20千伏掀起配網(wǎng)新變革

發(fā)布時(shí)間：2016年06月08日 點(diǎn)擊數(shù)：14474

20千伏掀起配網(wǎng)新變革

　　中國工程院院士雷清泉指出，20千伏電壓等級(jí)的應(yīng)用推動(dòng)了中國配電網(wǎng)的升級(jí)改造，對(duì)電網(wǎng)而言是一個(gè)革命性的變化。

　　 5月1日，國家能源局頒布的《20千伏及以下配電網(wǎng)工程建設(shè)預(yù)算編制與計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)》和《20千伏及以下配電網(wǎng)建設(shè)工程預(yù)算定額》開始實(shí)施。

　　這標(biāo)志著，今后編制和審核20千伏配電網(wǎng)工程可行性研究投資估算、初步設(shè)計(jì)概算、施工圖預(yù)算、工程量清單報(bào)價(jià)和工程結(jié)（決）算有了規(guī)范的基礎(chǔ)依據(jù)和國家標(biāo)準(zhǔn)。

　　之前，3月14日，由江蘇省電力公司承擔(dān)的國家電網(wǎng)公司2008年重點(diǎn)科技項(xiàng)目———中壓配電網(wǎng)電壓等級(jí)優(yōu)化及示范試點(diǎn)研究”通過專家委員會(huì)驗(yàn)收。此成果為國內(nèi)首創(chuàng)，在此項(xiàng)目的諸多成果中，將現(xiàn)有10千伏線路直接升壓至20千伏填補(bǔ)了世界空白。

　　在電價(jià)方面，之前，國家發(fā)改委明確，江蘇20 千伏電價(jià)比10千伏低6厘，比35 千伏高9厘。

　　相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)和政策的明確為20千伏供電的推廣奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。20千伏供電漸行漸進(jìn)。

　　由來已久？悄然而至？

　　●1996年，蘇州工業(yè)園區(qū)中新合作區(qū)建成國內(nèi)首個(gè)20千伏配電系統(tǒng)。

　　●2007年9月20日，國內(nèi)首條20千伏架空線在江蘇蘇州建成投運(yùn)。

　　●2009年3月，中壓配電網(wǎng)電壓等級(jí)優(yōu)化研究通過驗(yàn)收。

　　眾所周知，我國目前采用的電壓等級(jí)主要是750 千伏、500千伏、330千伏、220 千伏、110千伏、66千伏、35千伏、10千伏。我國各大區(qū)電網(wǎng)基本上形成了4種主要的電壓等級(jí)序列，城市供電則主要采用220千伏、110千伏、35千伏、10千伏、0.4千伏電壓等級(jí)。

　　20世紀(jì)70年代，我國完成了將眾多的繁雜的中壓配電電壓統(tǒng)一為10千伏的工作。而隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，用電負(fù)荷猛增，在一些地區(qū)10千伏供電已經(jīng)不能滿足當(dāng)?shù)氐陌l(fā)展需求。近三年，江蘇省全社會(huì)用電量以年均10％的速度遞增，2008年突破3000億千瓦時(shí)，蘇南地區(qū)成為供電負(fù)荷密集區(qū)。供電矛盾日益突出。

　　蘇州是江蘇省經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)的地區(qū)，也是用電量最大、增量最快的地區(qū)（日增專變?nèi)萘恳堰_(dá)到4萬千瓦，年均增幅20%以上），工業(yè)化設(shè)施密集，負(fù)荷密度大，土地資源已高度緊缺，依靠單純增加變電站和10千伏送電線路，不僅難以解決站址、線路通道土地問題，而且輸送能力也難以滿足中小工業(yè)用戶群用電持續(xù)快速增長的需求，更不利于節(jié)能降耗?！敝袊娏ζ髽I(yè)聯(lián)合會(huì)供電分會(huì)副秘書長陸志剛介紹道，這一現(xiàn)象，在江蘇乃至全國的經(jīng)濟(jì)相對(duì)發(fā)達(dá)地區(qū)都有共同的特點(diǎn)。所以，積極著手研究電網(wǎng)配網(wǎng)系統(tǒng)如何向更加節(jié)能高效合理配置的方向發(fā)展，是解決城市電網(wǎng)布局的關(guān)鍵問題。”

