城市高负荷密度地区220_20kV供电方案研究

浅议20kV中压配电系统供电方案在我国东部某些地区，因为用电荷载的不断增加，导致10KV配电网已经渐渐无法承受巨大的用电负荷。

如果继续使用10KV配电网，不仅导致配电设备数量大量增加，造成供电成本增大，同时还面临着严重的用电安全问题。

对于此，国家开始在这些地区推出20KV中压配电系统，以满足这些经济发达地区的用电需求。

与10KV配电网相比，20KV配电网有着众多优点，比如节约投资、节约能源、提升供电能力等、相比于欧美发达国家而言，我国采用20KV以上配电网的时间较晚，美国早在上世纪四五十年代就开始在部分地区使用20.8～24.9KV 的电压。

本文主要就对20kV中压配电系统的应用做了简要的分析。

一、20kV中压配电系统的优点经研究证明，20KV中压配电系统的优势主要有以下几点：1、利用20KV中压配电系统，可以极大的增加主变容量，进而提升变电站的供电能力。

因为受到设备热稳定性的限制，我国10KV配电网的短路电流一般都是限制在20KA之下，这种限制对于110/10KV变压器的容量来说，无法发挥其全部功能。

目前，国内所使用的常规110/10KV变压器的容量最大值为63MV·A，现在很难提升。

对于拥有两卷变压器的变电站来说，低压侧短路电流的计算公式：因为整个系统的阻抗相对较小，如果短路电流相同，低压侧采用20KV的电压，主变容量就会比10KV电压高出一倍，这能够极大限度的减少变压器的布点数量。

2、利用20KV中压配电系统能够极大的提高配电线路的送电能力，可以有效的减少配电线路的总体数量。

在导线类型相同且导线供电半径一致的情况下，当线路电压为20KV时，其供电能力比线路电压为10KV时高出二倍，这对减少中压配电线路的数量有着重要作用，大大的节约了线路通道用地。

3、利用20KV中压配电系统能够极大的增加线路供电半径。

如果设夹角为α的扇形是中压配电线路的供电范围，设ρ为区域内的负荷密度，则配电网的电压降百分数的计算公式可表示为：当电压降百分数相等时，若单位长度相等的导线的阻抗Υ、Χ，供电范围的夹角α以及其负荷密度ρ都不变，此时线路长度为：分析：当将电压从10KV变成20KV时，条件依然与上文所述一致，其线路长度为原来的1.6倍，供电范围的面积可以扩大到原来面积的2.5倍。

临安青山科技城配电网升压20kV改造研究10kV作为我国主要中压配电电压已有三、四十年的时间,在电网建设和经济社会发展中发挥了重要作用。

但随着负荷的快速增长,10kV输电瓶颈问题越来越严峻,已经不能满足用户供电需求。

临安科技城作为浙江省重点经济开发区,具有供电负荷容量大、密度高的显著特点。

目前,该地区负荷密度已达到10-20MW/km~2,再加上招商引资力度越来越大,土地好空间资源问题突出,无法满足对用户可靠供电要求。

本文主要研究了临安青山科技城区10kV配网改造成为20kV配网的可行性,从技术约束条件、设备制造价格、负荷发展需求、土地资源利用等方面,详细分析了20kV中压配电电压等级供电优势、改造目标及工程建设方案,这对我国大部分经济开发区配电网建设研究具有重要的参考借鉴意义。

本文重点对220/20kV、110/20kV变电站容量配置,主接线改造方案,20kV用户接入办法,改造过渡期内的用户供电方案,20kV配电网中性点接地方式选择及防雷技术进行论证研究。

从技术约束条件、设备制造价格、负荷发展需求、土地资源利用等方面,详细分析了20kV中压配电电压等级供电优势、改造目标及工程建设方案;从输送容量、供电距离、电能损耗等方面建立四类典型供电区域的电网分析模型,进行技术经济性论证分析,形成临安青山科技城区10kV配网向20kV升压改造的过渡方案及10kV存量设备资产利用方案,充分发掘现有资源,尽可能减少用户升压投资成本,确立升压改造总体策略和最终方案。

使供电企业对科技经济中心配网建设评估能力得到提高,同时对提高区域电网电压等级选型能力,规范优化线路设计工作,合理处理好安全与经济的关系,制定出合理的发展策略具有一定的指导借鉴意义。

