510kv中壓配電網(wǎng)絡(luò)接線模式分析

1、個(gè)人收集整理 僅供參考學(xué)習(xí)10kV 中壓配電網(wǎng)絡(luò)接線模式分析10kV 配電網(wǎng)由高壓變電所的 10kV 配電裝置、開(kāi)關(guān)站、配電房和架空線路 或電纜線路等部分組成， 其功能是將電力安全、 可靠、經(jīng)濟(jì)、合理地分配到客戶。 一般網(wǎng)絡(luò)由架空線和電纜線混合組成。在研究一個(gè)特定的供電區(qū)域內(nèi)的 10kV 配 電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)時(shí)， 我們采取架空線路和電纜線路分開(kāi)進(jìn)行分析研究的方法， 這 樣也不失一般性。1.架空線路在研究供電區(qū)域內(nèi)架空線的接線模式時(shí)， 考慮到實(shí)際可行性， 我們分析了幾 種具有代表性的接線模式： 即單電源輻射接線、 不同母線出線的環(huán)式接線、 不同 母線三回饋線的環(huán)形接線和兩分段兩聯(lián)絡(luò)接線。1.1 單

2、電源輻射接線單電源輻射接線模式如圖 1 所示，這種模式適用于非重要負(fù)荷架空線客戶。 干線可以分段，其原則是：一般主干線分為 23段，負(fù)荷較密集地區(qū) 1km分 1 段，遠(yuǎn)郊區(qū)和農(nóng)村地區(qū)按所接配電變壓器容量每 23MVA 分 1 段，以縮小事故 和檢修停電范圍。單電源線輻射接線的優(yōu)點(diǎn)是比較經(jīng)濟(jì)， 配電線路和高壓開(kāi)關(guān)數(shù)量少、 投資小， 新增負(fù)荷也比較方便。 但其缺點(diǎn)也很明顯， 主要是故障影響范圍較大， 供電可靠 性較差。當(dāng)線路故障時(shí)，部分線路段或全線將停電；當(dāng)電源故障時(shí)，將導(dǎo)致整條 線路停電。對(duì)于這種簡(jiǎn)單的接線模式， 由于不存在線路故障后的負(fù)荷轉(zhuǎn)移， 可以不考慮 線路的備用容量，即每條出線（主干線）

3、均可以滿載運(yùn)行。個(gè)人收集整理 僅供參考學(xué)習(xí)線路母線圖 1 單電源輻射接線模式（架空線）1.2 不同母線的環(huán)式接線和不同母線三回饋線的環(huán)式接線不同母線出線的環(huán)式接線模式 （單聯(lián)絡(luò)）如圖 2所示，這種模式中有兩個(gè)電 源（可以取自同一變電所的不同母線段或不同變電所） 。它適用于負(fù)荷密度較大 且供電可靠性要求高的城區(qū)供電，運(yùn)行方式一般采用開(kāi)環(huán)。這種接線的最大優(yōu)點(diǎn)是可靠性比單電源線輻射接線模式大大提高，接線清 晰、運(yùn)行比較靈活。線路故障或電源故障時(shí)，在線路負(fù)荷允許的條件下，通過(guò)切 換操作可以使非故障段恢復(fù)供電。 但由于考慮了線路的備用容量， 線路投資將比 單電源線輻射接線有所增加。在這種接線模式中， 線

4、路的備用容量為 50%，即正常運(yùn)行時(shí)， 每條線路最大 負(fù)荷只能達(dá)到該線路允許載流量的 1/2。若系統(tǒng)中一條線路出現(xiàn)故障時(shí)，可將聯(lián) 絡(luò)開(kāi)關(guān)閉合，從另一條線路送電，使相應(yīng)供電線路達(dá)到滿載運(yùn)行。圖 2 不同母線出線的環(huán)式接線模式（架空線） 在實(shí)際應(yīng)用中，還有一種接線方式，即不同母線三回饋線的環(huán)式接線模式， 如圖 3所示。網(wǎng)絡(luò)中有三個(gè)電源（可以取自同一變電所的 2段母線和不同變電所） 。 正常運(yùn)行時(shí)聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)都是斷開(kāi)的， 當(dāng)線路 1出現(xiàn)故障時(shí)， 聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān) 1閉合，由線個(gè)人收集整理 僅供參考學(xué)習(xí)路 2 送電；當(dāng)線路 2 出現(xiàn)故障時(shí)， 或聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān) 1 閉合由線路 1 送電，或聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān) 2 閉合由線路 3 送

