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20kV配電電壓等級的應用與節能減排
日期：2025-04-26 02:46
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摘要：
摘要：節能降耗是國家“十一五”規劃綱要的目標之一，應積極將節能的新科技、新措施利用到實際中去。20kV配電電壓等級已在一些國家得到應用，實踐證明20kV配電網絡能夠有效減少線損率，節能效果明顯。本文從電網遠景建設規模、可靠性、電壓質量、經濟性和節能方面對浙江某規劃區采用10kV配網模式和20kV配電模式進行規劃比較，并對采用20kV提出相關的建議。
關鍵詞：節能減排 20kV 節約型電網
1前言
國家“十一五”規劃綱要明確提出，到2010年國內單位GDP能耗和主要污染物排放總量分別比2005年降低20％和10％。這是貫徹科學發展觀和建設和諧社會的重大舉措，也是加快建設資源節約型、環境友好型社會的迫切需要。因此，貫徹落實科學發展、節約發展的工作思路，扎實做好節能降耗工作，是義不容辭的社會責任。目前，加強線損管理，落實降損措施，已經成為供電企業經營管理的重要內容之一。
現階段，國際上許多國家采用了20kV等級的配電網絡，理論和實踐均證明在一定負荷密度的條件下，以采用相同導線輸送相同功率電能，20kV供電線路的有色金屬耗量可減少50％，節約建設投資約40％，降低電能損耗50%以上，可為用電容量數百kV安到幾萬kV安的客戶提供靈活、經濟的接入方案，供電能力和供電可靠性得到提高，有效改善客戶端的電壓質量。2007年，根據國家電網“關于推廣20kV電壓等級的通知”的精神，江蘇省率先在省內13個市推廣2OkV電壓等級試點供電項目。近幾年，其他省份也在積極開展20kV的相關工作。
與傳統的10kV配電網相比，20kV配電網電壓不但可以增加供電能力，有效減少變電站和線路布點密度，方便客戶接入，大用戶效益突出等優點，而且節能降損效益可觀，環保效益突出。據測算，輸送同等功率，2OkV供電線路的有色金屬耗量可減少50％，節約建設投資約40％等。然而，針對于20kV配電電壓等級的優越性來說，目前國內20kV電氣設備生產能力并不完善，存在建設成本相對較高、運行經驗少、與其他區域電網配合困難等問題，因此還未得到廣泛應用。但是在發展快速、負荷密度定位高，而且存在很多新區和準新區的開發區域，局部采用20kV是存在可能的，應積極進行論證分析。在此情況下，選定浙江某城市區塊，根據該區塊發展的階段和負荷水平，開展了20kV和10kV規劃比較研究。
2規劃比較思路
為了尋求中壓10kV和20kV配電網的規劃比較，對不同方案進行技術經濟分析比較，主要從電網遠景建設規模、可靠性、電壓質量、經濟性和節能方面進行比較。電網遠景建設規模主要比較遠景變電站建設規模、占地面積、高中壓線路出線規模。可靠性分析對各個不同方案計算平均用電有效度指標（ASAI）、系統平均斷電頻率指標（SAIFI）和系統平均斷電持續時間指標（SAIDI），用這些指標來比較不同方案的可靠性高低。電壓質量分析根據中壓配網線路負荷情況，通過理論潮流計算得到中壓線路的*低電壓。經濟性分析是將變電站和高壓線路的綜合投資、中壓線路和配變的投資按等年值法折算到年值，再加上運行費用，計算得出年*小單位負荷總費用，然后比較不同方案的投資大小。
3 10kV和20kV規劃比較
3.1 比較方案確定
為了使規劃方案具有可比性，考慮到規劃區域未來為城市**中心區域，假設高中壓均采用電纜線路，變電站布點已在布局規劃中確定，通道走廊也已有初步設計，確定對以下四個方案進行對比分析：
方案一：變比220/110/10kV，主變容量3×50MVA，電纜網；
方案二：變比220/110/20kV，主變容量4×80MVA，電纜網；
方案三：變比220/110/20kV，主變容量3×63MVA，電纜網；
方案四：變比220/110/20kV和220/110/10kV，主變容量選取3×50MVA、3×63MVA、3×80MVA，電纜網的混供方案。
3.2規劃區域現狀簡介
