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【摘要】本文首先介绍了国内、外20kV电压等级应用情况，然后着重探讨了推行20kV电压等级配电网的可行性及优越性，并对实际规划应用中提出了一些建议。
【关键词】 20kV 配电系统规划建议
中图分类号：TM7 文献标识码： A
【abstract】This paper firstly introduces the domestic and foreign 20kV voltage grade applications, and then focuses on the implementation of the distribution 20kV voltage grade, and the feasibility and superiority of actual planning applications, some Suggestions were put forward.
【Key words】20 kVdistribution system planning proposal
0 引言
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。随着我国经济的持续快速发展和城市化水平的不断提高，10kV配电系統越来越显示出容量小、损耗大、土地占用量大、环保性能差等。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。还可以减化电压等级，有条件的地区可以简化为220/20/0.4kV，取消10kV和35kV。
一： 国内外20kV电压的应用情况
1.1 国外20kV应用情况
世界上很多国家为能求得电网的最佳经济效益及合理的发展,近十多年来不少国家都致力于改造己有电网。其主要内容是简化电压等级，拉开相邻电压级间“距离”到3倍以上；提高各级配电电压；采用优化电压制及标准化、系列化设备等等。美国及多数欧洲国家也都对原有配电网进行了升压改造。例如美国由13.8kV升至24kV意大利由5kV升至23kV,法国由原来的10kV和15kV升至20kV俄罗斯将几乎所有大城市的10kV配电网改造成20kV等。东南亚、南亚、中东、非洲、拉美等许多国家,都以20kV电压作为主要的配电网。20kV配电系统在世界各地尤其是经济发达地区已取得了广泛的应用,并取得了丰富的运行经验。因此,20kV中压配电系统是技术成熟的中压配电系统。 1.2 国内20kV电压的应用情况：
苏州供电公司于1994年编制中国—新加坡联合开发的中新合作区电网规划时，由于负荷密度比较高，采用了20kV配电电压，在1996年正式投运，为我国率先采用，投运后引起了供电部门广泛关注。2007年江苏省电力公司组织通过了苏州中新区20kV配电网评估，并两次发文，在全省范围内推广应用，截止2008年年底，江苏省在全省13个地市共建成投产20kV项目49个，2009年计划20kV项目139个，目前试点用户均表示，应用20kV供电，降低了营运成本，用电质量得以提升。
2011年1月，深圳市供电局对华星光电公司供电的两条20kV线路成功合闸投运，标志着深圳市首条20kV"低碳"线路在光明新区正式开通。据了解，"十二五"期间，将陆续新建220kV玉律、大通等7个采用20kV配网供电模式的变电站。另外现有的220kV公明、110kV光明、110kV塘尾共三座变电站将改造为220／20kV直降模式变电站。
国内还有许多省市区推广和扩大20kV供电电压，如河北省沧州渤海于2007年批准20kV中压配电网系统的建设。湖北省宜昌白泽化学工业园于2008年开始采用20kV配电系统。无锡太湖新城首座110kV菱湖变于2008年底建成投运，正式形成20kV配电系统。上海临港新城经上海交大、上海电力公司等单位的论证，也决定采用20kV电压等级等。除了供电部门使用以外，用户也采用过20kV电压等级，其中有：上海引进磁浮列车，用户中压侧也有20kV, 上海轨道交通、地铁和轻轨均采用20kV电压等级,实际运行情况良好，昆山的南亚公司(台湾独资塑胶企业)使用的也是20kV配电电压等级。
二： 浙江省20kV电压应用情况：
2.1 应用规模
