基于某地级市配电网35kV发展方式的探究

孙彬

摘 要：我国主要的高压配电电压等级有110kV、66kV、35kV，针对35kV高压配电网的供电作用正逐步缩小，文章首先分析了国内35kV电网现状，然后建立了高压配电网需求分析模型，并进行实例分析，最后得出结论：某市B类供电区域2020年9-13个110kV高压布点最合适，35kV布点建议退出。

关键词：高压配电网；35kV；布点需求；规划

中图分类号：TM715 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）30-0046-02

Abstract： The main voltage grades of high voltage distribution in our country are 110kV， 66kV， 35kV. In view of the fact that the power supply function of 35kV high voltage distribution network is gradually shrinking， this paper first analyzes the present situation of domestic 35kV power network， and then establishes the demand analysis model of high voltage distribution network. Finally， the conclusion is drawn that 9-13 110kV high-voltage distribution points in a class B power supply area in 2020 are the most suitable， and 35kV distribution points are suggested to withdraw.

Keywords： high voltage distribution network； 35kV； distribution demand； planning

1 概述

电压等级不仅影响电网结构和布局，而且影响电器设备、电力设施的设计与制造及电力系统的运行和管理，直接影响各类用电项目的电力投资和电费支出。简化电压序列，避免重复降压是城市电网电压序列发展的总体趋势[1]。如表1所示，世界发达国家大多数采用五级电压系列，一些高负荷密度城市采用四级电压系列[2]。

我国电压等级标准GB156-2007《标准电压》规定我国电网的标称电压为1000、750、500、330、220、110、66、35、20、10、6、0.4kV。

除西北、东北和少数城市，大部分地区城市电压等级为4-5级，主要电压等级序列为500/220/110/10/0.4kV，农村地区电网电压等级为5-6级，电压序列以（500）/220/110/35/10/0.4kV为主[3]。

近年来，20kV电压等级得到广泛研究[4-6]，其具有提高供电能力、降低损耗的优点，很多大城市已经开始采用20kV电压等级。国网公司明确要求各地在城市电网中推广采用20kV电压等级。但20kV仅作为中压配电电压使用。

目前，我国主要的高压配电电压等级有110kV、66kV、35kV，其中66kV只在东北等地使用。绝大多数城市电网的高压配电电压为110kV，35kV仍广泛存在于农村地区。长期以来，针对35kV电压等级的存废存在较大争议。近年经济快速发展，110kV已延伸到乡镇一级成为其高压配电电压，而35kV正逐渐萎缩，只在更偏远的农村或山区继续存在。未来35kV电网如何处理，与上下级电网之间关系如何协调与发展成为电网建设工作的重要课题。

在以上文献基础上，本文分析了国内35kV电网现状，结合实际情况，建立了高压配电网需求分析模型，并以某地市為例进行B、C、D三类供区35kV和110kV规划布点需求分析，对于地市高压配电网规划具有较实际的指导意义。

2 供电主干线和电压降计算模型

2.1 供电主干线长度计算

根据负荷密度，对区域内变电站布点的供电主干线长度、电压降进行分析测算。区域相关假设条件包括：

（1）区域形状为圆形。

（2）区域负荷分布均匀。

（3）考虑变电站布点与供区圆心存在偏移，取变电站最远供电半径R为圆形供区半径r的1.3倍。

（4）B类、C类多为城区、工业园，线路曲折系数k取1.2；D类区域多为山区，线路曲折系数k取1.3。

在上述条件下，已知区域负荷密度σ，容载比取η，一个高压配电站布点的容量为S，功率因素cosφ，则该变电站的供区面积为：

圆形供区的半径和供电半径分别为：

已知线路供电半径，则B类、C类线路的主干线长度计算得：

同理，D类线路的主干线长度计算得：

2.2 电压降计算

根据计算的线路主干线长度，计算电压降。其中，10kV线路的负荷中心点取线路主干线长度的60%处：

参数r和x分别为线路单位电阻和单位电抗。结合实际情况，下述计算中采用两种导线型号及参数如下表1所示。

表1 导线参数表

3 B类供电区域35kV与110kV电网发展需求分析

3.1 B类供电区域的供需情况

根据配电网规划设计导则，B类区域的供区划分标准是地市级市中心区或负荷密度在6≤σ<15（MW/平方公里）之间的供电区域。

B类供区主要供需问题在于区域内地价昂贵，可利用的空间有限，电网最终规模和可用规划站址基本都已确定。因此，B类供电区域重点需要考察现有网络的供电容量充裕性，尤其需要考察是否存在某种潜力来增加供电容量、提高现有送电通道的充裕性。

3.2 B类供电区域规划供电半径和电压降分析

以某地市电网为例，B类供电区域的面积为86.5平方公里，预计2020年负荷密度为7.2MW/平方公里，容载比取2.0，功率因数取0.95。供电线路各参数取值如下：

（1）线路计算电压等级取10kV，线路首端电压U=10.5kV。

（2）考虑故障检修时转供相邻线路负荷，因此线路总长度L取上表中供电线路主干线长度的2倍，负荷中心点取在0.6L处。

（3）B类供电区域廊道资源紧张，10kV线路平均负荷取值5MW，同时考虑故障检修时转供相邻线路负荷，有功功率P取单条线路负荷的2倍。

计算单个高压布点供电线路主干线长度、所需布点数量和电压降情况如下表2所示。

可知，单个高压布点的容量越小，则所需的布点数量越多。由于35千伏变电站单个布点供电面积过小，以其为主供方式，所需布点数量过多，不适应B类供电区域发展需求。负荷密度为7.2MW/平方公里时，B类供电区单个110kV布点总容量在100MVA-150MVA的高压布点不会产生电压降超标问题。

综合考虑，2020年9-13个110kV高压布点最适合该B类供电区域实际情况。110kV变电站建设近期应以布点为主，主变总容量不宜选择一次性选择过大，在负荷密度上升后，再扩建变电站。35kV布点已经不能适应区域发展需求，建议选择退出。

4 結束语

本文介绍了国内外电压等级配置现状及35kV电网现状，建立了高压配电网需求分析模型，并针对某市B类供区进行规划需求分析，得出结论：B类地区电网建设应以110kV为主，35kV电网将逐步退出。

参考文献：

[1]刘令富.电网电压等级序列研究[D].华北电力大学（北京），2009.

[2]范宏，高亮，周利俊，等.城市电网不同电压等级系列的技术经济比较[J].华东电力，2013，03：491-496.

[3]陈杨，王现法，杨丽徙，等.我国电压等级演变及配网电压等级提升的必要性[J].河南教育学院学报（自然科学版），2014，03：41-45.

[4]肖白，张屹，穆钢，等.配电网电压等级的合理配置[J].东北电力大学学报（自然科学版），2009，02：5-11.

[5]吴涛.配电网中压电压层级适用范围研究[D].广东工业大学，2013.

[6]殷红旭，张建华.我国20kV配电电压等级的历史沿革及应用综述[J].电气技术，2010（06）：1-4.