該區域目前公用網絡電壓等級構成為220/110/10kV。至2007年底，共有4座110kV變電站向規劃區電網提供電源，主變共8臺，主變容量總計286MVA；10kV配電線路23條，線路總長度179.48km。
3.3電網遠景建設規模比較
有關該區域遠景110kV變電站建設規模見表3-1。由表中可以看出，方案一為220/110/10kV電網方案，新建6座110/10kV變電站，數量*多；方案二、方案三均為220//110/20kV電網方案，區別在于方案二選取了4×80MVA的大容量變電站，故變電站數量*少；方案四為10kV和20kV混合電網方案，變電站數量與方案三相同。結合四個方案變電站數量及占地情況進行變電站占地估算，見表3-2。從表3-2的統計結果可知，和20kV相關的二、三、四方案的變電站占地均小于10kV方案一的占地規模。
關鍵詞：節能減排 20kV 節約型電網
1前言
國家“十一五”規劃綱要明確提出，到2010年國內單位GDP能耗和主要污染物排放總量分別比2005年降低20％和10％。這是貫徹科學發展觀和建設和諧社會的重大舉措，也是加快建設資源節約型、環境友好型社會的迫切需要。因此，貫徹落實科學發展、節約發展的工作思路，扎實做好節能降耗工作，是義不容辭的社會責任。目前，加強線損管理，落實降損措施，已經成為供電企業經營管理的重要內容之一。
現階段，國際上許多國家采用了20kV等級的配電網絡，理論和實踐均證明在一定負荷密度的條件下，以采用相同導線輸送相同功率電能，20kV供電線路的有色金屬耗量可減少50％，節約建設投資約40％，降低電能損耗50%以上，可為用電容量數百kV安到幾萬kV安的客戶提供靈活、經濟的接入方案，供電能力和供電可靠性得到提高，有效改善客戶端的電壓質量。2007年，根據國家電網“關于推廣20kV電壓等級的通知”的精神，江蘇省率先在省內13個市推廣2OkV電壓等級試點供電項目。近幾年，其他省份也在積極開展20kV的相關工作。
與傳統的10kV配電網相比，20kV配電網電壓不但可以增加供電能力，有效減少變電站和線路布點密度，方便客戶接入，大用戶效益突出等優點，而且節能降損效益可觀，環保效益突出。據測算，輸送同等功率，2OkV供電線路的有色金屬耗量可減少50％，節約建設投資約40％等。然而，針對于20kV配電電壓等級的優越性來說，目前國內20kV電氣設備生產能力并不完善，存在建設成本相對較高、運行經驗少、與其他區域電網配合困難等問題，因此還未得到廣泛應用。但是在發展快速、負荷密度定位高，而且存在很多新區和準新區的開發區域，局部采用20kV是存在可能的，應積極進行論證分析。在此情況下，選定浙江某城市區塊，根據該區塊發展的階段和負荷水平，開展了20kV和10kV規劃比較研究。
2規劃比較思路
為了尋求中壓10kV和20kV配電網的規劃比較，對不同方案進行技術經濟分析比較，主要從電網遠景建設規模、可靠性、電壓質量、經濟性和節能方面進行比較。電網遠景建設規模主要比較遠景變電站建設規模、占地面積、高中壓線路出線規模。可靠性分析對各個不同方案計算平均用電有效度指標（ASAI）、系統平均斷電頻率指標（SAIFI）和系統平均斷電持續時間指標（SAIDI），用這些指標來比較不同方案的可靠性高低。電壓質量分析根據中壓配網線路負荷情況，通過理論潮流計算得到中壓線路的*低電壓。經濟性分析是將變電站和高壓線路的綜合投資、中壓線路和配變的投資按等年值法折算到年值，再加上運行費用，計算得出年*小單位負荷總費用，然后比較不同方案的投資大小。
3 10kV和20kV規劃比較
3.1 比較方案確定
為了使規劃方案具有可比性，考慮到規劃區域未來為城市**中心區域，假設高中壓均采用電纜線路，變電站布點已在布局規劃中確定，通道走廊也已有初步設計，確定對以下四個方案進行對比分析：
方案一：變比220/110/10kV，主變容量3×50MVA，電纜網；
方案二：變比220/110/20kV，主變容量4×80MVA，電纜網；
方案三：變比220/110/20kV，主變容量3×63MVA，電纜網；
方案四：變比220/110/20kV和220/110/10kV，主變容量選取3×50MVA、3×63MVA、3×80MVA，電纜網的混供方案。
3.2規劃區域現狀簡介
