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中壓配電網接線模式研究

文檔作者：許迪文檔來源：奉化市供電局			點擊數：
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<電氣開關>(2011．No．5) 21
文章編號：1004—289X(2011)05—0021—04
中壓配電網接線模式研究
許迪
(奉化市供電局，浙江奉化315500)
摘要：首先對配電網各種接線模式的特點和供電可靠性等方面進行了分析比較；同時研究了隨著小區負荷S形
發展中壓配電網衍生接線模式。
關鍵詞：配電網；中壓；接線供電
中圖分類號：TM71 文獻標識碼：B
Research on the W iring W ays of M edium Voltage Distribution Networks
xU Di
(Fenghua City Power Supply Bureau，Fenghua 3 1 5500，China)
Abstract：The paper analyzes and compares features of various wiring modes in the distribution network and power supply
reliability，meanwhile it studies the deriving wiring mode of the medium voltage distribution network along with estate
S develoopment．
Key words：distribution network；medium woltage；wiring；power supply
1 引言
配電網位于電力系統的末端，直接與用戶相連，整
個電力系統對用戶的供電能力和供電質量最終都必須
通過它來實現和保障。我國國民經濟發展迅速，新建
居民小區和經濟開發區層出不窮。城市電網不斷擴
展，在這個過程中選用什么樣的接線模式是一個非常
值得探討的問題，它不僅牽涉到電網建設的經濟性，而
且也關系到供電的可靠性。配電網接線模式很多，但
各有其適用情況。本文基于供電可靠、安全，可發展等
基本要求，對各種配電網接線模式進行了總結。同時，
根據小區負荷s形的發展規律，分析了衍生接線模式。
2 中壓電網接線模式分析和研究
中壓配電網應依據高壓變電站的分布，劃分成為
幾個相對獨立的分區配電網，各變電站有明確的供電
范圍，一般不交錯重疊。隨著國民經濟的高速發展及
人民生活水平的不斷提高，不僅負荷密度大，而且用戶
對配電網供電可靠性的要求也提高了。選擇配電網接
線方式時須考慮安全、靈活、經濟、可發展等基本要求。
在滿足要求情況下，盡量選用簡潔的網絡接線。下面
介紹幾種典型的配電網接線模式及其適用場合。
2．1 單電源輻射接線
單電源輻射接線方式簡單，如圖l一2所示。干線
可以分段，一般主干線分為2—3段，負荷較密集地區
lkm分1段，按所接配電變壓器容量每3000～
4000kVA分1段，以縮小事故和檢修停電范圍。
單電源輻射接線的優點是比較經濟，配電線路和高
壓開關數量少、投資小，新增負荷也比較方便。由于不
存在線路故障后的負荷轉移，可以不考慮線路的備用容
量，即每條出線(主干線)均可以滿載運行。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，不
具備負荷轉移能力。當線路故障時，部分線路段或全線
將停電；當電源故障時，將導致整條線路停電。
這種接線模式適用于郊區非重要負荷及電網建設
初期，對可靠性要求不是很高的負荷。隨著電網的發
展，在不同回路之間通過建立聯絡，就可以發展為更為
復雜的接線模式。既可提高原有線路的利用率，又可
以提高其供電可靠性。
圖1 單電源輻射接線模式(架空線)
<電氣開關>(2011．No．5)
母線
圖2 單電源輻射接線模式(電纜)
2．2 雙電源手拉手環網接線