2009年省公司成立了20kV配电网应用与推广领导小组（浙电发展〔2009〕1097号），出台了《关于加快推进20千伏用户供电的指导意见》（浙电营〔2009〕1567号），印发了《关于2010年配网建设与改造中推广20千伏电压等级及单相变压器应用的通知》（浙电生〔2009〕1545号），落实了浙江电网20kV销售电价。2009年杭州、湖州、嘉兴、温州、绍兴、衢州、台州等7个地区共计投产运行20kV线路5条，线路长度16.7公里，带20kV配电容量2880kVA；在建20kV线路11条，线路38.9公里；合计已完成20kV电网建设投资约2730万元；2010年计划投产20kV线路1885公里左右，完成20kV配电网投资8亿元左右。
浙江省20kV应用最广属嘉兴电网，目前嘉兴市20kV配电网络建设正在有序推进，到2013年前后，全市将取消35kV电网，并将约1.4万千米10kV配电线路升压为20kV，输电能力将大幅提升。嘉兴电网电压序列优化后，采用20kV电压等级，与原规划方案相比，目标网架110kV变电站由236座减少到146座，减少投资75.6亿元，电网建设占地（含走廊）减少约68000亩。绍兴上虞新区规划总用地面积275平方公里，是浙江省打造杭州湾产业带的重要组成部分，采用20kV电压等级后，与原规划方案相比，减少110千伏变电站15座；2009年11月，《上虞新区20千伏智能配电网规划》通过上虞市政府组织的评审，切实纳入当地市域总体规划和土地利用总体规划。
2.2 应用实例
2010年11月 温洲苍南县110kV芦蒲变20kV出线施工图审查顺利通过，110kV芦蒲变本期新建9条20kV出线，其中6条20kV线路对临港产业基地厂房供电，另3条20kV线路为附近居民提供生产生活用电，苍南县首条20kV线路计划于次年7月投运。工程设计时选取较适用的、较稳定的、经过城网研究检测的新设备，如真空开关，新型跌落式开关和防雷效果较好的金属氧化物避雷器及新式的线路连接线夹等；线路导线考虑10~15年发展裕度，同时按允许电压降校核，经理论计算，线路主干选择JKLYJ-240导线；电缆选用YJLV22铝芯电缆，额定电压U0/U：18/20；线路路径的设计，综合考虑交通、运行、维护、施工、防洪等多方面因素；电杆选用φ230*15/1616及以上规格；金具选用热镀锌元件；绝缘子选用防雷支柱绝缘子及XP-70绝缘子。在线路起始杆、分支杆装设故障指示器，检测短路故障显示故障区段和地点。
2003年，浙江新建江东工业区，面积为105km2,负荷密度高达30MW/ km2,由杭州市电力局，浙江大学电力经济及信息化研究所联合编写了《杭州江东区供电电压论证报告》报告中对三个方案进行了比较，以方案Ⅲ电压层次为220/110/20kV为最佳，当年8月组织审查，主管部门考虑备品备件等问题，最后没有实施，但标志着20kV新一轮讨论和论证正式启动。
2009年10月，20kV丽水南城配电网网架工程初步设计图纸审查顺利通过。莲都供电局即将开工兴建全市首条20kV线路——南五路20kV线路工程。该项工程以同杆双回的形式建设20kV架空线路，总投资为280万元，2010年2月前建成投产。竣工后暂采取10kV降压运行，待园区内相应变电所建成投产后再恢复至20kV电压运行。
2009年11月2日，杭州电力局第一条20kV模拟线路及实训基地顺利竣工。城北局第一时间成立“20kV模拟线路及实训基地”工作小组，通过实际现场作业和摸索，对20kV标准化设计、施工、运行维护等发挥重要的指导作用。目前杭州部分区域电力负荷总量快速发展,原有10kV配电网送电容量较小,线路负载重、损耗高,供电电压质量也难以得到保障,因此对原10kV线路进行升压改造已经势在必行。
2011年1月，國家电网公司专家组通过《宁波市城市配电网"十二五"规划》审查。《规划》中，宁波电业局首次将20kV电压等级纳入配电网规划，规划新建20kV开关站102座，环网柜157台。新建10kV开关站463座，环网柜819台，"十二五"期间，宁波市城市配电网建设总投资约118亿元。
虽然20kV项目如雨后春笋般呈现出来，但不得不承认的是，目前浙江省内已经实施20 kV供电的地区并不多，仅在嘉兴市各地区、温州、丽水等一些地区有小范围实际应用。那么是什么拌住了20kV的发展脚步呢？那是因为是否推行20 kV电压等级是根据各个地区具体情况来定的，并不是每一个配电网都适合升压到20 kV，而且各个地区的管理模式也不一样。如果某地区负荷密度不大，预期未来也没有大幅增长，就没有必要改变现有供电电压，这是根据负荷密度来定的。因此在具体实施前，各地电网公司也会比较慎重。
三：20kV电压适用范围及建议
3.1 适用范围