該區域目前公用網絡電壓等級構成為220/110/10kV。至2007年底，共有4座110kV變電站向規劃區電網提供電源，主變共8臺，主變容量總計286MVA；10kV配電線路23條，線路總長度179.48km。
3.3電網遠景建設規模比較
有關該區域遠景110kV變電站建設規模見表3-1。由表中可以看出，方案一為220/110/10kV電網方案，新建6座110/10kV變電站，數量*多；方案二、方案三均為220//110/20kV電網方案，區別在于方案二選取了4×80MVA的大容量變電站，故變電站數量*少；方案四為10kV和20kV混合電網方案，變電站數量與方案三相同。結合四個方案變電站數量及占地情況進行變電站占地估算，見表3-2。從表3-2的統計結果可知，和20kV相關的二、三、四方案的變電站占地均小于10kV方案一的占地規模。
表3-1遠景各方案變電站建設規模
表3-2110kV變電站用地規模
對于110kV線路遠景建設規模見表3-3。從表中可以看出，方案二新建高壓線路6條，線路長度34.72km，均比其它三個方案少，主要由于方案二采用大容量變電站，站點*少，故所需高壓線路*少。
表3-3遠景各方案110kV線路規模
中壓線路遠景建設規模見表3-4。從表中可以看出，無論從中壓線路數量和長度比較，方案二和方案三均優于方案一和方案四，對于20kV電網方案，隨著變電站容量的增大，變電站的供電范圍加大，中壓線路的總長基本上也隨之逐漸增大，從而導致了中壓線路投資和網損也逐漸增大，這是采用大容量變電站的一個不利之處。
方案 | 電壓等級 | 變電站*終規模 | 變電站新建 個數 | 變電站總容量 （MVA） |
方案一 | 110/10 | 3×50 | 6 | 900 |
方案二 | 110/20 | 4×80 | 3 | 960 |
方案三 | 110/20 | 3×63 | 4 | 756 |
方案四 | 110/10、110/20 | 3×80、3×63、3×50 | 4 | 729 |
表3-2110kV變電站用地規模
方案 | 變電站建設情況 | 變電站單位占地面積（m2） | 合計占地 面積（m2） | |||
*終規模 | 座數 | 4×80（MVA） | 3×63（MVA） | 3×50（MVA） | ||
方案一 | 3×50 | 6 | -- | -- | 6000 | 36000 |
方案二 | 4×80 | 3 | 9000 | -- | -- | 27000 |
方案三 | 3×63 | 4 | 7700 | -- | 30800 | |
方案四 | 3×80、3×63、3×50 | 4 | 9000 | 7700 | 6000 | 28700 |
對于110kV線路遠景建設規模見表3-3。從表中可以看出，方案二新建高壓線路6條，線路長度34.72km，均比其它三個方案少，主要由于方案二采用大容量變電站，站點*少，故所需高壓線路*少。
表3-3遠景各方案110kV線路規模
方案 | 電壓等級 | 變電站*終規模 | 線路條數 | 線路長度（km） |
方案一 | 110/10 | 3×50 | 8 | 49.59 |
方案二 | 110/20 | 4×80 | 6 | 34.72 |
方案三 | 110/20 | 3×63 | 8 | 46.33 |
方案四 | 110/10、110/20 | 3×80、3×63、3×50 | 8 | 47.45 |
中壓線路遠景建設規模見表3-4。從表中可以看出，無論從中壓線路數量和長度比較，方案二和方案三均優于方案一和方案四，對于20kV電網方案，隨著變電站容量的增大，變電站的供電范圍加大，中壓線路的總長基本上也隨之逐漸增大，從而導致了中壓線路投資和網損也逐漸增大，這是采用大容量變電站的一個不利之處。
表3-4遠景各方案中壓線路規模
對四個方案的高、中壓配網線路通道規模進行統計，分別見表3-5和表3-6。從表中可知，選用20kV供電的方案二、三、四所需的高中壓電纜通道資源均小于10kV供電的方案一。其中高壓通道中后三個方案的平均電纜通道長度為42.83km，方案一通道長度為49.59km；中壓通道后三個方案的平均電纜通道長度為38.62km，比方案一的43.65km減少5.03km。
