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20kV电压等级供电技术应用探究

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摘 要 随着我国经济的发展,城市化水平的提高,使我国电力负荷出现较快增长,密度也出现迅速增加的态势,这样的形势致使我国原本起着纽带作用的10kV中压配电与社会的发展严重脱节,而20kv电压等级的出现,恰恰是解决这一问题的一剂良药,我国已将其列为标准供电电压,使其能够替代过去的10kV电压,直接对380V进行供电,并取消35kV电压,直接由110kV对其供电,使我国供电电压呈现为110kV--20kV--380V体系,这样的供电结构,在一定程度上提高了电力企业的经济效益还使传统的配电电压等级得到科学合理的简化。

关键词 20kV电压;供电技术应用

中图分类号TM7 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)90-0164-02

0引言

对我国中压配电网的电压等级进行优化以及序列问题的研究及探索是提高我国中压供电能力、节省土地资源并且符合国家发展需要的一项战略性决策,我国许多专家学者都对此进行了深入的研究。为加大推广20kV供电电压的应用,本文也简单对20kV供电电压的技术及要点进行分析。

1 20kV电压供电技术分析

1.1 20kV电压供电的优势分析

通过电力配电理论分析我们知道,20kV配电电压能够有效减少电能损耗、提高电路传输功率。通过了解20kV配电电压的详细参数,我们可以分析出其技术优势体现在下面几个方面:

1.1.1 降低电损

根据以上三个式子可以推出,当供电电压由10kV电压升到20kV以后,在同等负荷情况下,电压降可降低75%,而当负荷提高一倍以后,电压降可降低50%。

1.1.2 增大供电的传输功率

根据具体的城市电网配电原则,线路界面要以经济电流的密度,那么传输功率可以用下式表示:

在原线路导线的截面规格保持不便的前提下,可推出下式

通过计算我们可以看出,在传送容量的对比中,20kV供电电压是传统10kV供电电压的2倍。

1.1.3 有效扩大中压电网的服务范围

我们知道,经济供电可使用下式来求算出其半径,即:

在电损要求一致,而负荷相同的情况下可推出下式:

由此我们可以看出,当采用20kV供电电压时,配电网的供电范围可提高一倍。

1.1.4 减少线路损耗

线路的损耗我们一般可用下式表示:

而当负荷条件不变时:

推过计算,我们可以得出,当供电电压由10kV提升到20kV之后,如果负荷量不出现变化,那么传输功率损耗较之10kV配电电压可减少75%。

1.1.5 降低有色金属消耗量

当电流的密度为常数,当传输的容量S相同时,线路的导线截面根据电压UN 产生变化,那么导线的截面可用A表示为:

根据以上两式,我们可以看出,在传送容量以及荷载不变的前提下,20kV供电电压可比10KV电压降低对有色金属的消耗达50%。

1.2 20KV配电网的可行性分析

20kV电压作为城市中压配电的标准电压具有较好的经济效益,技术参数上也有很强的优势,20kV电压运用到中压配电领域,能够获得较好的经济效益,而且其技术参数也有较强的优势。

1.2.1 20kV配电电压所需设备

1) 配变

由于35kV电压以下所使用的配变都采用一样的绝缘材料,而如果20kV电压和10kV电压配变容量一样时,20kV电流较小,导线的界面小一半,但是需要匝数相应加大一倍,所以,导线的使用量不发生改变,铁芯仅有轻微改变,成本就会稍有提高,成本增加大约5%左右。

2)电力线缆

12kV-20kV都属于中压,处于同一绝缘标准,可直接使用国产电缆,如由广东电缆公司生产的YJV22型的电力线缆,它的绝缘厚度都达到5.5mm,安全载流和数据也基本都一样,价格也相同。

3)绝缘子

P-10T 较之以 P-20T ,20kV配电电压所使用绝缘子的质量可提高1.18倍,虽然价格方面也会有一定的提高,但总体来分析,由于绝缘子本身价格就比较低廉,所以,其增加额度也不会太多。

4) 开关设备

对与中压开关,6kV~24kV均属于中压开关,所以处于统一绝缘标准。进口开关的结构大同小异,但是在20kV配电电