　　在我國，20千伏供電肇始于上世紀(jì)90年代中期。1996年，蘇州工業(yè)園區(qū)中新（新加坡）合作區(qū)建成國內(nèi)首個(gè)20千伏配電系統(tǒng)，在外資企業(yè)成功實(shí)施了20千伏地下電纜供電?！碑?dāng)時(shí)的蘇州供電局總工程師姜祥生接受了記者的電話采訪。

　　1994年，原電力部所屬江蘇電力局下達(dá)給蘇州供電局一項(xiàng)關(guān)于配電電壓等級(jí)研究的科技項(xiàng)目。同一時(shí)期，中國和新加坡之間正在進(jìn)行電力規(guī)劃合作。因此，在1994年末到1995年初，包括姜祥生在內(nèi)的一些專家，前往新加坡考察其供電模式。新加坡的電壓等級(jí)序列采用的是200/66/22千伏電壓等級(jí)，而3個(gè)電壓等級(jí)是國際公認(rèn)的理想供電模式。最終，在蘇州應(yīng)用20千伏配電電壓的方案得以確立。

　　2007年9月20日，國內(nèi)首條20千伏架空線在江蘇蘇州建成投運(yùn)。2007年以前，我國尚無建設(shè)20千伏中壓配電網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)備。之后，江蘇電力公司技術(shù)人員經(jīng)過一年的努力，制定出一套包括通用設(shè)計(jì)、技術(shù)規(guī)范、客戶端供電方案文本等在內(nèi)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并先后在全省范圍推廣應(yīng)用。

　　2009年3月28日，《20千伏客戶變電所典型設(shè)計(jì)圖集》也在蘇州全部制定完成。該《圖集》的出版，將促使20千伏客戶變電所設(shè)計(jì)從隨意裁剪”向成衣定制”轉(zhuǎn)變，不僅為客戶變電所設(shè)備選型建立了參考標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范了客戶變電所的電氣主接線型式，還為20千伏變電所圖紙審核提供了依據(jù)，有利于縮短客戶業(yè)擴(kuò)工程周期。

　　據(jù)了解，目前，江蘇省電網(wǎng)已經(jīng)在全省開展將10 千伏和35千伏配電網(wǎng)統(tǒng)一成20 千伏電壓等級(jí)的工作，要求新建用戶必須上馬20 千伏。截至2008年年底，全省已建成投產(chǎn)20千伏配網(wǎng)項(xiàng)目49個(gè)，2009年將新建139個(gè)。

　　節(jié)約先鋒？經(jīng)濟(jì)性？

　　●能滿足多回路、高可靠性的要求，節(jié)約土地，減少電能損耗。以采用相同導(dǎo)線輸送相同功率電能為例，20千伏線路可降低損耗75%，

　　●對(duì)于較大容量的客戶可以減少投資，并且提供最優(yōu)化的供電方式。

　　●送電能力是10千伏線路的２倍，供電范圍是10千伏線路的2.5倍。

　　按照蘇州工業(yè)園區(qū)2020年的電網(wǎng)目標(biāo)網(wǎng)架，中新區(qū)目標(biāo)網(wǎng)架采用20千伏方案需設(shè)110千伏變電站17座，而采用10千伏方案需設(shè)110千伏變電站32座，可節(jié)省土地66.5畝，節(jié)約用地約41％。”原蘇州供電局總工程師姜祥生回憶了蘇州建設(shè)20千伏的情況。