表3-5110kV電纜的通道選擇及規模統計
表3-610kV電纜的通道選擇及規模統計
綜上分析，采用20kV配電電壓等級，對于相同區塊的規劃，遠景規模可以有效減少變電站和線路布點密度，大大節約土地資源占用。針對于目前我國城市化水平的快速提高，土地資源日益緊張，電網建設與城市土地資源之間的矛盾日趨突出，變電站站址和線路走廊的獲得非常困難，拆遷等政策處理困難而言，20kV的應用能夠在一定程度上緩解這些矛盾。
方案 | 電壓等級 | 導線型號 | 線路條數 | 線路長度（km） |
方案一 | 110/10 | YJV22-3×400 | 190 | 205.41 |
方案二 | 110/20 | YJV22-3×400 | 78 | 164.47 |
方案三 | 110/20 | YJV22-3×400 | 80 | 136.35 |
方案四 | 110/10、110/20 | YJV22-3×400 | 101 | 176.93 |
對四個方案的高、中壓配網線路通道規模進行統計，分別見表3-5和表3-6。從表中可知，選用20kV供電的方案二、三、四所需的高中壓電纜通道資源均小于10kV供電的方案一。其中高壓通道中后三個方案的平均電纜通道長度為42.83km，方案一通道長度為49.59km；中壓通道后三個方案的平均電纜通道長度為38.62km，比方案一的43.65km減少5.03km。
表3-5110kV電纜的通道選擇及規模統計
方案 | 電壓等級(kV) | 變電站 座數 | 高壓線路總長度(km) | 電纜通道總長度(km) | 2×110kV | 3×110kV | 4×110kV |
方案一 | 110/10 | 6 | 49.59 | 20.17 | 11.55 | 7.12 | 1.50 |
方案二 | 110/20 | 3 | 34.72 | 16.84 | 16.84 | -- | -- |
方案三 | 110/20 | 4 | 46.33 | 20.17 | 17.10 | 1.58 | 1.50 |
方案四 | 110/10、110/20 | 4 | 47.45 | 20.17 | 15.47 | 3.20 | 1.50 |
表3-610kV電纜的通道選擇及規模統計
方案 | 電壓等級(kV) | 電纜通道 總長(km) | 纜溝 | 6孔排管 | 8孔排管 | 12孔排管 | 24孔排管 | |||||
條 數 | 長度 (km) | 條 數 | 長度 (km) | 條 數 | 長度 (km) | 條 數 | 長度 (km) | 條 數 | 長度 (km) | |||
方案一 | 110/10 | 43.65 | 6 | 5.80 | 1 | 1.75 | 5 | 10.49 | 5 | 15.87 | 4 | 9.75 |
方案二 | 110/20 | 37.13 | 3 | 3.46 | 6 | 10.47 | 3 | 4.16 | 6 | 19.04 | -- | -- |
方案三 | 110/20 | 39.27 | 4 | 3.80 | 7 | 12.80 | 2 | 3.35 | 6 | 19.32 | -- | -- |
方案四 | 110/10、110/20 | 39.47 | 6 | 5.28 | 5 | 9.57 | 4 | 6.59 | 6 | 18.03 | -- | -- |
綜上分析，采用20kV配電電壓等級，對于相同區塊的規劃，遠景規模可以有效減少變電站和線路布點密度，大大節約土地資源占用。針對于目前我國城市化水平的快速提高，土地資源日益緊張，電網建設與城市土地資源之間的矛盾日趨突出，變電站站址和線路走廊的獲得非常困難，拆遷等政策處理困難而言，20kV的應用能夠在一定程度上緩解這些矛盾。
3.4供電可靠性和電壓水平比較
對各個不同方案考慮每個元件出現的平均年故障率及其故障時受影響的用戶數和平均修復時間，同時考慮到某些方案可以轉移負荷的情況，然后算出平均用電有效度指標（ASAI）、系統平均斷電頻率指標（SAIFI）和系統平均斷電持續時間指標（SAIDI），計算結果如表3-7所示。從供電可靠性指標可以看出，各方案的可靠性指標均可達到99.995%以上，其中方案二優于方案三、方案一和方案四。