20kV供电的适应范围应结合地区电力发展、现状电网条件以及上级电源规划，按照新建区域、混供区域的不同需求和特点，规划20kV配电网。（1）新开发的工业园区、新城区等新兴区域，负荷增长迅速的区域，可考虑直接引用20kV电压等级。（2）现状电网具有一定规模，但主干线及设备存旧，供电可靠性低的区域，视改造时机可考虑引入20kV电压等级。（3）对于10kV供电系统相对成熟稳定，在一定时期内可以满足电力负荷增长的区域，研究该区域引入20kV供电的时机和条件。3.2 规划建议
在推广应用20kV电压等级的过程中，无论是新建20kV中压配电网还在10kV配电网基础上改造，一些基础性的技术政策应认真对待，提出以下建议供参考：
（1）中性点运行方式：电力电缆网的建设和绝缘导线的应用，中压配电网的中性点运行方式已逐步趋向于中性点直接接地或经小电阻接地，中性点运行方式的确定，相应地确定中压配电网的保护方案。
（2）配电变压器的接线方式：在20kV电压等级的中压配电网的配电变压器连接群组方式应确定为20／0.4kv一△/Y，即D11.Yn。
（3）配电体制：在20kV电压等级的中压配电网中应尽量减少照明和动力用电混合型配电制式。实行照明和动力用电分开，对居民用电采用单相制供电，同时减少配电变压器单台容量，缩短低压配电线供电半径，提高电压质量。
（4）推行箱式配电站：在市区繁华街道或住宅街区推广使用箱式配电站。
四；结论
推行20kV配电网符合我国建设资源节约性的国策。在增加供电能力、降损节能、降低电网建设费用和减少出线等方面都具有较好的优势和可行性。在推行20kV配电网时，欧洲地区经历了30年的艰难过渡，估计中国也要进行比较长时间的推广。20kV供电在具体实施上可以采取长期规划、分步实施的策略。在新开发工业园区和新建小城镇地区，可以直接采用20 kV配电电压。在农村中新建和扩建电源时。可不再选用35／10kV降压方案，而直接选用110／20kV降压方案，新增用户负荷由20kV配电，允许20 kV供电和10kV供电长期并存。
【参考文献】
[1] 程浩忠,姜祥生.20kV配电网规划与改造技术手册. 中国电力出版社 2010
[2] 孙西骅,许颖.关于城市电网改造与推广20kV中压配电的问题. 电网技术 Vol.20（3）1996
[3] 姜祥生,秦峰,胡大健,陈朝霞.20kV配电电压等级供电范围的延伸[J];供用电;2006年03期
[4] 陈通. 谈20kV电压等级在配电网中的应用.输配电产品应用开关卷.第80期
【关键词】 20kV 配电系统规划建议
中图分类号：TM7 文献标识码： A
【abstract】This paper firstly introduces the domestic and foreign 20kV voltage grade applications, and then focuses on the implementation of the distribution 20kV voltage grade, and the feasibility and superiority of actual planning applications, some Suggestions were put forward.
【Key words】20 kVdistribution system planning proposal
0 引言
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。随着我国经济的持续快速发展和城市化水平的不断提高，10kV配电系統越来越显示出容量小、损耗大、土地占用量大、环保性能差等。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。还可以减化电压等级，有条件的地区可以简化为220/20/0.4kV，取消10kV和35kV。
一： 国内外20kV电压的应用情况
1.1 国外20kV应用情况
世界上很多国家为能求得电网的最佳经济效益及合理的发展,近十多年来不少国家都致力于改造己有电网。其主要内容是简化电压等级，拉开相邻电压级间“距离”到3倍以上；提高各级配电电压；采用优化电压制及标准化、系列化设备等等。美国及多数欧洲国家也都对原有配电网进行了升压改造。例如美国由13.8kV升至24kV意大利由5kV升至23kV,法国由原来的10kV和15kV升至20kV俄罗斯将几乎所有大城市的10kV配电网改造成20kV等。东南亚、南亚、中东、非洲、拉美等许多国家,都以20kV电压作为主要的配电网。20kV配电系统在世界各地尤其是经济发达地区已取得了广泛的应用,并取得了丰富的运行经验。因此,20kV中压配电系统是技术成熟的中压配电系统。 1.2 国内20kV电压的应用情况：