　　姜祥生介紹說，該園區(qū)110／20千伏變電站每千伏安的造價(jià)比110／10千伏變電站低24.5％，而容量大1.58倍；20千伏設(shè)備雖比10千伏設(shè)備貴1.1～1.2倍，但按容量考慮，除配電變壓器外，其他設(shè)備每千伏安的價(jià)格都較10千伏的少；20千伏方案線損率比10千伏方案降低0.723個(gè)百分點(diǎn)，以2010年蘇州20千伏供電區(qū)域預(yù)計(jì)年用電量66.75億千瓦時(shí)計(jì)算，則每年可以減少電能損耗4 826萬千瓦時(shí)。相當(dāng)于節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤約1.9萬噸。”可見，應(yīng)用20千伏節(jié)能降損效益可觀。

　　資料顯示，到2006年底，蘇州工業(yè)園區(qū)報(bào)裝容量在6000至1萬千伏安的用戶有50個(gè)，1萬千伏安以上的36個(gè)，其中要求雙電源供電的49個(gè)。如果用10千伏供電，則無法滿足其要求，如采用35千伏供電，總投資約為20.1億元。而采用20千伏供電的總投資只有11.7億元，節(jié)省近一半。據(jù)悉，這85個(gè)大用戶因?yàn)椴捎?0千伏供電，還比35千伏供電節(jié)約土地240多畝，同時(shí)運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用與10千伏基本相當(dāng)。給大客戶帶來的最優(yōu)化的供電方案可見一斑。

　　2007年10月，江蘇省電力公司在南京三江口工業(yè)園進(jìn)行20千伏配網(wǎng)試點(diǎn)規(guī)劃。經(jīng)比較，20千伏線路代替10千伏線路供電，園區(qū)內(nèi)可減少110千伏變電站２座、公共開閉所９座，節(jié)約投資1．49億元，節(jié)約土地資源6000平方米。此外，與10千伏線路相比，20千伏線路電能損耗可減少75％，客戶端的電壓質(zhì)量得到明顯改善。由于輸送同等功率，20千伏線路的有色金屬損耗量可減少50％，相當(dāng)于減少了40％的建設(shè)費(fèi)用。

　　揚(yáng)州現(xiàn)有20千伏在役線路20回，運(yùn)行和正在升壓改造并于今年迎峰度夏投產(chǎn)的全20千伏出線變電站各一座。20千伏電網(wǎng)的運(yùn)行實(shí)踐表明，在送電距離相等的情況下，相同導(dǎo)線的20千伏線路的送電能力是10千伏線路的２倍，供電范圍是10千伏線路的2．5倍。

　　2009年3月初，隨著大連長興島66/20千伏橫山變電站、興源變電站的建成，大連首條20千伏配電網(wǎng)線路在長興島臨港工業(yè)區(qū)正式并網(wǎng)運(yùn)行。為滿足大連長興島臨港工業(yè)區(qū)的電力需求，提高供電能力，大連供電公司從2006年5月開始對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行升級(jí)改造，由原有的10千伏升壓到20千伏。目前，在大連長興島已建成投運(yùn)66/20千伏橫山變電站、興源變電站，另一座66/20千伏塔山變電所也將于今年投入運(yùn)行。預(yù)計(jì)到2010年，長興島地區(qū)的20千伏配電網(wǎng)線路將達(dá)到70%以上。

　　江蘇蘇州、南京等地工業(yè)園區(qū)是負(fù)荷集中、密度高的發(fā)達(dá)區(qū)。另外，采用10千伏長距離供電的偏遠(yuǎn)農(nóng)村地區(qū)也存在損耗和電壓降過大的問題，20千伏供電還可以發(fā)揮在低負(fù)荷密度地區(qū)長距離輸送的優(yōu)勢，遼寧本溪供電公司的南芬二次變電所就是最好的佐證。

