孙彬 周佳蕾 黄敏
摘 要：针对35kV电网的供电作用正逐步缩小，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。本文首先分析了国内电压等级配置现状，然后从变电容量、输电线路、损耗和电压降、电网运行、建设成本和用户接入6个方面，将35kV和110kV电网进行比较，并得出结论：当负荷达到一定水平时，110kV布点应优先于35kV布点。
关键词：电网建设 农村电网 输电线路
中图分类号：TM715 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）11（b）-0024-02
1 我国电压等级配置现状
我国电压等级标准B156-2007《标准电压》规定我国电网可以选用的标称电压为1000、750、500、330、220、110、66、35、20、10、6、0.4kV[1]。我国大部分城市电压等级为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序列为5～6级，电压序列以（500）、220、110、35、10、0.4kV为主[2]。
西北地区城市电网电压等级序列为4～5级，（750）、330（220）、110、10、0.4kV，农村地区电压等级序列一般为5～6级，主要序列为（750）、330（220）、110、35、10、0.4kV；东北地区城乡电网的电压等级序列均为4～5级，主要序列为（500）、220、66、10、0.4kV；天津、青岛、威海等城市及上海部分城市地区的电压等级序列为5级，主要序列为500、220、35、10、0.4kV[2-3]。
2 高压配电网配置现状
目前我国主要的高压配电电压等级有110kV、66kV、35kV，其中66kV只在东北等少部分地区使用，绝大多数城市电网的高压配电电压为110kV[4]。
在广大农村地区和一些城郊地区，则广泛存在110kV和35kV并存的情况，一般形式是110kV降压至35kV再降至10kV的情况。比较典型的是在县城周围建110kV变电站，一方面出10kV为县城供电；另一方面出35kV为乡镇一级的35kV变电站提供电源，乡镇35kV变电站再出10kV线路为镇上及村级负荷供电。但在经济发达、城镇化程度较高的农村地区，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[5]。
3 35kV与110kV的比较
35kV电网与110kV电网是农村高压配电网的主要组成，在电网运行中一般作为中压配电网的电源支撑点，承担着向中压配电网负荷转移，分配电能的作用。两级电网职责相近，因此，将两级电网进行比较来分析35kV电网优缺点。
3.1 变电容量
110kV变电站常用容量为20～63MVA；35kV变电站常用容量为5～31.5MVA。110kV变电站一般终期2～3台变压器，一期先上1～2台主变；35kV变电站一般终期2台变压器，一期先上1～2台主变。一座110kV变电站终期的供电能力可以到达35kV变电站5倍以上。
3.2 输电线路
110kV线路常用截面为150～300mm2。35kV线路常用截面为120～240mm2。相同导线型号情况下，110kV线路的供电能力是35kV线路的3倍多。单回240截面的35kV线路载流量接近30MW，可以满足终期3台35kV主变的供电需求，常作为链式、环网线路使用。单回150截面的35kV线路载流量21MW，可以满足终期2台35kV主变的供电需求，常作为终端辐射线路使用。
供电距离方面，农网高压配电网的供电半径、传送的负荷矩不宜大于下列范围：110kV电网—120km，2500×103kWkm；35kV电网—40km，160×103kWkm。
3.3 损耗和电压降
根据线损公式ΔP=I2R，电压降公式ΔU%=（PR+QX）/U12（不考虑纵向分量），当线路输送相同有功功率和无功功率时，在导线型号、线路长度一致情况下，110kV架空线路的线损和电压降仅为35kV的10%左右。且相同型号和相同容量下，110kV变压器的损耗略大于35kV变压器，负载损耗大小与电压等级关系并不明显。
3.4 电网运行
110kV变压器中性点一般情况下应直接接地或经接地电阻接地，当发生故障时应立即切除故障。35kV变压器中性点采取不接地或经消弧线圈接地方式，属于小电流接地系统，发生单相故障时，为保证电网连续运行，允许短时间运行而不立即切除故障，一般短时运行不超过2h。
3.5 建设成本
根据《湖北省电网工程可研投资估算指标》（2012版），对比110kV与35kV电网设备造价水平。
110kV电网设备：LGJ-300（双回钢管杆）、2×LGJ-240（双回）、LGJ-400（双回）、LGJ-300（双回）、LGJ-240（双回）、2×LGJ-240（单回）、LGJ-400（单回）、LGJ-300（单回）、LGJ-240（单回）、单回YJLW03-64/110-1×1000电缆等线路工程单位造价分别为179万元/km、108万元/km、106万元/km、90万元/km、84万元/km、73万元/km、72万元/km、70万元/km、70万元/km、454～528万元/km。
1×50MVA（AIS）户外变电站新建、2×50MVA（AIS）户外变电站新建、1×50MVA（AIS）户外变电站扩建、2×50MVA（GIS）户内变电站新建等变电工程单位造价分别为55万元/MVA、40万元/MVA、20万元/MVA、41万元/MVA。
35kV电网设备：LGJ-150（单回钢管杆）、LGJ-240（单回）、LGJ-150（双回）、LGJ-150（单回）等线路工程单位造价分别为70万元/km、42万元/km、53万元/km、32万元/km。
1×6.3MVA（AIS）戶外变电站新建、2×6.3MVA（AIS）户外变电站新建、1×10MVA（AIS）户外变电站新建等变电工程单位造价分别为150万元/MVA、112万元/MVA、105万元/MVA。
从线路建设成本来看，相同型号导线，110kV线路的单价投资要比35kV线路高出30万元/km左右。
从变电建设成本来看，110kV变电站总体成本比35kV高得多，但110kV单位变电容量投资明显要低于35kV，每MVA建设成本要低60万元。
3.6 用户接入
从工业用户接入角度考虑，新建35kV变电站的建设成本低于110kV变电站，35kV单位电价又低于10kV。因此，负荷在5～20MVA之间的工业用户，选择通过新建35kV专用变电站接入电网的方式仍然存在。
4 结语
综上所述，110kV电网在供电能力、供电半径、负荷发展空间、电压降、线损等方面都要优于35kV电网，但其经济性比较与区域负荷水平高低相关。当负荷较高（20～150MW）时，110kV电网更经济，当负荷不高（小于20MW）时，35kV电网更合理。因此，当负荷达到一定水平时，110kV布点应优先于35kV布点。
参考文献
[1]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（3）：41-45.
[2]刘令富.电网电压等级序列研究[D].华北电力大学（北京），2009.
[3]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（3）：491-496.
[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（2）：5-11.
[5]胡丽娟.城乡一体化布局下的电压等级优化研究[D].中国电力科学研究院，2011.endprint
