ７
文献标 志码 ： Ａ
目前我 国 中压 配 电 网 电压 等级 基本 为 １ ０ ｋ Ｖ， 但 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 ． 为 了满 足 不 断 增加 的负 荷 ， 电力 系统 的 电压也 在 不 断 地 提 高 ， 这 已经 成 为 电力 工 业 发展 的规 律 ． 而２ ０ ｋ Ｖ 电压 等级 以其 独 特 的优 越 性 ， 成 为 目前 中压 网络 一 个 很 重 要 的
８ ０ ％的国家 采用 ２ ０ ～ ２ ５ ｋ Ｖ电压 等级作 为 中压 配 电电压 ， 俄罗 斯 （ 前苏联 ） 在１ ９ ０ ２年便 出现 ２ ０ ｋ Ｖ电压 等级 ， ２ ０世 纪 ６ ０年代 以后 除少 数城 市 德 国也 在 ２ ０世 纪 ６ ０年 代 开 始 统一 将 原有的 １ ０ ｋ Ｖ配 电 网改造 为 ２ ０ ｋ Ｖ配 电网 ， 其供 电优势 较 １ ０ ｋ Ｖ电压 等级非 常 明显 ． 近６ ０ ％的亚 洲 国家 已采
（ １ ． 安徽 工程大学 电气 工程学院 ， 安徽 芜湖 ２ ４ １ ０ ０ ０ ； ２ ． 国电铜陵发 电有限公司 ， 安徽 铜 陵
摘 要 ： 介 绍 了 目前 国 内外 ２ ０ ｋ Ｖ配 电 网的应 用与发展 ， 分析 了应 用 ２ ０ ｋ Ｖ配 电 网的优 势 ； 从 开 关设备 、 配 电变压 器 、 ２ ０ ｋ Ｖ 配 电柜 的选择 以及 防雷与接 地 、 继 电保护 设计 等 几 个方 面 对 ２ ０ ｋ Ｖ 配 电 网 实施 的 关键 问 题 进 行 了探 讨 ， 为２ ０ ｋ Ｖ配 电 网的应 用与设 计提供 参 考．