　　2002年，遼寧本溪供電公司對(duì)所轄的南芬變電所66/10千伏線路進(jìn)行了升至66/20千伏的改造。南芬變電所20 千伏配電線路全部采用架空線。局管部分線路長38.3千米，農(nóng)網(wǎng)部分線路長40.1千米。重建后有6條20千伏配電線路運(yùn)行，新增2條線路，新增低壓臺(tái)區(qū)67處，設(shè)備增加，但故障率大大下降，且電壓達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值要求。變電所操作靈活、可靠。2臺(tái)主變壓器及199臺(tái)配電變壓器全部采用低損耗型，年減少損失23萬元；線路減少損失396萬千瓦時(shí)。兩項(xiàng)合計(jì)創(chuàng)造效益203.5萬元。

　　水到渠成？指日可待？

　　●中國科學(xué)院院士周孝信表示，20千伏的推出時(shí)機(jī)成熟而且非常必要，是建設(shè)兩型”社會(huì)的一個(gè)非常有力的措施，完全符合科學(xué)發(fā)展觀的要求。

　　●20 千伏損耗小、供電能力增加，但設(shè)備投入會(huì)增加。20 千伏的發(fā)展其實(shí)是一種未來和現(xiàn)實(shí)的博弈。”華北電力大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院輸配電系統(tǒng)研究所所長張建華教授告訴記者。

　　●中國電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)供電分會(huì)副秘書長陳志剛認(rèn)為，20千伏配電是中國電網(wǎng)發(fā)展的必由之路。

　　目前，國內(nèi)已經(jīng)實(shí)施20千伏供電的地區(qū)并不多，僅在江蘇省一些地區(qū)、遼寧本溪、大連等少數(shù)省份的一些地區(qū)有小范圍實(shí)際應(yīng)用。據(jù)了解，廣東深圳、陜西西安等地從今年開始開展20千伏的試點(diǎn)工作。

　　中國電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)秘書長王永干告訴記者：20千伏配電投資大，電力應(yīng)適應(yīng)和滿足當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展的需求情況，因地制宜。江蘇經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，負(fù)荷增長迅猛，有條件、有能力、也適宜搞20千伏。各地應(yīng)統(tǒng)籌考慮用電負(fù)荷的增長情況、未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展的趨勢，統(tǒng)一規(guī)劃好電網(wǎng)建設(shè)。目前，電網(wǎng)運(yùn)行安全平穩(wěn)、供電可靠的不一定非得改成20千伏，未來需求在短時(shí)間內(nèi)沒有大變化的也要擇機(jī)而行?！?/span>

　　我們在20千伏方面的發(fā)展方向是選擇新的開發(fā)區(qū)作為試點(diǎn)。開發(fā)區(qū)具有負(fù)荷密度大、建設(shè)協(xié)調(diào)有統(tǒng)一性、客戶投資和相關(guān)設(shè)備可以一次性搞定等優(yōu)勢。老區(qū)涉及投資主體、專線客戶、未來負(fù)荷增長不大等因素，改造困難大，也不太適宜改造。”陜西電力公司生技部副主任杜小軍這樣分析。我們的相關(guān)電網(wǎng)規(guī)劃里面已經(jīng)把20千伏配電列進(jìn)去了?！倍判≤娬f。

　　20 千伏配電的推廣跟經(jīng)濟(jì)性有直接關(guān)系，不能籠統(tǒng)地說20 千伏比10千伏好還是不好。20千伏確實(shí)損耗小、供電能力增加，但設(shè)備投入也會(huì)增加，經(jīng)濟(jì)性實(shí)際就是這兩者的博弈，它的發(fā)展其實(shí)就是一種未來和現(xiàn)實(shí)的博弈?！比A北電力大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院輸配電系統(tǒng)研究所所長張建華教授認(rèn)為。

　　蘇州供電公司專家告訴記者，由于他們有10多年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，凡國內(nèi)想做20千伏項(xiàng)目的地區(qū)都會(huì)先來蘇州考察。目前，推廣20千伏最大的障礙是思想障礙。在法國負(fù)荷密度高和低的地方都有20千伏，20千伏不一定非得在負(fù)荷密度高的地方推行?！眹鴥?nèi)最早推行20千伏的原蘇州供電局總工程師姜祥生說，另外，20千伏的推廣最大的問題是，10千伏改造升壓成20千伏困難比較大，實(shí)施過程中要認(rèn)真研究制定科學(xué)合理的方案。還有就是20千伏的相關(guān)設(shè)備在國內(nèi)還不很成熟?！?/span>

