城鄉(xiāng)配電網(wǎng)中單相供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)(全文)

精品文檔-下載后可編輯城鄉(xiāng)配電網(wǎng)中單相供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)(全文)前言

我國對城鄉(xiāng)電網(wǎng)的整體改造的歷史已經(jīng)有四十幾年的時(shí)間了，從目前來看效果顯著。國家不斷地普及節(jié)能型三相配電變壓，并提高其使用率，大大降低了原有的電網(wǎng)損耗率。

很多經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的國家早已采用了單相供電系統(tǒng)，并且積累了很多實(shí)用的經(jīng)驗(yàn)，本文結(jié)合了我國目前很多地區(qū)配電網(wǎng)的實(shí)際特點(diǎn)，對于現(xiàn)行的電網(wǎng)的容量較小、布點(diǎn)密集、有效半徑較小的配電特征進(jìn)行研究，現(xiàn)行的供電系統(tǒng)的優(yōu)勢在于線路損耗較小，保證供電的可靠度及質(zhì)量，對于城市中的集中小區(qū)等具有單相負(fù)荷密集的使用區(qū)域具有很高的實(shí)用意義。

單相供電系統(tǒng)硏究

1.單相供電系統(tǒng)的主要特征

單相供電系統(tǒng)在很多國家已經(jīng)較為常見，在一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家更是大量的使用了單相配電變壓器。最近在國內(nèi)，一些經(jīng)濟(jì)相對活躍的省份也逐漸開始大量的使用單相供電系統(tǒng)。

通過對一些帥先使用單相供電系統(tǒng)的國家的使用情況的研究，進(jìn)而推及到國內(nèi)部分已經(jīng)使用單相供電系統(tǒng)的省份的使用情況，筆者總結(jié)出該供電系統(tǒng)有如下幾種基本特征。

（1）多采用從配電單元室初始，按照10kV的電壓向電網(wǎng)中供給。

（2）變壓器一般使用柱上式的單相配電形式，按照普通低壓值（220V）為用戶配電，設(shè)計(jì)上減少線路的有效長度，控制接戶線長度在10～15m左右。

（3）對于網(wǎng)內(nèi)的配電原則采取容量降低、加大點(diǎn)密度的措施，對于網(wǎng)內(nèi)的負(fù)荷情況和輔助容量都要給與充分考慮，并考慮上述因素來選擇所需變壓器的容量。

（4）對于電力計(jì)量表的設(shè)置要按照每個(gè)使用單元設(shè)置一塊表，集中表箱的位置要明顯且適合查看。

2.單相供電系統(tǒng)的接線方式

（1）壓側(cè)接線方式在單相供電系統(tǒng)中的應(yīng)用

一般單相配電變壓器中壓側(cè)連接于不低于10kV的給電線路電壓Uab（或Ubc、Uac），往往確保10kV的側(cè)負(fù)荷正常，對于每組變壓器的選擇上要確保每一單元變壓器的容量要一致，避免出現(xiàn)容量不同的變壓器的混用，由于每一基本單元的容量小，可以方便調(diào)換，能夠確保負(fù)荷在每組中平均分配。

（2）此類系統(tǒng)的低壓側(cè)接線方式

對該配電系統(tǒng)的低壓側(cè)存在著主要以下兩種有效的接線方法，按照低壓單相來處理，可以分為二線制和三線制。

①采用了二線制一般指將單相配電變壓器作為供電中心，通過單一相線和單一零線為使用單元供電，既定電壓比為1000/22kV。

②所提及的三線制是指將單相配電變壓器作為供電中心，通過兩組相線和單一零線為使用單元供電，兩組相線間的電壓確保為二倍于相線與零線的電壓，電壓比為1000/±22kV。

3.單相供電系統(tǒng)的特點(diǎn)

（1）顯著降低低壓線路損耗

對于單相系統(tǒng)，一般是將10kV中壓線路直接進(jìn)入到負(fù)荷中心，盡量降低低壓供電范圍，進(jìn)而減少低壓的線損。對于此系統(tǒng)采用單相三線制，同時(shí)低壓側(cè)兩相線的負(fù)荷一致時(shí)，零線上的電流值為零，低壓線損會減少更多。

（2）大大減少變壓器的損耗

在我國的電力設(shè)施的損耗中，配電網(wǎng)的損耗達(dá)到總損耗的60%以上。其中配電變壓器由于空載損耗，產(chǎn)生的總損耗約為50%～80%，所以減少變壓器損耗勢在必行，對整體網(wǎng)絡(luò)的節(jié)能降損都有巨大作用。