5、電；當(dāng)線路 3 出現(xiàn)故障時(shí)，聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān) 2 閉合，由線路 2 送電。 可見(jiàn)，在正常運(yùn)行時(shí)，每條線路均應(yīng)留有 50%的裕量。所以，單從經(jīng)濟(jì)角度分析 時(shí)，這種接線模式和不同母線出線的環(huán)式接線一樣，故歸到一起分析。線路1母線2線路21圖 3 不同母線三回饋線的環(huán)式接線模式（架空線）母1.3 兩分段兩聯(lián)絡(luò)接線這種接線模式如圖 4 所示，通過(guò)在干線上加裝分段斷路器把每條線路兩分 段，并且每一分段都有聯(lián)絡(luò)線與其他線路相連接， 當(dāng)任何一段出現(xiàn)故障時(shí)， 均不 影響另一段正常供電， 這樣使每條線路的故障范圍縮小， 提高可靠性。 這種接線 每條線路應(yīng)留有 1/3 的備用容量。 與不同母線出線的環(huán)式接線模式和不同母線

6、三 回饋線的環(huán)式接線模式相比，兩分段兩聯(lián)絡(luò)的接線模式提高了架空線的利用率 （由 1/2 到 2/3），但由于需要在線路間建立聯(lián)絡(luò)線，加大了線路投資。這種接線 模式聯(lián)絡(luò)線可以就近引接， 但須注意要在不同變電站配出線或同一變電站的不同 母線出線間建立聯(lián)絡(luò)。圖 4 兩分段兩聯(lián)絡(luò)接線模式（架空線）個(gè)人收集整理 僅供參考學(xué)習(xí)2電纜線路在研究供電區(qū)域內(nèi)的電纜線路的接線模式時(shí)， 考慮到實(shí)際可行性， 我們研究 了五種具有代表性的接線模式， 即單電源線輻射接線、 不同母線出線的環(huán)式接線、 不同母線出線連接開(kāi)閉所接線、 不同母線環(huán)網(wǎng)接線 （三座開(kāi)閉所） 和主備接線模 式。2.1 單電源線輻射接線如圖 5 所示，電

7、纜線路的單電源線輻射接線的優(yōu)點(diǎn)就是比較經(jīng)濟(jì)， 配電線路 較短，投資小，新增負(fù)荷時(shí)連接也比較方便。但其缺點(diǎn)也很明顯，主要是電纜故 障多為永久性故障，故障影響時(shí)間長(zhǎng)、范圍較大，供電可靠性較差。當(dāng)電源故障 時(shí)也將導(dǎo)致全線癱瘓。對(duì)于這種簡(jiǎn)單的接線模式，不考慮線路的備用容量，即每條出線（主干線） 均可滿載運(yùn)行。圖 5 單電源線輻射接線模式（電纜）2.2 不同母線出線的環(huán)式接線如圖 6 所示，與架空線的不同母線的環(huán)式接線一樣， 電纜線路的這一接線形 式中有兩個(gè)電源（可以取自同一變電所的 2 段母線或不同變電所） 。常情況下， 一般采用開(kāi)環(huán)運(yùn)行方式，其供電可靠性較高，運(yùn)行比較靈活。在實(shí)際應(yīng)用中，正 常運(yùn)行時(shí)

8、，每條線路均留有 50%的裕量。個(gè)人收集整理 僅供參考學(xué)習(xí)母線2圖 6 不同母線出線的環(huán)式接線模式（電纜）2.3 不同母線出線連接開(kāi)閉所接線如圖 7 所示，這種接線模式實(shí)際上就是從同一變電所的不同母線或不同變電 所引出主干線連接至開(kāi)閉所， 再?gòu)拈_(kāi)閉所引出電纜線路帶負(fù)荷。 在這里每個(gè)開(kāi)閉 所具有兩回進(jìn)線， 開(kāi)閉所出線采用輻射狀接線方式供電。 特殊情況下， 開(kāi)閉所出 線間也可以形成小環(huán)網(wǎng)，進(jìn)一步提高可靠性。為了滿足 N1 準(zhǔn)則，當(dāng)開(kāi)閉所兩 回進(jìn)線中的一回進(jìn)線出現(xiàn)故障時(shí)， 另一回進(jìn)線應(yīng)能帶起全部負(fù)荷， 這樣正常運(yùn)行 時(shí)，每回進(jìn)線應(yīng)有 50%的備用容量。 開(kāi)閉所的容量可按一回進(jìn)線的安全允許容量 來(lái)選擇

