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1、合肥市20KV电压配电项目可行性初探李迪明作者简介：合肥市规划局，工程师电力网中中，配电电网担负负着承上上启下的的重要作作用。发发电厂生生产的大大量电能能以高压压大功率率的形式式通过输输电网输输送到各各负荷中中心，必必须经配配电网再再传输、分分配，以以最适当当的电压压等级输输送到用用户中。配配电网作作为输电电网与电电力用户户之间的的桥梁，其其结构和和变电层层次是否否合理，关关系到整整个网络络能否安安全、可可靠、经经济运行行。目前前我市所所采用的的2200111011000.4和和2200111033500.4两两种变电电层次的的配电网网无法完完全满足足现状及及规划城城市用电电负荷需需求，因因此
2、，开开展对城城市新的的配电网网电压层层次研究究，寻找找输送容容量更高高、输变变电网络络更优、工工程造价价更经济济、与现现状城市市电网结结合更好好的替代代性配电电网电压压层次的的工作，已已成为目目前我市市所必需需开展研研究的课课题。在这样的的情况下下，将222011001000.4电压压层次升升为22201110200.44电压层层次，是是解决中中压配电电容量不不足，提提高供电电可靠性性，满足足用户用用电需求求的好方方法。二 国内外外20 KV配配电电压压等级的的发展现现状相关资料料表明，随随着经济济的发展展，负荷荷的增长长，为了了寻求最最低支出出和最高高经营利利润，美美国早在在19448年就就
3、部分采采用了220.88244.9 KV电电压；法法国和德德国在220世纪纪60年年代初开开始发展展20 KV电电压等级级；800%的欧欧洲国家家，如意意大利、奥奥地利、保保加利亚亚、波兰兰等，中中压配电电均采用用2025 KV；同期，前前苏联几几乎将所所有大城城市的110 KKV改造造成200 KVV。目前前，在114个亚亚洲国家家和地区区中，已已有9个个采用220 KKV作为为中压配配电电压压等级。在在国内，早早在19996年年，苏州州电力公公司已经经在占地地面积约约70kkm2的的中新工工业园区区采用了了20KKV电压压等级供供电，目目前已发发展到有有1座2220KKV、33座1110K
4、VV变电站站向园区区提供220KVV电源。三 20 KV配配电网络络建设的的必要性性与可行行性1 合肥市市配电网网络现状状合肥市配配电网目目前主要要采用222011001000.4KVV四级变变电层次次，这种种变电层层次在过过去二、三三十年我我国经济济由弱至至强逐步步发展的的时期为为电力供供应提供供了有力力的保障障。但是是，随着着我国工工业化进进程的加加快以及及城市规规划区范范围不断断拓展，现现状老城城区内用用地日益益紧张，城城市各新新增组团团间距不不断扩大大，导致致电力需需求旺盛盛、负荷荷增长迅迅速且分分布相对对集中，导导致区域域负荷密密度很高高，采用用10KKV供电电的局限限性日趋趋突出。
5、主主要表现现在：（1）由由于1110/110KVV变电容容量及110KVV配出负负荷有限限，在负负荷集中中区域所所需的变变电站数数量增长长很快，但但新建站站址选址址、征地地困难，线线行进出出供电线线路通道道难以落落实，导导致100KV的的电源点点建设不不足，变变电容载载比小，许许多1110KVV站不满满足N-1要求求(即在在变电所所内任何何设备在在停运一一台的情情况下，不不影响正正常供电电)；（2）1110KKV变电电站供电电半径越越来越小小，布点点密度过过大；（3）110KVV通道拥拥挤，难难以新建建线路，导导致部分分已有110kVV线路负负载过重重，虽有有环网或或联络，但但实际上上并不能能
6、满足事事故情况况下转供供负荷的的要求，从从而达不不到事故故备用的的目的，供供电可靠靠性低；（4）大大量100KV架架空线路路供电半半径较长长，线路路末端电电压偏低低，线损损较大，可可输送容容量较小小，导致致出线回回路数增增多。 （5）设备备负载重重，网损损增高，供供电电压压质量难难以保障障；（6）难难以满足足高层建建筑特别别是大型型地块开开发所配配套的宾宾馆、酒酒店、商商场、商商务办公公楼的供供电需求求。因此，110KVV配电电电压已越越来越不不适应电电力负荷荷增长的的要求，俨俨然己成成为电网网功率传传送的瓶瓶颈电压压层，且且日益加加剧配变变电设备备急速增增长与城城市用地地紧张之之间的矛矛盾，
7、给给配网建建设带来来巨大困困难。为为解决高高负荷密密度地区区10kkV配电电网输送送容量小小、供电电半径短短、损耗耗大、占占用大量量线行等等问题，有有必要提提高中压压配电网网的电压压等级。2 在滨湖湖新区进进行200KV配配电网试试点的可可行性目前，110KVV配电的的局限性性已经我我市现有有城区的的配电网网中逐渐渐显现出出来，随随着电力力负荷密密度的进进一步提提高，出出现类似似问题的的电网范范围将会会越来越越大，矛矛盾也会会更加突突出。滨滨湖新区区是我市市“1411”城市格格局中重重要的城城市组团团之一，按按照已核核定的规规划建设设规模，滨滨湖新区区平均容容积率已已达到22.53.00，现状