（3）改善供電質(zhì)量

由于單相供電系統(tǒng)10kV中壓線路直接進(jìn)入到負(fù)荷中心，盡量降低低壓供電范圍，線路在此過程中很小情況會出現(xiàn)電壓減少，這樣也保證了使用者能夠在恒壓下的正常使用。

（4）減少噪音，美化環(huán)境

單相配電變壓器一般在生產(chǎn)時(shí)，采用單線圈鐵心變壓器，這樣與原疊鐵心變壓器相比就大大降低了噪聲，正常使用時(shí)噪聲減少到40dB左右，基本滿足了使用者的要求。

單相供電系統(tǒng)典型供電模式設(shè)計(jì)

1.單相供電系統(tǒng)典型供電區(qū)域分類

隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，城鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)的不平衡性發(fā)展也凸現(xiàn)出來，而且對供電需求的差別也較大。按照供電區(qū)域的不同特點(diǎn)及需要，將我國單相供電系統(tǒng)按照上述區(qū)別劃分為A、B、C三類。

其中A類供電區(qū)域一般指普通負(fù)荷情況，但負(fù)荷密度較大，而且需要高質(zhì)量、高可靠度的供電要求，一般涉及到的是高密度居民區(qū)和商業(yè)區(qū)。從使用的建筑來看為多為老舊居民小區(qū)，每戶普通負(fù)荷4kW左右。

而B類供電區(qū)域的使用負(fù)荷相對要高，同時(shí)要求滿足高質(zhì)量和高可靠度的供電，此類區(qū)域多指新建小區(qū)或是密集商業(yè)區(qū)，從使用建筑類型來看以高層建筑為主，普通負(fù)荷值一般為大于等于6kW。

C類區(qū)域的特點(diǎn)是負(fù)荷量、負(fù)荷密度很低，供電質(zhì)量和可靠度也較低。此類區(qū)域多為小城鎮(zhèn)和農(nóng)村的居住區(qū)，從使用建筑來看，多指連續(xù)分布的平房，每戶普通負(fù)荷值可控制在2kW。

2.A類區(qū)域的供電模式設(shè)計(jì)

（1）中壓配電系統(tǒng)接入模式

此模式的適用于集中居住為主的住宅小區(qū)。中壓配電系統(tǒng)使用10kV架空線路。利用三相10kV架空線進(jìn)入小區(qū)，再以輻射結(jié)構(gòu)延伸至使用單元前，從中壓架空線直接引入柱上式單相配電變壓器，完成供電。

（2）低壓配電系統(tǒng)接入模式

此類線路由單相變壓器低壓側(cè)出線，一般為低壓電纜進(jìn)入使用單元，對應(yīng)的配電箱一般配置于單元樓層處。低壓線路按照輻射或樹干方式向不同用戶給電。低壓配電方式建議使用單相三線制，配備使用者兩相電源平衡零線電流。

3.B類典型供電模式設(shè)計(jì)

（1）中壓配電系統(tǒng)接入模式

由于B類單相供電系統(tǒng)的特點(diǎn)是對供電可靠性較高，住宅環(huán)境等級高，所以其對應(yīng)的要求就是新建住宅小區(qū)或是別墅小區(qū)采用中壓配電系統(tǒng)接入采用電纜線路。

（2）低壓配電系統(tǒng)接入模式

低壓配電線路一般是從單相箱式變電站低壓側(cè)出線，往往利用低壓電纜直接進(jìn)入建筑的單元配電柜。所以建議采用單相三線制，為每個(gè)區(qū)域引入兩相電源，進(jìn)而確保零線電流的平衡。

4.C類典型供電模式設(shè)計(jì)

（1）中壓配電系統(tǒng)接入模式

此類建筑形式以平房集中居住區(qū)為主。中壓配電線路主要是10kV架空線路，按照村落情況確定主干線，一般是兩相中壓架空線路，沿線依次輻射進(jìn)而延伸至用電端點(diǎn)。

（2）低壓配電系統(tǒng)接入模式

一般的鄉(xiāng)鎮(zhèn)屬于負(fù)荷范圍廣、負(fù)荷密度較低的區(qū)域，往往可以可采用單相二線制進(jìn)行供電。將柱上式單相配電變壓器設(shè)置于中間區(qū)域，以中心向四周輻射的方式供電，利用低壓架空線進(jìn)入使用者的低壓配電箱，箱后線路采用平行集束導(dǎo)線沿墻鋪裝。

結(jié)語

本文根據(jù)電網(wǎng)覆蓋區(qū)域的不同特點(diǎn)及屬性，將我國單相供電系統(tǒng)所服務(wù)的