性能良好的配电电压既可以改善配电网的自身功能,也可以把电能从发电厂推送的电力负荷中心内有效完成分配,进而减少投资成本输出,从根本上符合基本的运行管理要求,将配电网经济收益和社会效益发挥到最大化。基于此,在电力系统运行期间加强电压配电管理力度极为重要。其中,20kV配电电压在苏州、深圳部分地区进行了试点应用。
1、配电网的发展现状分析
伴随着社会经济水平的提升,电力负荷呈现出了不断增长的形式,经济发达领域中的负荷密度随之提升。但是我国城市供配电网络比较单一,已经完全不符合经济发展和城市化建设需求。在这一现状下,为20kV电压开展试点运行供电提供了可行性。对此,国家将20kV电压等级当成了配电网的标准电压,归纳到了国际电工委员会标准中,积累了丰富的经验,掌握了各项技术要点。
2、电力负荷增长趋势下20kV电压等级配电网的合理性体现
2.1有利于拓展供电半径,减少成本输出
通过分析和探究表明,基于供电半径基础条件之下,采取同样截面的220kV线路输送功率完全超过了10kV。基于相同负荷密度基础要求之下,目前的20kV配电电压半径是原有配电电压的一倍左右,供电面积逐渐拓展和延伸。在这一状态下可以减少配电的个数。我国大多数区域加大了配电网建设管理力度,同时也在苏州、深圳部分地区引进了20kV配电电压。通过有效的转化原来的配电电压,能够减少电网建设成本输出。
2.2有利于降低电能损耗量
通过探究我国每年的配电网具体损耗程度可以看出,当降低一项百分点,产生的节能效果将会更好,能够达到节能的目标。通过对20kV配电电压规范性应用,有利于降低配电网的电能损耗程度,基于正负荷相同状态下20kV配电电压和10kV配电电压之间形成的损耗相比较可以看出,前者的功耗是非常小的,平均每年减少的电能消耗能够优化各项资源,增强电能使用质量,提升电网效益。 20kV电压等级与10kV电压等级相比,对供电企业和用户而言,具有明显的经济效益优势。
2.3可以增强电能质量
基于重负荷为12mw的状态下,采取20kV配电电压,电缆线路的作用高,可以降低1%的电压损失,形成的限损率也不会超出标准要求。基于总负荷为6mw的状态下,如果继续采取传统类型的配电电压,电缆线路形成的线损率将会远远超出20kV配电电压标准要求。所以采取20kV配电电压是非常重要的。
3、电力负荷增长趋势下20kV电压等级配电网的可行性研究
3.1 20kV配电网供电的可靠性体现
第一,通过配电网的实际结构来保证。第二,采取各种方式有效保护。为了提升20kV配电网的可靠性和合理性,就需要从配电网的结构入手有效的改进和创新,比如利用单条线路展开分段处理。把相邻的线路连接到一起,组合形成网格类型的结线。做好线路中柱上的断路器分布作业,利用变电所内的重合闸和出现开关控制故障。借助配电网自动化技术的优势以及仪器设备,降低故障出现概率,提升供电的合理性和可靠性。与此同时,还可以使用快速消弧加快速选线的方式,避免选线技术内产生问题。第三, 20kV配电电压故障表现为过电流单相接地以及过电压等,因为单相接地问题的产生从故障之中出现的频率是非常高的,面临着严峻的安全隐患。如果能够提高单项接地故障保护,就可以符合20kV配电电压供电工作要求。
3.2 20kV配电电压的投资问题
20kV配电电压的使用投资数量较10kV配电电压较少。当前阶段,我国的配电电器设备具体投资情况如下所示。第一,架空线路。通过有关的研究分析和数据分析结果表明,输送相等的功率之下,20kV配电电压的有色金属消耗和传统类型的10kV配电电压相比较来看有所减少。特别是伴随着有色金属价格的增长,导致自身从工程造价内的比重增大。采取20kV配电电压能够减少造价费用消耗。第二,在同样容量的配电标志中可以看出,20kV的变压器的平均费用较于10kV增加了28%。若是使用现阶段改造方式,只需要将原有的20kV变压器的导线截面减少一半。第三,开关互感器以及避雷器等大多数开关。通过分析有关的成本,20kV开关成本和传统的开关成本相比较只增加了30%左右。经过大规模的生产以后这种类型的成本消耗也会降低。
3.3推广20kV配电电压存在的问题
在推广和使用20kV配电电压过程中,试点区域的选择是面临的主要问题。20kV配电网在深圳部分地区试点运行,当前运行时采用的优化措施如下:1)混供区在一定时期内长期存在,对存量10kV设备不强制升压改造,随着设备的自然淘汰及技术升级改造,逐步过渡至20kV。
2)为保障混供区长期优质可靠供电,混供区存续期间继续对10kV上级电网资源进行投入。
3)发展区按照原有的策略继续推进20kV电网建设。
2020年起,为优化营销环境,若混供区内无20kV线路且20kV电网建设时序不能满足用户接入需求时,同时10kV及以上电网供电能力满足需求的情况下,新增负荷可按10kV电压等级接入考虑。
近年20kV配网建设情况主要呈现两个特征:
部分投产变电站因配套电缆沟未投产无法出线,未能及时发挥作用。
变电站20kV出线进度安排不均衡,10kV配网仍快速发展。10kV电网资源需求仍较大,从规划、建设、管理、技术、用户接入、政府政策等维度进行分析总结,明确各阶段行之有效的经验和不足之处,为今后更加科学的、合理的指导20kV电网建设进程推进。
4、结语
从以上论述来看,在配电网中大力推行20kV电压是非常重要的,本身有着极高的优势,既可以拓展供电的半径,还可以减少电压的损失,降低电能损耗量。而且从技术和经济等方面有着一定的可行性。不过从实际情况来看,也有着一些问题存在,应继续支持完善设备标准,提升装备水平,降低故障率和缺陷率,持续解决10kV电网存在的问题(如10kV重满载、网架结构不合理),还需落实电力用户宣传工作,在实施电网升压过渡过程中,做好对用户的宣传解释工作,普及20kV的基础知识,从技术、经济及电网长远发展战略等角度引导用户逐步接受并采用新电压等级,将20kV配电网的整体优势发挥到最大化。
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