表3-7遠景四個方案在正常運行方式下系統可靠性指標
在中壓配網的*低電壓計算中，假設變電站母線電壓為10.5kV或21kV，結合中壓線路負荷情況，通過理論潮流計算得到中壓線路的*低電壓。分析中，針對不同長度（1.0，2.0，2.5，3.0，3.5，4.0，5.0km）線路下，按照全網線路平均所帶負荷來計算各方案的電壓偏差，結果見表3-8。從供電電壓水平來看，均能滿足要求。
表3-8中壓線路*低電壓及電壓偏差
通過對供電可靠性和電壓水平的比較分析可知，20kV和10kV的方案均能滿足供電的需求，但采用20kV電壓水平要優于10kV電壓水平。
對各個不同方案考慮每個元件出現的平均年故障率及其故障時受影響的用戶數和平均修復時間，同時考慮到某些方案可以轉移負荷的情況，然后算出平均用電有效度指標（ASAI）、系統平均斷電頻率指標（SAIFI）和系統平均斷電持續時間指標（SAIDI），計算結果如表3-7所示。從供電可靠性指標可以看出，各方案的可靠性指標均可達到99.995%以上，其中方案二優于方案三、方案一和方案四。
表3-7遠景四個方案在正常運行方式下系統可靠性指標
分類 | 單位 | 方案一 | 方案二 | 方案三 | 方案四 |
平均斷電頻率指標:（SAIPI） | （次/年） | 0.530 | 0.521 | 0.524 | 0.529 |
平均斷電持續時間（SAIDI） | （小時/年） | 3.096 | 3.032 | 3.045 | 3.072 |
用戶平均斷電持續時間（CAIDI） | （小時/次） | 5.978 | 5.047 | 5.481 | 5.702 |
平均用電有效度指標（ASAI） | -- | 0.999954 | 0.999964 | 0.999962 | 0.999957 |
平均用電無效度指標（ASUI） | -- | 0.000046 | 0.000036 | 0.000038 | 0.000043 |
在中壓配網的*低電壓計算中，假設變電站母線電壓為10.5kV或21kV，結合中壓線路負荷情況，通過理論潮流計算得到中壓線路的*低電壓。分析中，針對不同長度（1.0，2.0，2.5，3.0，3.5，4.0，5.0km）線路下，按照全網線路平均所帶負荷來計算各方案的電壓偏差，結果見表3-8。從供電電壓水平來看，均能滿足要求。
表3-8中壓線路*低電壓及電壓偏差
分類 | 1km | 2 km | 2.5 km | 3 km | 3.5 km | 4 km | 5 km | |
方案一 | 110/10kV | 10.48 | 10.46 | 10.44 | 10.41 | 10.38 | 10.33 | 10.26 |
(50MVA) | 0.19 | 0.38 | 0.57 | 0.86 | 1.14 | 1.62 | 2.29 | |
方案二 | 110/20kV | 20.96 | 20.94 | 20.92 | 20.89 | 20.88 | 20.83 | 20.74 |
(63MVA) | 0.19 | 0.29 | 0.38 | 0.52 | 0.57 | 0.81 | 1.24 | |
方案三 | 110/20kV | 20.94 | 20.92 | 20.9 | 20.86 | 20.84 | 20.78 | 20.55 |
(80MVA) | 0.29 | 0.38 | 0.48 | 0.67 | 0.76 | 1.05 | 2.14 | |
方案四 | 110/10kV （110/20kV） | 20.95 | 20.93 | 20.92 | 20.88 | 20.87 | 20.81 | 20.64 |
(80MVA) | 0.24 | 0.33 | 0.38 | 0.57 | 0.62 | 0.90 | 1.71 | |
通過對供電可靠性和電壓水平的比較分析可知，20kV和10kV的方案均能滿足供電的需求，但采用20kV電壓水平要優于10kV電壓水平。
3.5動態經濟分析
遠景該區塊各方案動態投資結果如表3-9所示。由表可見，從綜合投資、年運行費用、*小年費用、*小單位負荷年費用四個方面來看，均是方案二*優，方案一*差，介于二者中間的方案三略優于方案四。