8、状采用222011001000.4KVV变压层层次供电电能力不不足的问问题日益益凸显。如如采用222011002000.4KVV变压层层次供电电将可在在以下几几个方面面有效解解决上述述矛盾：（1）1110/20单单台变压压器可选选择更大大容量，有有利于减减少变电电站布点点；（2）在在导线相相同的条条件下，220KVV线路可可输送的的容量高高于100KV线线路约一一倍，可可有效减减少中压压配电线线路的出出线回路路数；（3）在在输送容容量相同同的条件件下，220KVV线路负负载电流流更小，单单位长度度的压降降更小、损损耗更低低，有利利于保障障供电质质量、提提高电网网经济效效益。 四 供电能能力比较
9、较1 供电能能力比较较供电容量量数值可可以通过过以下公公式计算算：配电容量：S=331/22UNIIj式中 UUN中压压配电网网额定电电压； Ij线线路导线线在环境境条件下下的持续续载流量量。当20 kV取取代100 kVV中压配配电电压压，原来来线路导导线线径径不变，则则“S200/S110=(31/220Ij)/( 331/2210Ij)=2”2 电网的的电能损损耗比较较根据以下下电压损损失计算算公式如如下：电压损失百百分数(%)为为:U%=（PRR+QXX）/UU2N1000%式中 R、XX配电线线路的参参数；P、Q配电电线路的的有功、无无功功率率。20 KVV与100 KVV电压损损失
10、比为为:U20%/U100%= U2210（PP20RR+Q220X）/ U2220（PP10RR+Q110X）在负荷不变变的情况况下:U20%/UU10%=1/4在负荷升高高1倍时时：U20%/UU10%=1/23 中压配配电网的的供电半半径比较较根据以下公公式可知知：U%UU2N= PRR+QXX=331/22RUNN Ijj coos+31/2XUUN IIj ssinL可得供电半半径:L=U%UNN /31/2 IIj(RR+Xttg) ccos通过计算可可得出以以下负荷荷半径与与负荷密密度的关关系图：图1 允许许负荷半半径与负负荷密度度的关系系4 降低低线损比比较功率损耗耗技术方方法
11、为：由P=3I22R可推推导出II=P/(311/2 UN coss)则P = PP2R/( UU2N coss2)5 供电能能力比较较结论表1 三三种配电电电压供供电半径径比较表表配电电压（KKV）负荷密度（KKW/KKM2）供电半径（KKM）干线线损率率（%）供电面积（KKM2）供电负荷（KKW）101020408010.99.68.37.04.193.693.192.6968.653.239.828.3686106415912263201020408019.016.614.011.73.673.192.692.25210.66159.11113.2279.0210631824226632
12、3351020408029.825.421.217.63.282.802.341.9451337225917951277450103799143077通过表11分析可可知各种种电压配配置的主主要优缺缺点:（1）11103510KKV电压压配置。110KVV供电半半径短；多一级级电压，损损耗大，负负荷密度度大时问问题更显显得突出出；小负负荷密度度时投资资有关的的费用较较少，随随着负荷荷密度的的增加，这这项费用用增加较较快。（2） 1100100KV电电压配置置。100KV供供电半径径短，1110KKV变电电站多，建建设投资资大；损损耗比 1100355100KV电电压配置置低。（3）1110KK
13、V电压压配置。220KVV供电半半径较长长；减小小了1110KVV变电站站的数量量；在许许多情况况下投资资最低；损耗比比1100100KV电电压配置置低；220KVV目前尚尚未正式式列入国国家电压压等级标标准，有有些设备备缺乏系系列产品品。（4）111035KKV电压压配置。 35KKV供电电半径长长，1110kVV变电站站数量最最少，但但配电设设备费用用高，在在负荷密密度大时时投资最最少；损损耗最低低；五 经济比比较1 各种电电压配置置下单位位用电面面积年支支出费用用单位用电电面积（11km22）年支支出费用用F0，包包括送电电、变电电和配电电设备建建设投资资的等年年值Fdd，维修修运行费费
14、Fv和和电能损损耗费用用Fs等等。单位位为元km22年。Fo= FdFvFs式中 Fd=KdZZ FFv=KKvZ，ZZ为单位位用电面面积设备备建设投投资，单单位为元元kmm2。Kd为投投资等年年值系数数，其值值为 0.111。用用下式计计算：KV=ii(1+i)nn/(11+i)n-11式中 ii投资年年收益率率，取110% n投投资收益益年限，取取25年年 KVV设备年年维护率率，按表表2计算算表2 电气气设备维维护率设备名称变电站送电线路配电线路和和设备维护率Kvv0.10220.030.042 变电所所投资自20世世纪900年代以以来，城城镇电力力负荷增增长很快快，市区区负荷密密度大幅幅度增加加，一些些城镇的的市区繁繁华地区区最大负负荷密度度已达330550MWW/kmm2，一一些城镇镇在进行行电网建建设与改改造规划划中，预预计未来来城镇中中心地区区负荷密密度到220100年可达达4050MMW/kkm2，为为满足城城镇的用用电需求求，必然然要修建建更多的的降压变变电所。a、以苏苏州工业业园为例例苏州工业业园区于于19994年22月经国国务院批批准设立立，同年年5月实实施启动动，行政政区域面面积2888平方方公里，其其中核心心区700km22系中国国与新加加坡联合合