苏州供电公司于1994年编制中国—新加坡联合开发的中新合作区电网规划时，由于负荷密度比较高，采用了20kV配电电压，在1996年正式投运，为我国率先采用，投运后引起了供电部门广泛关注。2007年江苏省电力公司组织通过了苏州中新区20kV配电网评估，并两次发文，在全省范围内推广应用，截止2008年年底，江苏省在全省13个地市共建成投产20kV项目49个，2009年计划20kV项目139个，目前试点用户均表示，应用20kV供电，降低了营运成本，用电质量得以提升。
2011年1月，深圳市供电局对华星光电公司供电的两条20kV线路成功合闸投运，标志着深圳市首条20kV"低碳"线路在光明新区正式开通。据了解，"十二五"期间，将陆续新建220kV玉律、大通等7个采用20kV配网供电模式的变电站。另外现有的220kV公明、110kV光明、110kV塘尾共三座变电站将改造为220／20kV直降模式变电站。
国内还有许多省市区推广和扩大20kV供电电压，如河北省沧州渤海于2007年批准20kV中压配电网系统的建设。湖北省宜昌白泽化学工业园于2008年开始采用20kV配电系统。无锡太湖新城首座110kV菱湖变于2008年底建成投运，正式形成20kV配电系统。上海临港新城经上海交大、上海电力公司等单位的论证，也决定采用20kV电压等级等。除了供电部门使用以外，用户也采用过20kV电压等级，其中有：上海引进磁浮列车，用户中压侧也有20kV, 上海轨道交通、地铁和轻轨均采用20kV电压等级,实际运行情况良好，昆山的南亚公司(台湾独资塑胶企业)使用的也是20kV配电电压等级。
二： 浙江省20kV电压应用情况：
2.1 应用规模
2009年省公司成立了20kV配电网应用与推广领导小组（浙电发展〔2009〕1097号），出台了《关于加快推进20千伏用户供电的指导意见》（浙电营〔2009〕1567号），印发了《关于2010年配网建设与改造中推广20千伏电压等级及单相变压器应用的通知》（浙电生〔2009〕1545号），落实了浙江电网20kV销售电价。2009年杭州、湖州、嘉兴、温州、绍兴、衢州、台州等7个地区共计投产运行20kV线路5条，线路长度16.7公里，带20kV配电容量2880kVA；在建20kV线路11条，线路38.9公里；合计已完成20kV电网建设投资约2730万元；2010年计划投产20kV线路1885公里左右，完成20kV配电网投资8亿元左右。
浙江省20kV应用最广属嘉兴电网，目前嘉兴市20kV配电网络建设正在有序推进，到2013年前后，全市将取消35kV电网，并将约1.4万千米10kV配电线路升压为20kV，输电能力将大幅提升。嘉兴电网电压序列优化后，采用20kV电压等级，与原规划方案相比，目标网架110kV变电站由236座减少到146座，减少投资75.6亿元，电网建设占地（含走廊）减少约68000亩。绍兴上虞新区规划总用地面积275平方公里，是浙江省打造杭州湾产业带的重要组成部分，采用20kV电压等级后，与原规划方案相比，减少110千伏变电站15座；2009年11月，《上虞新区20千伏智能配电网规划》通过上虞市政府组织的评审，切实纳入当地市域总体规划和土地利用总体规划。
2.2 应用实例
2010年11月 温洲苍南县110kV芦蒲变20kV出线施工图审查顺利通过，110kV芦蒲变本期新建9条20kV出线，其中6条20kV线路对临港产业基地厂房供电，另3条20kV线路为附近居民提供生产生活用电，苍南县首条20kV线路计划于次年7月投运。工程设计时选取较适用的、较稳定的、经过城网研究检测的新设备，如真空开关，新型跌落式开关和防雷效果较好的金属氧化物避雷器及新式的线路连接线夹等；线路导线考虑10~15年发展裕度，同时按允许电压降校核，经理论计算，线路主干选择JKLYJ-240导线；电缆选用YJLV22铝芯电缆，额定电压U0/U：18/20；线路路径的设计，综合考虑交通、运行、维护、施工、防洪等多方面因素；电杆选用φ230*15/1616及以上规格；金具选用热镀锌元件；绝缘子选用防雷支柱绝缘子及XP-70绝缘子。在线路起始杆、分支杆装设故障指示器，检测短路故障显示故障区段和地点。