表3-9遠景各方案動態投資比較結果單位：萬元，萬元/MW
3.6 節能分析
從變電站布點來看，在采用20kV電壓等級時，根據負荷密度選取了大容量變電站，簡化規劃區內的變電所布點、優化電力網絡，減少變電站在電網中的損耗。從網絡結構來看，通過電力網進行升壓，簡化了電壓等級，進而在負荷密度較高的地區，更可以將高壓引入負荷中心，*大可能地避免了迂回供電。通過前面的技術方案對比分析可知，在遠景電網中，采用20kV電網進行供電的二、三、四方案的網絡綜合網損均比10kV電網方案一線損降低50%以上。
通過以上綜合對比后，各方面比較結果也較為明顯，20kV的方案要優于10kV的方案。但通過綜合理論比較可以看出，高中壓配網均采用電纜線路供電時，在負荷密度低于15MW/km2時，建議采用110/10kV方案；在負荷密度高于15MW/km2及以上時，建議采用110/20kV方案。
4 20kV供電的適用范圍建議
20kV供電的適應范圍應結合地區電力發展、現狀電網條件以及上級電源規劃，按照新建區域、混供區域的不同需求和特點，規劃20kV配電網。
（1）新建工業園區、開發區、新城區等新興區域或現狀電網非常薄弱，未來電力需求增長迅速的區域，結合自身情況可以考慮直接引用20kV電壓等級。
（2）現狀電網具有一定規模，但供電能力和設備狀況需進一步提高以滿足發展需求的區域，視建設改造時機結合自身實際需要可考慮適時引入20kV電壓等級。
（3）對于10kV供電系統相對成熟穩定，在一定時期內可以滿足電力需求進一步發展需要的區域，研究該區域引入20kV供電的時機和條件。
5 20kV供電的規劃建議
在對20kV試點區域進行規劃時，除需滿足一般規劃原則外，進一步提出以下建議，供參考。
（1）20kV系統的規劃應本著實事**、遠近結合的原則，根據城市規劃和電力需求，結合區域內負荷性質和發展趨勢以及現狀電網條件綜合考慮。
（2）20kV供電應用初期，應考慮與現狀電網的銜接性。針對20kV配電網建設初期，電源相對孤立的情況，應配**取必要措施，確保電網**、可靠供電。
（3）20kV供電應用，應綜合考慮經濟性和可行性，初期宜選擇新興區域或現狀電網基礎比較薄弱，但未來發展負荷密度高、電力需求增長迅猛的區域開展。若對現有配網進行較大規模的改造和重構，應作充分的技術經濟分析、比較和評估。
（4）20kV電網規劃建設應與大容量變壓器的應用相聯系和銜接。應用初期，20kV的上級電源原則上引自110kV變電站。
（5）20kV電壓等級供電的建設，應按照集約資源、節約建設的原則，充分利用原有電網資源設備，力爭用*低的成本，達到供電能力的大幅增加。
6結論
在國家節能減排政策下，以提高能源利用效率和效益為中心，按照因地制宜、因網制宜的方針，優化電網結構、提高電網的經濟效益，積極將節能的新科技、新措施利用到實際中去。20kV配電網絡已在國際上許多國家得到應用，實踐證明，在合適的條件下，20kV配電網絡能夠有效提高經濟供電容量，增加經濟輸送距離，節約土地資源占用，有效減少線損率，節能效果明顯。現階段，20kV系統的規劃應本著實事**、遠近結合的原則，根據城市規劃和電力需求，結合區域內負荷性質和發展趨勢以及現狀電網條件綜合考慮。20kV供電應用，應綜合考慮經濟性和可行性，初期宜選擇新興區域或現狀電網基礎比較薄弱，但未來發展負荷密度高、電力需求增長迅猛的區域開展。若對現有配網進行較大規模的改造和重構，應作充分的技術經濟分析、比較和評估。
遠景該區塊各方案動態投資結果如表3-9所示。由表可見，從綜合投資、年運行費用、*小年費用、*小單位負荷年費用四個方面來看，均是方案二*優，方案一*差，介于二者中間的方案三略優于方案四。
表3-9遠景各方案動態投資比較結果單位：萬元，萬元/MW
分類 | 變電站 | 高壓線路 | 中壓線路 | 配變 | 綜合 投資 | 年運行費用 | *小年費用 | *小單位負荷年費用 | ||||
綜合 投資 | 運行 費用 | 綜合 投資 | 運行 費用 | 綜合 投資 | 運行 費用 | 綜合 投資 | 運行 費用 | |||||