基于负荷密度和供电成本的20千伏中压配电电压等级选择分析尹建兵1（1.杭州市电力局，浙江杭州，310009）摘要：本文采用工程经济分析技术，通过建立数学模型，计算包括电网综合建设费用、损耗及电价损失等在内的单位供电成本，分析随着负荷密度变化，单位供电成本的变化趋势。

并且分析10与20kV供电成本差值在不同负荷密度情况下变化情况，为中压配电电压等级选择提供依据。

关键字：负荷密度供电成本中压选择0前言中压配电电压选择是城市电网规划设计的重要内容。

近年来，随着城市负荷密度提高，国内城市中压以10kV为主的电网出现了不适应现象。

同时随着国家电网公司建设特高压电网以后，各级电网电压等级匹配引起了高度重视，特别是中压配电电压是否升压为20kV已经成为各城市供电部门迫在眉睫考虑的问题。

众所周知，中压配电电压选择同负荷密度密切相关，但负荷密度对中压电压选择的量化影响，特别是不同中压供电成本在不同负荷密度下的变化趋势还缺乏定量分析，因此，本文试图利用工程经济分析技术，建立基于负荷密度的供电成本计算模型，量化分析中压配电电压等级选择与负荷密度的关系。

1计算模型建立对于一个给定面积的负荷均匀分布的供电区域（面积M：km2，负荷密度δ：MW/km2）。

由于目前中压配电电压选择对220kV及以上主变容量选择、导线截面等基本没有影响，即220kV及以上变电所容量等不参与优化。

因此分析时可不考虑220kV及以上电网，主要考虑110kV及以下电网供电成本计算模型的建立。

目前国内大多数城市电网220kV及以上电网为环网，110kV及以下电网为辐射型网络，110kV及以下电网通常情况以220kV变电所为独立供区分片运行，因此模型简化为单个220kV变电所供区内110kV及以下电网计算模型，区域内所有220kV变电所供区电网叠加即形成整个区域计算模型。

220kV变电所供区（假定为供电半径R220的圆）内大部分电网电源全部来自本供区220kV变电所，为满足供区联络需要，部分电网电源来自相邻供区220kV变电所，根据分片运行原则互连电网实际运行时是分列的，即只会属于一个供区。

基于城市配电网引入20kV中压配电电压等级研究发布时间：2021-07-14T06:50:23.087Z 来源：《中国科技人才》2021年第11期作者：张依[导读] 在当前，我国城市用电负荷较大，尤其在一些人口密集的地区，高密度的负荷供电不仅为人们的日常生活带来不便，更容易引发用电事故。

因此，10KV供电系统已经无法满足当前人们生活用电的实际需求。

柳州电力勘察设计有限公司广西柳州 545000摘要：随着城市建设速度不断加快，城市电力需求也在大幅度的增长。

城市电网是城市中基础设施，还需要经过合理的配置电压等级，使得更好的满足城市经济发展需要。

在现阶段，国内的城市主要是采用了10KV作为中压配电网的电压等级，技术、管理经验较为成熟。

随着负荷密度的不断增长下，10kV配电网的线损问题更加严重，还出现一些线路无法负载、线路末端的电压过低等问题，为解决其问题，可以考虑使用20kV的中压配电进行供电。

本文主要从作者实际工作经验入手，分析20kV中亚配电电压的等级，希望对有关从业人员带来帮助。

关键词：配电网；20kV；电压等级前言：大部分城市的配电网电压为10kV，有部分乡镇为6.6kV，甚至3.3kV。

但随着国家对城镇一体化的建设，令居民的生活水平不断提高，对电力的需求也不断增长，所以升级配电网电容量成了城市化发展的突出问题，怎样安全的将中压配电电压提高为20kV电压，提高经济效益，是升级过程中需要关注的问题。

本文主要分析20kV的电压等级技术和经济性能，研究我国城市中压配电网引入20kV中压配电电压等级，合理的配置电压等级，对于国内的配电网建设和发展有着重要意义。

1 20kV配电网的作用分析1.1 简化电压等级，供电能力强在当前，我国城市用电负荷较大，尤其在一些人口密集的地区，高密度的负荷供电不仅为人们的日常生活带来不便，更容易引发用电事故。

