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文檔簡介

1、個人收集整理 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、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, 我們采取架空線路和電纜線路分開進行分析研究的方法, 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, 考慮到實際可行性, 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,負荷較密集地區(qū) 1km分 1 段,遠郊區(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)點是比較經(jīng)濟, 配電線路和高壓開關(guān)數(shù)量少、 投資小, 新增負荷也比較方便。 但其缺點也很明顯, 主要是故障影響范圍較大, 供電可靠 性較差。當線路故障時,部分線路段或全線將停電;當電源故障時,將導(dǎo)致整條 線路停電。對于這種簡單的接線模式, 由于不存在線路故障后的負荷轉(zhuǎn)移, 可以不考慮 線路的備用容量,即每條出線(主干線)

3、均可以滿載運行。個人收集整理 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) 。它適用于負荷密度較大 且供電可靠性要求高的城區(qū)供電,運行方式一般采用開環(huán)。這種接線的最大優(yōu)點是可靠性比單電源線輻射接線模式大大提高,接線清 晰、運行比較靈活。線路故障或電源故障時,在線路負荷允許的條件下,通過切 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%,即正常運行時, 每條線路最大 負荷只能達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,可將聯(lián) 絡(luò)開關(guān)閉合,從另一條線路送電,使相應(yīng)供電線路達到滿載運行。圖 2 不同母線出線的環(huán)式接線模式(架空線) 在實際應(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) 。 正常運行時聯(lián)絡(luò)開關(guān)都是斷開的, 當線路 1出現(xiàn)故障時, 聯(lián)絡(luò)開關(guān) 1閉合,由線個人收集整理 僅供參考學(xué)習(xí)路 2 送電;當線路 2 出現(xiàn)故障時, 或聯(lián)絡(luò)開關(guān) 1 閉合由線路 1 送電,或聯(lián)絡(luò)開關(guān) 2 閉合由線路 3 送

5、電;當線路 3 出現(xiàn)故障時,聯(lián)絡(luò)開關(guān) 2 閉合,由線路 2 送電。 可見,在正常運行時,每條線路均應(yīng)留有 50%的裕量。所以,單從經(jīng)濟角度分析 時,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, 當任何一段出現(xiàn)故障時, 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, 考慮到實際可行性, 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閉所接線、 不同母線環(huán)網(wǎng)接線 (三座開閉所) 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)點就是比較經(jīng)濟, 配電線路 較短,投資小,新增負荷時連接也比較方便。但其缺點也很明顯,主要是電纜故 障多為永久性故障,故障影響時間長、范圍較大,供電可靠性較差。當電源故障 時也將導(dǎo)致全線癱瘓。對于這種簡單的接線模式,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, 一般采用開環(huán)運行方式,其供電可靠性較高,運行比較靈活。在實際應(yīng)用中,正 常運行時

8、,每條線路均留有 50%的裕量。個人收集整理 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閉所接線如圖 7 所示,這種接線模式實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閉所, 再從開閉所引出電纜線路帶負荷。 在這里每個開閉 所具有兩回進線, 開閉所出線采用輻射狀接線方式供電。 特殊情況下, 開閉所出 線間也可以形成小環(huán)網(wǎng),進一步提高可靠性。為了滿足 N1 準則,當開閉所兩 回進線中的一回進線出現(xiàn)故障時, 另一回進線應(yīng)能帶起全部負荷, 這樣正常運行 時,每回進線應(yīng)有 50%的備用容量。 開閉所的容量可按一回進線的安全允許容量 來選擇

9、。在開閉所出線為放射狀時,開閉所的出線均為滿載運行。2.4 不同母線環(huán)網(wǎng)接線(三座開閉所)接線如圖 8 所示,這種接線形式是指來自同一變電所不同母線或不同變電所的三條主干線,分別連接三個開閉所,每個開閉所之間均設(shè)有聯(lián)絡(luò)線。正常運行時,個人收集整理 僅供參考學(xué)習(xí)開閉所的母聯(lián)均斷開運行。為了提高可靠性,每條主干線留有 1/3 的備用容量 當一條主干線出現(xiàn)故障時, 通過倒閘操作線路所帶的負荷平均分配到另外兩條主 干線。開閉所的容量為每條主干線容量的 2/3。在開閉所出線采用輻射狀接線方 式時,開閉所的出線均為滿載運行。開閉所1圖 8 不同母線環(huán)網(wǎng)接線(三座開閉所)模式(電纜)2.5 主備接線模式(又

10、稱“ 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 備用線路滿載運行, 若有某 1 條運行線路出現(xiàn)故障, 則可以通過線路切換把備用 線路投入運行。該種模式隨著“ N”值的不同,其接線的運行靈活性、可靠性和線 路的平均負載率均有所不同。 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,同時聯(lián)絡(luò) 線的長度較長,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)接線模式見圖 11 所示。此種接線模式正常運行時每條線 路各承擔(dān) 2/3 線路負荷,而將 3條線路中的 1條(如線路 B)按負荷均勻地分為 甲、乙兩段,并與其余 2 條線路在末端進行環(huán)網(wǎng), 在各聯(lián)絡(luò)開關(guān)房分別設(shè)立環(huán)網(wǎng) 開環(huán)點。- 7 -個人收集整理 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在于通過合理調(diào)整環(huán)網(wǎng)網(wǎng)架, 每條線路都無需走回頭路進行環(huán) 網(wǎng),而改在不同電源線路間進行末端環(huán)網(wǎng), 從而避免了較長的專用聯(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行情況。 該模式的缺點是故 障時線路之間的負荷轉(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

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