方案一 | 30000 | 3000 | 13886 | 1095 | 32865 | 863 | 18576 | 774 | 95327 | 5732 | 16234 | 37.00 |
方案二 | 25500 | 2550 | 9723 | 1003 | 29605 | 841 | 21672 | 759 | 86499 | 5153 | 14683 | 33.46 |
方案三 | 28500 | 2850 | 12974 | 980 | 24543 | 693 | 21672 | 759 | 87689 | 5282 | 14942 | 34.05 |
方案四 | 26500 | 2650 | 13287 | 959 | 30228 | 920 | 20708 | 764 | 90723 | 5293 | 15288 | 34.84 |
3.6 節能分析
從變電站布點來看，在采用20kV電壓等級時，根據負荷密度選取了大容量變電站，簡化規劃區內的變電所布點、優化電力網絡，減少變電站在電網中的損耗。從網絡結構來看，通過電力網進行升壓，簡化了電壓等級，進而在負荷密度較高的地區，更可以將高壓引入負荷中心，*大可能地避免了迂回供電。通過前面的技術方案對比分析可知，在遠景電網中，采用20kV電網進行供電的二、三、四方案的網絡綜合網損均比10kV電網方案一線損降低50%以上。
通過以上綜合對比后，各方面比較結果也較為明顯，20kV的方案要優于10kV的方案。但通過綜合理論比較可以看出，高中壓配網均采用電纜線路供電時，在負荷密度低于15MW/km2時，建議采用110/10kV方案；在負荷密度高于15MW/km2及以上時，建議采用110/20kV方案。
4 20kV供電的適用范圍建議
20kV供電的適應范圍應結合地區電力發展、現狀電網條件以及上級電源規劃，按照新建區域、混供區域的不同需求和特點，規劃20kV配電網。
（1）新建工業園區、開發區、新城區等新興區域或現狀電網非常薄弱，未來電力需求增長迅速的區域，結合自身情況可以考慮直接引用20kV電壓等級。
（2）現狀電網具有一定規模，但供電能力和設備狀況需進一步提高以滿足發展需求的區域，視建設改造時機結合自身實際需要可考慮適時引入20kV電壓等級。
（3）對于10kV供電系統相對成熟穩定，在一定時期內可以滿足電力需求進一步發展需要的區域，研究該區域引入20kV供電的時機和條件。
5 20kV供電的規劃建議
在對20kV試點區域進行規劃時，除需滿足一般規劃原則外，進一步提出以下建議，供參考。
（1）20kV系統的規劃應本著實事**、遠近結合的原則，根據城市規劃和電力需求，結合區域內負荷性質和發展趨勢以及現狀電網條件綜合考慮。
（2）20kV供電應用初期，應考慮與現狀電網的銜接性。針對20kV配電網建設初期，電源相對孤立的情況，應配**取必要措施，確保電網**、可靠供電。
（3）20kV供電應用，應綜合考慮經濟性和可行性，初期宜選擇新興區域或現狀電網基礎比較薄弱，但未來發展負荷密度高、電力需求增長迅猛的區域開展。若對現有配網進行較大規模的改造和重構，應作充分的技術經濟分析、比較和評估。
（4）20kV電網規劃建設應與大容量變壓器的應用相聯系和銜接。應用初期，20kV的上級電源原則上引自110kV變電站。
（5）20kV電壓等級供電的建設，應按照集約資源、節約建設的原則，充分利用原有電網資源設備，力爭用*低的成本，達到供電能力的大幅增加。
6結論
在國家節能減排政策下，以提高能源利用效率和效益為中心，按照因地制宜、因網制宜的方針，優化電網結構、提高電網的經濟效益，積極將節能的新科技、新措施利用到實際中去。20kV配電網絡已在國際上許多國家得到應用，實踐證明，在合適的條件下，20kV配電網絡能夠有效提高經濟供電容量，增加經濟輸送距離，節約土地資源占用，有效減少線損率，節能效果明顯。現階段，20kV系統的規劃應本著實事**、遠近結合的原則，根據城市規劃和電力需求，結合區域內負荷性質和發展趨勢以及現狀電網條件綜合考慮。20kV供電應用，應綜合考慮經濟性和可行性，初期宜選擇新興區域或現狀電網基礎比較薄弱，但未來發展負荷密度高、電力需求增長迅猛的區域開展。若對現有配網進行較大規模的改造和重構，應作充分的技術經濟分析、比較和評估。