因此，10KV供电系统已经无法满足当前人们生活用电的实际需求。

而相较于传统的10KV供电系统，20KV供电系统的供电能力更强，突破了我国电网发展供电通道紧张的瓶颈，使得电网通道利用率明显提升。

①作者简介：陈时飞(1985—),男,汉族,浙江杭州人,硕士,工程师,研究方向：电力系统。

李飞(1985—),男,汉族,浙江杭州人,硕士,工程师,研究方向：电力系统。

DOI：10.16661/ki.1672-3791.2018.11.039高负荷密度配电网220kV直配20kV电压层级简化供电模式研究①陈时飞 李飞（国网杭州供电公司 浙江杭州 310009）摘　要：220/20kV供电模式在法国巴黎、新加波等国际化大都市核心区得到广泛应用，并在供电可靠性和技术经济性指标上表现优异。

我国苏州工业园区和辽宁本溪供电公司采用20kV作为中压配电电压以来已有相当多的运行经验。

前者是负荷集中、密度高的发达工业区，采用全电缆线路；后者是负荷分散、密度低、供电半径大的农村地区，采用全架空线路，是两个具有典型意义的案例。

但对于电网技术经济比选中电压等级“强—简—强”配合的精髓尚未完全采用。

关键词：配电网 220直配20 供电模式中图分类号：TM73 文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2018)04(b)-0039-021 国内外应用实例1.1 新加坡电网新加坡配变站原以230/66及66/22kV两级变压为主，近年来大量采用230/22kV变电站。

其中22kV为中压配电网，采用以变电站为中心的花瓣形网架、合环运行模式；400V低压配电网采用环网连接、开环运行模式，每个环网的两路或三路电源来自不同的22kV 上级电源点。

1.2 巴黎电网其中巴黎主城区范围106k m 2，2015年尖峰负荷3600MW，采用225kV电网采用辐射型结构供电，由36座225/20kV变电站分布在3个同心圆上，20kV主干电网依托这3个同心圆形成手拉手环网结构。

1.3 珠海电网我国南网公司中珠海电网已采用该供电模式，目前如珠海横琴自贸片区内已全部退出原有110kV及10kV电压等级，共建设3座220/20kV变电站，主变配置规模均为2×100MVA；220kV采用环网供电，20kV采用单环网供电，并逐步过渡至双环网接线形式。

城市中压配电网升压为20千伏的探究发表时间：2018-08-21T16:23:36.633Z 来源：《电力设备》2018年第15期作者：朱烨张华陈鹏邓平川[导读] 摘要：随着我国经济的快速发展，城市化进程的日益加快，我国城市电力需求迅速增长，城区电力负荷密度不断增大，供电范围不断扩大，10 kV配电网已越来越不能适应高负荷密度区域的发展需求。

（国网大连市长兴岛临港工业区供电公司辽宁大连 116317）摘要：随着我国经济的快速发展，城市化进程的日益加快，我国城市电力需求迅速增长，城区电力负荷密度不断增大，供电范围不断扩大，10 kV配电网已越来越不能适应高负荷密度区域的发展需求。

在中压配网中，相比于10kV配电网，发展20kV电压等级供电具有明显的技术和经济优势。

本文主要是对10kV电压配电网存在的问题、20kV电网的优势及改造方案进行分析论述。

关键词：配电网；20kV；10kV一、10kV电压配电网存在的问题1.网架结构薄弱，供电能力受限据相关数据可知，10kV线路供电半径，在负荷密度为20-30 kW／km2时为10-12km；40-70 kW／km2时不足8 km。

以南方某城市中心区为例，2010年总负荷为170万千瓦。

全区用电量85亿千瓦时；2010年110kV变电站容载比为1.67，220kV变电站容载比为2.37；2010年人均电量9660千瓦时，负荷密度2.19万kW／km2。

