（广东寰球广业工程有限公司）
摘要：近年来，我国陆续开展了对20kV电网的相关研究和应用。本文从20kV线路供电功率方面进行探讨，介绍了线路供电功率分析思路，通过使用电力系统可视化分析程序Powerworld Simulator搭建电网模型，分析在不同联接方式下20kV线路的最大供电功率并得出相关结论，所考虑的影响因素包括线径、供电半径、联接变压器种类等。
关键词：20kV线路，供电功率，Powerworld Simulator
1 线路的供电功率分析思路
线路的供电功率是指在满足送电终端电能质量的条件下，线路首端流入的视在功率。因负荷的分配，包括大小、接入位置、功率因数，都会对中压线路的供电功率造成影响。故为研究方便起见，本文中搭建的模型忽略低压配电线路的损耗，并假设所有低压配变都接在20kV主干线末端，同一模型中配变型号、台数固定不变，必要时设定负载功率因数不变。
具体的研究方法是逐渐增大负荷需求，尽量使得送电终端电压降为7%（参GB/T 12325-2008《电能质量供电电压允许偏差》），主要比较此时20kV线路首端流入的视在功率大小，从而对影响20kV线路供电功率的因素作出定性评价[1]。
2 不同线径和供电半径下20kV线路的供电功率
选取220/20/0.4kV单端供电接线方式作为研究模型，用PowerWorld Simulator搭建模型如图1所示，其中，20kV线路采用单回路供电；220/20kV变压器选容量为90MVA、短路电压Us%取13%；考虑到20kV中压线路容量的充分释放，配变台数、容量选择8×2.5MVA，具体参数见表1和表2。
20kV电缆主干线型号考虑YJV22-240、YJV22-300、YJV22-400三种，架空线主干线型号考虑LGJ-150、LGJ-185、LGJ-240三种，具体参数见表3和表4；供电半径电缆接线考虑2~8km、步长为3km，架空线考虑5~15km、步长为5km，具体计算满足送电终端电压降为7%（UB=0.4kV）、负荷功率因数固定为0.8944（此时P=2Q）时的主干线供电功率。
该仿真共产生18组数据，详细对比如表5。
分析可得以下结论：
（1）在满足送电终端电压降不大于7%、负荷功率因数固定不变的条件下，对于同一型号和同种架设（或铺设）方式的线路来说，供电半径越小，20kV线路的能达到的负载率越高，供电能力越强。供电半径在5km以内时，电缆线路最高负载率可接近100%，此时线路本身输送容量成为供电能力提高的瓶颈。
（2）在满足送电终端电压降不大于7%、负荷功率因数固定不变的条件下，对于同一供电半径和同种架设（或铺设）方式的同类线路来说，线径越大，20kV线路的负载率下降，但因本身的输送容量更大，最终的供电能力越强。
（3）在满足送电终端电压降不大于7%、负荷功率因数固定不变的条件下，对于同一供电半径和相同层次的线径，电缆的负载率远高于架空线的，供电能力高于架空线的，而且由于电缆本身阻抗较小，其末端电压降略小于架空线的。
结语
分析结果表明，线路的种类、线径对20kV线路供电功率的影响比较显著。总体上来说，电缆的供电能力优于架空线的，在保证送电终端电能质量的条件下，电缆的负载率可达到90%以上。
参考文献
[1]FAN Tianrong，CHEN Kai，LIU Jian. et al. The maximum power supply capability calculation based on the actual load characteristics[A]. TENCON 2013-2013 IEEE Region 10 Conference (31194)[C]. IEEE，2013：9-13.
论文作者:张晓杰
论文发表刊物:《电力设备》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/30
标签：线路论文; 功率论文; 功率因数论文; 终端论文; 半径论文; 电压论文; 负载论文; 《电力设备》2018年第2期论文;