摘要：本文以工程项目为例，比较 10kV、20kV配电方案，然后对两种电压等级的配电网造价进行估算、分析和比选，最后得出20kV配电网相比10kV配电网具有一定的经济优势，并初略分析了20kV电价对供电用户的影响。
一、工程项目概述
1.工程项目情况简介
该工程项目总建筑面积（地上及地下）l7．08万m2。其中1-5栋办公楼建筑面积为9.3万m2；酒店建筑面积为48万m2；商业建筑面积为2.98万m2。该项目拟分三期开发建设完成，一期先开发建设1—5栋办公楼，二期和三期分别开发建设酒店及商业建筑。
二、方案比较
1.比较思路
比较l0kV、20kV配电网的经济性，主要得从设备综合投资和年运行费用这两大项进行综合比较。设备的综合投资包括线路、中压配电部分及低压配电部分的投资。其中线路和中压配电部分是主要指标，而两种电压等级配电网络中的低压配电部分可近似相等，其投资估算也可近似认为相等。因此在进行两种电压等级配电网的经济性分析与比选时，主要考虑的是线路和中压配电部分这两个部分。
第一，方案的提出。根据规划区的负荷大小、负荷分布情况以及所设定的外部条件，分别提出两种电压等级的规划方案。
第二，工程量的估算。路线按高压配电线路的地理走线接线图进行估算；中压配电网络工程量通过对设备数量及其进出线的长度进行估算。由于1OkV电压等级在国内已比较成熟，其配电网的估算相对比较容易，因此本文中的20kV配电网的估算均建立在l0kV配电网估算的基础上。
第三，经济性分析。分别计算两个方案的设备综合投资、线损、年运行费用、单位负荷年运行费用。
第四，综合比较两个方案。根据第三点的经济性分析数据，得出结论。
2.线路经济计算比较
工程设计线路总长5.6千米。
第一，电缆预算：10kV（3×95） 224万元；
20kV（3×50） 173万元。
第二，线路损耗：10kV P＝11.9kVA；
20kV P＝2.6kVA。
10kV15年损耗费：
11.9kVA×10h×365×15×0.599元/kWh＝39万元。
20kV15年损耗费：
2.6kVA×10h×365×15×0.584元/kW＝8.3万元。
通过上面的计算，可以看出在15年损耗费上，20kV比10kV节能81.7万元。
3.设备费用
10kV 20kV
变压器6台 124万元 161万元
环网柜 2台 46万元 62万元
高压柜 l6台 157万元 214万元
合计 327万元 437万元
通过计算，可以看出在设备费用上20kV比10kV增加了110万元。
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4.工程费用
20kV比10kV预估增加约43万元。
5.运行费用
10kV供电电费0.599元/kWh；20kV供电电费0.584元/kWh。
按全部负荷6800kW，15年、全年365天、每天10h计算，则：
10kV运行费用=6800X10×365x15×0599=22300.7万元
20kV运行费用 =6800×10×365×15×0.584=21742.3万元
6.综合分析比选
按15年运行计算整体运行费用：
20kV：173+8.3+437+43+21742.3=22403.6万元
10kV：224+39+327+22300.7=22890.7万元
即：一次性投资 20kV配电系统，按15年总体投资运行费用比10kV配电系统要节约487.1万元。
随着经济的快速增长，特别在经济发达地区，现有的l0kV配电系统容量小、损耗大等问题已日益突出，很难承受急剧增长的用电负荷要求。由前面计算数据可知，与传统的10kV配电网相比，20kV配电网电压不但可以增加供电能力，降低75％的电力损耗，还具有显著的环保效益和社会及经济效益。据测算，输送同等功率，20kV供电线路的有色金属耗量可减少约50％，长期运行成本的降低将非常明显。
现阶段，存在的主要问题是，供电部门的20kV网络建设和普及没有跟上，用户投资20kV设备后，还只能用lOkV电源，所配变压器需要增加10kV抽头已备过渡时期使用，这在一定程度上增加了投资成本，阻碍了20kV电网的推广。
三、20KV电压配具有的优势
目前为止，国外已有很多国家进行了20kV配电网的改造，并把它成功运用于电力的生产中。而我国也在部分地区试验了这一改造过程。20kV配电网相对于传统电压配电网来说，它的推行与应用具有了很大的优势，而这些优势为20kV配电网改造工程提高了巨大的驱动力。
1.电能损耗低
当前我国的发电方式仍然是以煤炭发电的方式为主，这样一来，电能的损耗实际上就等于煤炭资源的消耗，而一个国家的能源是有限。因此，我们不仅要不断探索开发新的能源，而且还要改变现有的供电技术，以达到节约电源的目的。而通过把原来的10KV改造成20KV的配电网可以使电能损耗量大大降低，有效实现了节约电源的目的，从而很好地实现了电网运行的经济效益
2.提高电能的质量
10KV及以下的配电电压的采用这大大增加了我国电网线和电压的损失率，因此用20KV的配电网代替10KV的配电网，则能够有效减少配电网的线损失率，从而提高了电能的质量。
3.降低了配电网的投资
在同等的条件下，运用与10KV截面相同的20KV线路，它的输送功率能够达到前者的两倍。而在负荷密度相同的条件下，20KV的供电半径可比10KV的供电半径大四分之一倍。因此，使用20KV配电网可以减少对变电所的设置的数量，有效降低了配电网的投资。
4.能满足供电的需求
在一些工业区以及大城市，更是出现了高负荷现象，并且负荷的密度还在不断上升。而由于这些地区往往位于市中心，对供电的电源引入、线路走廊以及站点的选址都会比较棘手，而20kV的配电电压则能够让上述的这些问题得到解决，满足这些高负荷区域的供电需求。
四、结束语
通过对10kV中压配电网和20kV中压配电网经济性的定量比较分析，可以得出以下结论：
1.20kV配电网和10kV配电网相比，其有着明显的经济性优势，前者有着明显节省电网的建设费用及降低年运行费用的优点。
2.由于20kV配电网与10kV配电网相比，存在着明显的经济性优势，建议我国城市中压配电网逐渐取代1OkV电压等级，大力推广20kV中压配电网。
3.电力部门必须加快20kV电源网络建设速度和普及率，这样才能真正促进20kV配电网的推广和应用。
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论文作者:陈鹏,张华
论文发表刊物:《电力设备》2018年第14期
论文发表时间:2018/8/21
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