每2、3km2就得建1个降压变电站，从投资、管理、占地、节能和环境等方面来看，都存在成本过高，效益低下的问题。

再以浙东某副省级市的农村地区为例，2007年至2010年，农业用电量增长76.44%，农村用电负荷密度由每平方公里65千瓦增至122千瓦。

用l0 kV线路供电时，由于受供电半径的限制，将需要建设35 kV变电所10余座，除花费大量投资及占地外，每年仅主变压器损耗就有百万千瓦时之多。

从上可见，10 kV配电网络网架结构十分薄弱，倘若遇到不确定的负荷变化或者自然影响，对国民经济会造成巨大的影响。

在高密度负荷区中压配电网使用20kV电压层级供电的技术经济性浅析唐宗顺【摘要】本文针对我国城市电力负荷及负荷密度日益增长的情况和城市配电网现状,指出目前10kV电压等级供电存在的问题,对20 kV配电电压和实践经验,国内外的应用进行了总结.并从技术和经济的角度分析了在高负荷密度规划的区域优先采用20 kV电压等级配电网的合理性,论述_了推行20 kV电压等级能够在保证供电可靠性的前提下,有效提高供电能力,较好地适应不同规模客户的需要,提高电压质量并降低损耗;国内外的实践均证明了采用20 kV电压供电可以取得很好的经济效益,而且20 kV电压等级设备的生产情况也为20 kV配电网建设提供了条件.【期刊名称】《四川水力发电》【年(卷),期】2011(030)001【总页数】3页(P137-139)【关键词】电力系统;配网;20kV电压等级;技术经济性【作者】唐宗顺【作者单位】广东电网公司广州供电局,广东,广州,51000【正文语种】中文【中图分类】TM7270 引言电网设计和运行的目标是在满足安全、可靠、稳定运行的前提下，以最大的经济效益将符合标准的电能输送到每一个用户。

日益紧张的能源资源、土地资源和环境约束使得主力发电厂容量不断加大且更加远离用户(负荷中心)，导致了输电网电压等级的不断提高，以便通过有限的输电通道，输送更大的功率。

而位于电网末端的千家万户需要的是小容量的、安全的电能，这又钳制住了配网末端的电压水平。

在国内大城市中，负荷密度越来越高的中心城区长期受到高供电指标要求及变电站布点困难的双重压力，虽然10kV配电网络在相当长的时间内仍是主力配电网，但是基于传统输配电模式，10kV配电网在大城市高密度负荷区的供电能力已经捉襟见肘，而20kV配电网能够较好的缓解上述问题，因此，建设20kV配电网已经势在必行。

1 国内外20kV配电网应用状况据统计，80%的欧洲国家(如:法国、意大利、俄罗斯等)采用或局部采用了20～25kV中压配电，亚洲国家和地区(如:韩国、新加坡、日本等)也有9个采用或局部采用了20～25kV中压配电。

城区20kV配电网规划与应用探讨发表时间：2017-11-02T10:46:57.150Z 来源：《基层建设》2017年第21期作者：齐磊[导读] 摘要：本文考虑为建设结构合理、技术先进、安全可靠、适度超前的供电网络的要求，学习国内外先进的电网规划经验，本次规划引入并试点应用20k V 作为配电电压等级。

深圳市前海开发投资控股有限公司广东深圳 518000摘要：本文考虑为建设结构合理、技术先进、安全可靠、适度超前的供电网络的要求，学习国内外先进的电网规划经验，本次规划引入并试点应用20k V 作为配电电压等级。

关键词：20kV；城区；配网规划；电压层级20kV 中压配电电压等级在国外应用广泛，如法国1960 年初至 1990年代中期基本全面完成了中压升压改造工作，将中压配电电压由原来的 3、5.5、10、12、15 及 20kV电压等级逐步统一到 20kV；英国伦敦电网近年局部引入 20kV作为中压配电电压。

目前我国已试点采用20kV中压配电的地方有苏州工业园区及辽宁本溪供电公司的南芬二次变电所。

1996年 5月苏州工业园区第一座 110/20k V 变电站（3×63MVA）建成投运，目前已有8 座110kV 站，变电总容量 1008MVA；2002 年本溪供电局对南芬二次变电所进行了由 66/10k V 升压至 66/20k V 的改造（2×20MVA）。

除上述试点外，近几年国内许多地方相继开展了 20k V 中压配电的规划研究，一般针对新开发区进行，如昆明机场、呈贡新区，上海金山工业园区，深圳光明新区，珠海横琴新区，广州等采用或局部开展20k V 电网建设试点。

与10kV比较，采用20kV供电的优点是：①对不同负荷密度的适应性强，城区负荷密度差异性较大，需要适应性较广的电压等级。

国外的大量研究与实践表明，20kV电压等级尤其适宜于较高电力负荷密度的地区，同时也适合为远距离、低负荷密度的区域供电，具有比10kV 更大的适应性；②供电距离适应绝大多数城市中心区，在同样导线截面及电流密度的情况下，传送相同的电功率，其合理供电距离可达到10kV的2倍，而损耗降低至10kV的25%；③在短路电流控制水平相等的条件下，采用20kV比10kV可扩大变电站主变压器容量约 1倍，可减少变电站站点一半左右；④中压配电电压采用20kV不仅能适应城市未来 30~50 年社会经济发展对供电的需求，且明显节省站点和线路走廊资源，节约宝贵的土地资源。