　　已有電網(wǎng)將結(jié)合常規(guī)電網(wǎng)設(shè)備更新、節(jié)能改造進(jìn)行，逐漸對(duì)已有設(shè)備進(jìn)行更換，經(jīng)論證，江蘇90％的10千伏配電線路可直接進(jìn)行20千伏升壓改造，這一改造過程估計(jì)在20年左右。”相關(guān)資料顯示。據(jù)悉,僅揚(yáng)州市10千伏線路有800多回，在探索中,可望在未來10年被20千伏配電網(wǎng)基本替代。

　　中國電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)供電分會(huì)副秘書長陳志剛表示，是否上馬20 千伏項(xiàng)目是各個(gè)地區(qū)根據(jù)自己具體情況來定的，并不是每一個(gè)配電網(wǎng)都適合升壓到20 千伏，而且各個(gè)地區(qū)的管理模式也不一樣。如果某地區(qū)負(fù)荷密度不大，預(yù)期未來也沒有大幅增長，就沒有必要改變現(xiàn)有供電電壓，這是根據(jù)負(fù)荷密度來定的?！?/span>

　　20千伏配網(wǎng)推廣是否指日可待？某業(yè)內(nèi)專家表示，我國電網(wǎng)體制為行政制，除了經(jīng)濟(jì)性因素外，真正發(fā)展速度還要看相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)的決心。張建華教授指出,歐洲地區(qū)的20 千伏配電已經(jīng)很普遍，但他們的電壓等級(jí)更替也經(jīng)歷了30年的艱難過渡。我估計(jì)我國也是如此，負(fù)荷密度增長到一定程度需要很漫長的時(shí)間，電壓等級(jí)的改造也需要很漫長的時(shí)間，中間會(huì)出現(xiàn)多種電壓并存的現(xiàn)象。即使現(xiàn)在在歐洲20 千伏供電很普遍的情況下，也仍有其他中壓電壓等級(jí)并存?！?/span>

　　20千伏配電電壓將近20年的實(shí)踐證明是成功的。在我國審慎地?cái)U(kuò)大試點(diǎn)應(yīng)當(dāng)提上議事日程，這是中國電力工業(yè)一條重要的技術(shù)路線?！敝袊娏Πl(fā)展促進(jìn)會(huì)秘書長姜紹俊在近期的電力科學(xué)發(fā)展高層研討會(huì)”上提出。

　　一直以來，《中國電力報(bào)》積極關(guān)注20千伏配網(wǎng)。中國電力報(bào)社副總編輯郝興國曾撰文指出：20千伏在具體實(shí)施上可以采取長期規(guī)劃、分布實(shí)施的策略。在新開發(fā)工業(yè)園區(qū)和新建小城鎮(zhèn)地區(qū)，可以直接采用20千伏配電電壓。在農(nóng)村中新建和擴(kuò)建電源時(shí)，可不再選用35/10千伏降壓方案，而直接選用110/20千伏降壓方案，新增用戶負(fù)荷由20千伏配電，允許20千伏和10千伏長期并存?！?/span>

　　作為全國首個(gè)全面推廣應(yīng)用20千伏供電的省份，江蘇的中壓配電網(wǎng)電壓等級(jí)優(yōu)化初見成效。2008年，全省13個(gè)地市建成投產(chǎn)49個(gè)20千伏項(xiàng)目，據(jù)了解，目前，試點(diǎn)客戶均表示，應(yīng)用20千伏供電，降低了運(yùn)營成本，用電質(zhì)量得以提升。

　　20千伏配電是中國電網(wǎng)發(fā)展的必由之路。”中國電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)供電分會(huì)副秘書長陳志剛堅(jiān)定地認(rèn)為。