摘要：占地面积小、输送效率高、相对能耗少的20kV供电方式，作为破解电网建设与土地资源利用矛盾的有效手段，将在全国大部分地区推广，20kV电压等级的应用推动了中国配电网的升级改造，对于中国电网而言是一个革命性的变化。应用20kV供电。降低了供电企业运营成本，用户用电质量大幅提升，是建设“两型”社会的一个非常有力的措施，完全符合科学发展现的要求。
关键词：电力科技；供电方式；中压配电网
20世纪70年代，中国完成了将众多的繁杂的中压配电网系统电压统一为10kV的工作。而随着中国经济的快速发展，用电负荷猛增。大中城市和经济发达地区10kV供电已经不能满足当地的经济发展需求。
中压配电网是连接上游高压输电网和亿万终端用户的重要环节，目前，中国主要采用的是10kV、35kV电压等级，其中最大量的是10kV配电网络。但是随着近年来中国社会经济的迅猛发展，用户用电需求急剧攀升，原有10kV配电系统显现出容量小、损耗大、供电半径短、占用通道、占用土地多等劣势，配电网建设与土地资源利用的矛盾日益突出。
1 20kV供电方式的优势
为了落实科学发展观和国民经济的可持续发展，中国明确提出“十一五”时期单位国内生产总值能源消耗要比“十五”期末降低20％左右。中国供电网络目前使用的10kV配电网由于自身特点的限制，不能很好地适应用电负荷的不断增加。20kV配电网可以克服10kV配电网技术上的不足，又有投资少、能耗低的经济优势，不仅可以解决目前中压配电网供电能力不足的问题，还有利于电网的节能降耗，具体的优势和特点有以下几个方面：
(1)能满足多回路、高可靠性的要求，减少电能损耗。以采用相同导线输送相同功率电能为例，20kV线路可降低损耗75％，为破解配电网发展瓶颈，2008年，国家电网公司将20kV电压等级纳入了电网系统输配电序列，并选择在已取得一定实践经验的江苏(经济发达、用电量大)进行研究和试点。与原有作为城市中压配电网主力的10kV电压等级相比，20kV供电半径增加60％，供电范围扩大1.5倍，供电能力提高1倍，输送损耗降低75％，通道宽度基本相当，在输送功率相同的时候，可以大量减少变电站和线路布点。
(2)对于较大容量的客户可以减少投资、节约土地，并且提供最优化的供电方式。资料显示，到2008年底，江苏苏州工业园区报装容量在6000-10000kV安的用户有50个，10000kV安以上的36个，其中要求双电源供电的49个。如果用10kV供电，则无法满足其要求，如采用35kV供电，总投资约为20.1亿元。而采用20kV供电的总投资只有11.7亿元，节省近一半。据悉，这85个大用户因为采用20kV供电，还比35kV供电节约土地约15.84hm2，同时运行维护费用与10kV基本相当，给大客户带来的最优化的供电方案可见一斑。 按照2020年的电网目标网架，中新区目标网架采用20kV方案需设110kV变电站17座，而采用10kV方案需设110kV变电站32座，可节省土地约4.39hm2，节约用地约41％。
(3)送电能力是10kV线路的约2倍，供电范围是10kV线路的约2.5倍，节约投资、节能降耗优势明显。
江苏省扬州市现有20kV在役线路20回，运行和正在升压改造并于今年夏季用电高峰期投产的全20kV出线变电站各一座。20kV电网的运行实践表明，在送电距离相等的情况下，相同导线的20kV线路的送电能力是10kV线路的2倍，供电范围是10kV线路的2.5倍。
江苏苏州工业园区110／20kV变电站每千伏安的造价比110／10kV变电站低24.5％，而容量大1.58倍；20kV设备虽比10kV设备贵1.1～1.2倍，但按容量考虑，除了配电变压器外，其他设备每千伏安的价格都较10kV的少；20kV供电方案的线损率比10kV方案降低0.723个百分点，以2010年苏州20kV供电区域预计年用电量66.75亿kV时计算，则每年可以减少电能损耗4826万kV时。相当于节约标准煤约1.9万t。可见，应用20kV供电节约投资、节能降耗效益可观。
2007年10月，江苏省电力公司在南京三江口工业园进行20kV配电网试点规划。经比较，20kV线路代替10kV线路供电，园区内可减少110kV变电站2座、10kV变电所9座，节约投资1.49亿元，节约土地资源6000m3。此外，与10kV线路相比，20kV线路电能损耗可减少75％，客户端的电压质量得到明显改善。由于输送同等功率，20kV线路的有色金属损耗量可减少50％，相当于减少了40％的建设费用。
(4)对偏远农村地区供电的优势潜能巨大，采用10kV长距离供电的偏远农村地区存在损耗和电压降过大的问题，20kV供电还可以发挥在低负荷密度地区长距离输送的优势，辽宁本溪供电公司的南芬2次变电所就是最好的佐证。
2002年，辽宁本溪供电公司对所辖的南芬变电所66／10kV线路进行了升至66／20kV的改造。南芬变电所20kV配电线路全部采用架空线。局管部分线路长38.3km,农网部分线路长40.1km。重建后有6条20kV配电线路运行，新增2条线路，新增低压台区67处，设备增加，但故障率大大下降，且电压达到标准值要求。变电所操作灵活、可靠。2台主变压器及199台配电变压器全部采用低损耗型，年减少损失23万元；线路减少损失396万kV时，两项合计创造效益203.5万元。
2 20kV供电是中国电网发展的必由之路
20kV配电电压将近20年的实践证明是成功的。20kV供电是中国电网发展的必由之路，这是中国电力工业一条重要的技术路线。
作为全国首个全面推广应用20kV供电的省份，江苏的中压配电网电压等级优化初见成效。2008年，全省13个地市建成投产49个20kV项目，据了解，目前，试点客户均表示。应用20kV供电，降低了运营成本，用电质量有了大幅提升。
20kV配电网的推广，欧洲地区经历了30年的艰难过渡。估计中国也要进行比较长时间的推广。20kV供电在具体实施上可以采取长期规划、分步实施的策略。在新开发工业园区和新建小城镇地区，可以直接采用20 kV配电电压。在农村中新建和扩建电源时。可不再选用35／10kV降压方案，而直接选用110／20kV降压方案，新增用户负荷由20kV配电，允许20 kV供电和10kV供电长期并存。
作者：梁朝晖