沧州市渤海新区采用20kV电压等级配电网的研究的开题报告一、研究背景20kV电压等级配电网是一种在我国过去20年间得到广泛应用的中压配电网结构，其广泛应用得益于其电压等级适中，造价较低，输电效率高等特点。

沧州市渤海新区属于新开发的城市新区，电网建设比较落后，不适应新区居民用电需求的快速增长，因此，本研究拟探讨在该区域中采用20kV电压等级配电网所带来的优点及其可行性。

二、研究目的1.探讨在沧州市渤海新区中采用20kV电压等级配电网的优点与可行性；2.分析该电压等级配电网可能面临的挑战与问题并提出解决方法；3.为该新区域电网建设提供可行性参考和建议。

三、研究内容和方法1. 通过文献研究和案例分析，梳理20kV电压等级配电网的发展历程和应用实例；2. 通过实地调查和数据采集，对沧州市渤海新区电网现状和电力需求进行分析和评估，以了解20kV电压等级配电网在该区域的可行性；3. 通过建立电网规划方案并优化，分析其经济效益、电网稳定性、供电可靠性等指标，并比较该方案与现行方案在各方面的优缺点，提出建设20kV电压等级配电网的优先考虑。

四、研究预期成果1. 对20kV电压等级配电网的优点和特点进行分析与总结；2. 对沧州市渤海新区现行电网存在的问题和挑战进行发掘与阐述；3. 提出针对沧州市渤海新区建设20kV电压等级配电网的建议和方案，为新区电网升级提供参考。

五、研究进度计划本研究计划在5个月内完成，预计研究任务的具体安排如下：第1-2个月：调研沧州市渤海新区电网现状，深入了解居民用电需求和供电状况；第3-4个月：开展对20kV电压等级配电网的文献资料整理和分析，进一步探讨该电网在新区的可行性；第5个月：根据调查和文献研究结果，制定并实施电网规划方案，并进行预测和评估各种指标。

乌鲁木齐配电网20kV试点实施方案作者：马强单位：新疆电力公司乌鲁木齐电业局日期：2009年9月6日乌鲁木齐配电网20kV试点实施方案摘要:随着乌鲁木齐地区经济的迅速发展，综合实力不断增强，用电需求也随之迅猛增长。

为适应负荷增长的需要，乌鲁木齐电网也在不断地发展和完善。

随着电力负荷密度的进一步提高，出现类似问题的电网范围将会越来越大，矛盾也会更加突出。

在10kV配电局限性已初露端倪、其影响范围逐渐扩大、引发的矛盾日趋激化的形势下，在乌鲁木齐开展20kV配电电压试点工作是及时的，也是必要的。

关键词乌鲁木齐 20kV 试点实施方案一、项目背景新疆配电网目前主要采用220／110／10／0.4kV四级变电层次（部分农村电网及大厂矿企业目前仍存在35kV、6kV电压等级），这种变电层次在过去二、三十年我国经济由弱至强逐步发展的时期为电力供应提供了有力的保障。

但是，随着工业化进程的加快以及人民生活水平的快速提高，在一些大城市和经济高速发展地区（例如以乌鲁木齐为中心的乌昌地区，是新疆天山北坡高新技术产业带的重要部分），由于电力需求旺盛、负荷增长迅速且分布相对集中，导致区域负荷密度很高，采用10kV供电的局限性日趋突出。

主要表现在：（1）110kV变电站供电半径越来越小，布点密度过大；（2）10kV线路可输送容量较小，导致出线回路数增多；（3）设备负载重，网损增高，供电电压质量难以保障；（4）难以满足高层建筑特别是大型宾馆、酒店、商场、商务办公楼的供电需求。

（5）城市化进程加快，集中采暖、电采暖等冬季供暖负荷的压力逐年在增大。

在这些地区，10kV配电电压已越来越不适应电力负荷增长的要求，俨然已成为电网功率传送的瓶颈电压层，且日益加剧配变电设备急速增长与城市用地紧张之间的矛盾，给配网建设带来巨大困难。

为解决高负荷密度地区10kV配电网输送容量小、供电半径短、损耗大、占用大量线路走廊等问题，有必要提高中压配电网的电压等级；与220／110／10／0.4和220／110／35／0.4两种变电层次的配电网相比，采用220／110／20／0.4kV变电层次的配电网技术经济综合指标最优，10kV电压等级与20kV电压等级对比见表1。