9、。在開(kāi)閉所出線為放射狀時(shí)，開(kāi)閉所的出線均為滿載運(yùn)行。2.4 不同母線環(huán)網(wǎng)接線（三座開(kāi)閉所）接線如圖 8 所示，這種接線形式是指來(lái)自同一變電所不同母線或不同變電所的三條主干線，分別連接三個(gè)開(kāi)閉所，每個(gè)開(kāi)閉所之間均設(shè)有聯(lián)絡(luò)線。正常運(yùn)行時(shí)，個(gè)人收集整理 僅供參考學(xué)習(xí)開(kāi)閉所的母聯(lián)均斷開(kāi)運(yùn)行。為了提高可靠性，每條主干線留有 1/3 的備用容量 當(dāng)一條主干線出現(xiàn)故障時(shí)， 通過(guò)倒閘操作線路所帶的負(fù)荷平均分配到另外兩條主 干線。開(kāi)閉所的容量為每條主干線容量的 2/3。在開(kāi)閉所出線采用輻射狀接線方 式時(shí)，開(kāi)閉所的出線均為滿載運(yùn)行。開(kāi)閉所1圖 8 不同母線環(huán)網(wǎng)接線（三座開(kāi)閉所）模式（電纜）2.5 主備接線模式（又

10、稱(chēng)“ N-1 ”接線）所謂“N-1”主備接線模式（圖 9 為“3-1”主備模式，圖10 為“4-1”主備模式）， 就是指 N 條電纜線路連成電纜環(huán)網(wǎng)，其中有 1 條線路作為公共的備用線路。非 備用線路滿載運(yùn)行， 若有某 1 條運(yùn)行線路出現(xiàn)故障， 則可以通過(guò)線路切換把備用 線路投入運(yùn)行。該種模式隨著“ N”值的不同，其接線的運(yùn)行靈活性、可靠性和線 路的平均負(fù)載率均有所不同。 一般以“3-1”和4“-1”模式比較理想，總的線路利用率 分別為 67%和 75%?！?-1”以上的模式接線比較復(fù)雜，操作也比較繁瑣，同時(shí)聯(lián)絡(luò) 線的長(zhǎng)度較長(zhǎng)，投資較大，線路載流量的利用率提高已不明顯。 “N-1”主備接線模

11、式的優(yōu)點(diǎn)是供電可靠性較高， 線路的理論利用率也較高。 該方式適用于負(fù)荷發(fā)展 已經(jīng)飽和、網(wǎng)絡(luò)按最終規(guī)模一次規(guī)劃建成的地區(qū)。個(gè)人收集整理 僅供參考學(xué)習(xí)圖 10 “ 4-1”主備接線模式2.6 末端環(huán)網(wǎng)“ 3-1”環(huán)網(wǎng)接線模式末端環(huán)網(wǎng)“3-1”環(huán)網(wǎng)接線模式見(jiàn)圖 11 所示。此種接線模式正常運(yùn)行時(shí)每條線 路各承擔(dān) 2/3 線路負(fù)荷，而將 3條線路中的 1條（如線路 B）按負(fù)荷均勻地分為 甲、乙兩段，并與其余 2 條線路在末端進(jìn)行環(huán)網(wǎng)， 在各聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)房分別設(shè)立環(huán)網(wǎng) 開(kāi)環(huán)點(diǎn)。- 7 -個(gè)人收集整理 僅供參考學(xué)習(xí)圖 11 末端環(huán)網(wǎng)“ 3-1 ”環(huán)網(wǎng)接線模式本接線的特點(diǎn)在于通過(guò)合理調(diào)整環(huán)網(wǎng)網(wǎng)架， 每條線路都無(wú)需走回頭路進(jìn)行環(huán) 網(wǎng)，而改在不同電源線路間進(jìn)行末端環(huán)網(wǎng)， 從而避免了較長(zhǎng)的專(zhuān)用聯(lián)絡(luò)電纜。 另 外，該方式避免了兩條線路滿載而一條線路空載的運(yùn)行情況。 該模式的缺點(diǎn)是故 障時(shí)線路之間的負(fù)荷轉(zhuǎn)移較復(fù)雜， 并且只適合于“3-1”主備模式，若條件具備， 不 失為一種較好