1辽宁沈阳农年夜学2辽宁省农电局丁文彦1　张凤军2

摘要：该文从我国农村电网现状及成长趋向动身，对电力线路升压改造进行了经济技术比力和可行性论证。以辽宁省本溪电局南芬变电所10kV线路升压至20kV为例，运用相关常识进行理论计较，并进行了实施后的效益分析。

1技术参数比力

对一些技术参数进行升压前后的比力，从比力成效可以看出升压后各类参数都有较着改善。包括：电压损失△U=(PR QX)/U2×100，在装备不变的条件下，△U与U2成反比；电网的输送功率P=31/2UIcosφ，在负荷电流及功率因数不变时，P与U成正比。

电网有功消耗的比力：假定电网升压前后输送功率不变，有功消耗△P=3I2R，电网电压升高，电流减小，有功消耗与I2成正比，即与U2成反比。

功率消耗下降的百分数

!--插进图片1-->式中DP1、DP2——电网升压前后的有功功率消耗（kW）；

　　U1——电网升压前的电压（10kV）；

　　U2——电网升压后的电压（20kV）。

220kV供电方式的经济可行性论证

将20kV作为配电电压，可以取消35/10kV级降压方式。采用110（66）/20/0.4kV供电方式，下降了送变电工程投资和线路消耗，非凡是在负荷密度年夜、线路长的情况下，经济效益十分显著。凭据计较，采用110（66）/20/0.4kV电压制，一个站点的供电笼盖面积为1600km2，若采用35/10/0.4kV电压制，一个站点的供电笼盖面积仅为400km2。是以，采用110（66）/20/0.4kV电压制在上述面积（1600km2）的县可少建35/10/0.4kV变电所三座，35kV线路的供电距离约为60km，共削减投资约1100万元。由于各县的地貌分歧，负荷散布不均，是以，也可能泛起采用20kV方案按上述方式布点而不能笼盖整个供电区的非凡情况。配电电压的提高，必然会致使配电线路和配电变压器和其它变电举措措施的建设投资增加。凭据现行的工程造价，20kV线路比10kV线路投资增加约30，配电变压器和开关等装备增加25～30的造价。但从整体投资效益和供电来比力，采用20kV作为配电电压，在农网改造工程中仍是值得推行的。但对个体距离较远，负荷较年夜的负荷点，可以接纳暂时保留35kV电压过渡的法子来解决。

3本溪电局20kV配电线路改造实施情况

本溪市南芬区农电局自2003年4月至2004年4月对局内的南芬变电所66/10kV进行了升至66/20kV的改造，其基本情况以下：

3.1改造依据

原线路是20世纪60年月早期建成的，线路所带负荷变压器均为10kV高耗能变压器，已不能顺应负荷成长的需要。近年来，由于当地经济成长较快，供电已知足不了用户需求，急需改造。为其提供电源的南玻线城网主干线已进行了网络升压改造，作为分支线路的农网线路也应随之进行升压至20kV改造。

3.2工程设计尺度和改造规模

拔取较适用的、较稳定的、经过城网研究检测的新装备，如真空开关，新型跌落式开关和防雷效果较好的金属氧化物避雷器及新式的线路毗连线夹等。

线路导线截面选择：斟酌到该线路负荷成长趋向，线路导线斟酌10～15年成长裕度选择，同时按答理电压降校核。司理论计较，线路主干选择LGJ-95mm2导线。对线路路径的设计，综合斟酌交通、运行、维护、施工、防洪等多方面身分。线路电杆均采用Φ190mm2×10m及以上规格。金具选用热镀锌元件。尽缘子选用PS-35及XP-7C尽缘子，以提高线路尽缘水平。气象条件选择为第Ⅵ类典型气象区。地形及地貌的选择地形取为山区，土为山石土。

这项20kV配电线路的改造工程，设计线路长6.453km，其中改造线路3.583km,新建线路2.87km；更换及新立电杆164基，均为B-19-12型水泥杆。更换拉线42组，拉线装设响应品级的尽缘子，更换LGJ-95mm2导线19.4km。由于提高了电压品级，装备的尽缘水平也需要响应提高。20kV线路的杆塔高度由10m升高到12m。新建66/20kV室内变电所，两台变压器均为沈阳变压器责任有限公司生产的特制变压器。

3.3供电靠得住性及工程效益分析

以镇一线为例进行升压改造前后的靠得住性计较：供电靠得住性=用户用电时间/用户需供电时间，改造前供电靠得住性为0.986，改造后供电靠得住性为0.999。

多供电时间=前3年该线路各类停电时间年平均数-8760×(1-改造后供电靠得住率)=380h，多供电A=多供电时间×本线路平均小时供电=380×78=29640kWh。

企效益P=A×(平均售电单价－平均购电单价)=29640×(0.75－0.38)=10967元。

平均每一年可削减费用为7470元(参考1998至2000年)。

削减损失电A=47000kWh，企效益P=A×平均购电价=47000×0.388=18236元。

该项工程合计勤俭资金为49623元，静态收受接管年限Y=784895/49623=16年。

20kV线路改造工程概算投资需78.5万元，全数依靠国家贷款。

420kV变电所在运行中应注重的问题

4.1过电压庇护

斟酌到过电压庇护设计技术规程的划定：20kV中性点非直接接地系统，若单相接地电容电流IC≥10A时，系统中性点应装设消弧线圈。为了削减铁磁谐振过电压的发生，在20kV母线上监视系统尽缘用电压互感器的启齿三角形绕组上，应并接一个30W的灯泡。

4.2防雷问题

按规程划定，3～20kV进线段庇护不需采用避雷线，除木杆外，对水泥杆和铁塔架设的3～20kV线进线段，不采用管型避雷器。

对3～20kV进线段水泥杆或铁塔必需接地。在今朝情况下，20kV系统的配电装配以户内式为主，防雷庇护也应在这个条件下斟酌。

4.3提高供电靠得住性

在110/20kV变电所的分支线上设立开闭所或设置重合器和分段器。对距110/20kV变电所距离分歧的用户划分供电，即分层布线。

国内现有20kV装备可供选择，且无技术问题。

4.410kV升至为20kV对配电网的要求

把10kV高能耗变压器更换为20kV低能耗变压器，并增加17.3kV抽头一个。响应的附加装备，也必需更换为20kV。

20kV配电线线路间距离，一般不宜小于1.5m，响应的针式尽缘子必需更换为P-20T型。

假设原来10kV线路采用CD10型瓷横担，线路升压后可以不进行更换，但线间距离以不小于1.5m为好。

5结论

与10kV配电电压比力，20kV在技术与经济上有以下势：

输送容提高1倍。在导线截面和经由过程电流一定的情况下，电压越高，输送容越年夜。假设要输送不异的容，20kV的导线截面比10kV的导线载面可以削减50。

负荷矩提高4倍，输送距离提高1倍。当答理电压降一按时，电力线路负荷矩和电压的平方成正比。斟酌到线路负荷增加了1倍，供电距离还可以提高1倍。

输送不异功率时，线路电流只有10kV时电流的一半，其功率消耗只有10kV时的25，下降了75。对于农村电网，在增年夜供电半径1倍的情况下，电能消耗仍能下降50左右。

本溪市电局升压改造方案实施情况讲明，随着电力负荷和负荷密度的增加，提高中压配电网电压，采用110（66）/20/0.4kV供电方式具有一定的现实意义和推行价值。