2003年，浙江新建江东工业区，面积为105km2,负荷密度高达30MW/ km2,由杭州市电力局，浙江大学电力经济及信息化研究所联合编写了《杭州江东区供电电压论证报告》报告中对三个方案进行了比较，以方案Ⅲ电压层次为220/110/20kV为最佳，当年8月组织审查，主管部门考虑备品备件等问题，最后没有实施，但标志着20kV新一轮讨论和论证正式启动。
2009年10月，20kV丽水南城配电网网架工程初步设计图纸审查顺利通过。莲都供电局即将开工兴建全市首条20kV线路——南五路20kV线路工程。该项工程以同杆双回的形式建设20kV架空线路，总投资为280万元，2010年2月前建成投产。竣工后暂采取10kV降压运行，待园区内相应变电所建成投产后再恢复至20kV电压运行。
2009年11月2日，杭州电力局第一条20kV模拟线路及实训基地顺利竣工。城北局第一时间成立“20kV模拟线路及实训基地”工作小组，通过实际现场作业和摸索，对20kV标准化设计、施工、运行维护等发挥重要的指导作用。目前杭州部分区域电力负荷总量快速发展,原有10kV配电网送电容量较小,线路负载重、损耗高,供电电压质量也难以得到保障,因此对原10kV线路进行升压改造已经势在必行。
2011年1月，國家电网公司专家组通过《宁波市城市配电网"十二五"规划》审查。《规划》中，宁波电业局首次将20kV电压等级纳入配电网规划，规划新建20kV开关站102座，环网柜157台。新建10kV开关站463座，环网柜819台，"十二五"期间，宁波市城市配电网建设总投资约118亿元。
虽然20kV项目如雨后春笋般呈现出来，但不得不承认的是，目前浙江省内已经实施20 kV供电的地区并不多，仅在嘉兴市各地区、温州、丽水等一些地区有小范围实际应用。那么是什么拌住了20kV的发展脚步呢？那是因为是否推行20 kV电压等级是根据各个地区具体情况来定的，并不是每一个配电网都适合升压到20 kV，而且各个地区的管理模式也不一样。如果某地区负荷密度不大，预期未来也没有大幅增长，就没有必要改变现有供电电压，这是根据负荷密度来定的。因此在具体实施前，各地电网公司也会比较慎重。
三：20kV电压适用范围及建议
3.1 适用范围
20kV供电的适应范围应结合地区电力发展、现状电网条件以及上级电源规划，按照新建区域、混供区域的不同需求和特点，规划20kV配电网。（1）新开发的工业园区、新城区等新兴区域，负荷增长迅速的区域，可考虑直接引用20kV电压等级。（2）现状电网具有一定规模，但主干线及设备存旧，供电可靠性低的区域，视改造时机可考虑引入20kV电压等级。（3）对于10kV供电系统相对成熟稳定，在一定时期内可以满足电力负荷增长的区域，研究该区域引入20kV供电的时机和条件。3.2 规划建议
在推广应用20kV电压等级的过程中，无论是新建20kV中压配电网还在10kV配电网基础上改造，一些基础性的技术政策应认真对待，提出以下建议供参考：
（1）中性点运行方式：电力电缆网的建设和绝缘导线的应用，中压配电网的中性点运行方式已逐步趋向于中性点直接接地或经小电阻接地，中性点运行方式的确定，相应地确定中压配电网的保护方案。
（2）配电变压器的接线方式：在20kV电压等级的中压配电网的配电变压器连接群组方式应确定为20／0.4kv一△/Y，即D11.Yn。
（3）配电体制：在20kV电压等级的中压配电网中应尽量减少照明和动力用电混合型配电制式。实行照明和动力用电分开，对居民用电采用单相制供电，同时减少配电变压器单台容量，缩短低压配电线供电半径，提高电压质量。
（4）推行箱式配电站：在市区繁华街道或住宅街区推广使用箱式配电站。
四；结论
推行20kV配电网符合我国建设资源节约性的国策。在增加供电能力、降损节能、降低电网建设费用和减少出线等方面都具有较好的优势和可行性。在推行20kV配电网时，欧洲地区经历了30年的艰难过渡，估计中国也要进行比较长时间的推广。20kV供电在具体实施上可以采取长期规划、分步实施的策略。在新开发工业园区和新建小城镇地区，可以直接采用20 kV配电电压。在农村中新建和扩建电源时。可不再选用35／10kV降压方案，而直接选用110／20kV降压方案，新增用户负荷由20kV配电，允许20 kV供电和10kV供电长期并存。
【参考文献】
[1] 程浩忠,姜祥生.20kV配电网规划与改造技术手册. 中国电力出版社 2010
[2] 孙西骅,许颖.关于城市电网改造与推广20kV中压配电的问题. 电网技术 Vol.20（3）1996
[3] 姜祥生,秦峰,胡大健,陈朝霞.20kV配电电压等级供电范围的延伸[J];供用电;2006年03期
[4] 陈通. 谈20kV电压等级在配电网中的应用.输配电产品应用开关卷.第80期