手拉手接線模式結構簡單清晰，運行較為靈活，可
靠性較高。如圖3～4所示。架空主干線通常可分為
2 3段。
母線1
母線2
圖3 手拉手環網接線模式(架空線)
母線1
母線2
圖4 手拉手環網接線模式(電纜)
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供電。電纜單
環網的環網點一般為環網柜、箱式站或環網配電站，與
單聯絡的架空線路相比具有明顯的優勢，由于各個環
網點都有兩個負荷開關(或斷路器)，可以隔離任意一
段線路的故障，用戶的停電時間大為縮短，只有在終端
變壓器(單臺配置)故障的時候，客戶的停電時間是故
障的處理時間。由于考慮了線路的備用容量，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，線路投資將比單電源輻射接線有所增加。
這種接線模式適用于電網建設初期，較為重要的
負荷區域，能保證一定的供電可靠性，并且隨著電網的
發展，在不同回路之間通過建立聯絡，就可以發展為更
為復雜的接線模式。
2．3 分段聯絡
分段聯絡接線模式如圖5～6所示。這種接線模
式，通過在主干線上加裝分段斷路器把每條線路進行
分段，并且每一分段都有聯絡線與其他線路相連接，當
任何一段出現故障時，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，提高了供電可靠性。
圖5 兩分段兩聯絡接線模式
圖6 三分段三聯絡接線模式
這種接線最大的特點和優勢是可以有效的提高線
路的負載率，降低不必要的備用容量。例如手拉手接
線模式中干線正常運行負載率可達50％ ，兩分段兩聯
絡模式中干線正常運行負載率可達67％ ，接線方式如
圖5所示，三分段三聯絡模式中干線正常運行負載率
可以達到75％ ，接線方式如圖6所示。
從供電可靠性角度看，分段聯絡和單聯絡接線模
式相比提高幅度有限，直接的客戶仍是單電源供電的
形式，當所在分段或分支線路以及10kV終端變壓器
故障還會失電。
這種接線模式的發展形成有一定的過程。伴隨著
城市建設，區域負荷密度不斷提高，10kV線路也逐步
增多而且密集起來，并且對供電的可靠性要求也在逐
步提高，這種條件下，在原有的單聯絡的回路之間再進
行分段和聯絡，就可以很自然的形成這種接線模式。
同時，提高了網絡帶負荷的能力。
這種接線模式適用于負荷密度較高，對供電可靠
性要求較高的區域，并且允許架空線路供電的區域。
對于這些區域，可以在規劃中預先設計好分段聯絡的
網絡模式及線路走徑。在實施過程中，先形成單聯絡
網絡，注意盡量保證線路上的負荷能夠均勻分布，隨著
負荷水平的提高，再按照規劃逐步形成分段聯絡的配
電網絡，既提高了供電可靠性又滿足了供電的要求。
2．4 不同母線出線連接開閉所接線模式(雙輻射)
不同母線出線連接開閉所接線模式如圖7所示。
其特點是從同一變電站的不同母線或不同變電站引出
主干線連接至開閉所，再從開閉所引出電纜線路帶負
荷(一般從開閉所出線的電纜型號比主干線電纜型號
小一些)。一般每個開閉所具有兩回進線，開閉所出
線可以采用輻射狀接線方式供電，也可以形成小環網
進一步提高可靠性。在實際應用中，正常運行時，開閉
所每條線路負載率應控制在50％左右。
母線1
母線2
圖7 不同母線出線連接開閉所接線模式
<電氣開關>(2011．No．5)
適用場合：這種接線模式適于向對供電可靠性有
較高要求的用戶供電，如城市核心區，重要負荷密集區
域等。該接線模式可以使用戶同時得到兩個方向的電
源，滿足從上一級10kV線路到客戶側10kV配電變壓
器整個網絡N一1要求，供電可靠性很高。
2．5 雙n接線
為了提高網絡的安全可靠性，保證在一電源失電
的情況下用戶能夠從另外一電源供電，電纜可以采取
雙Ⅱ接線的供電方式，如圖8所示。類似于架空線路
的分段聯絡接線模式，這種接線當其中一條線路故障
時，整條線路可以劃分為若干部分被其余線路轉供，供
電可靠性較高，運行較為靈活。
母線1
母線2
圖8 雙n接線模式(電纜)
這種接線模式適用于城市核心區、繁華地區，負荷
密度發展到相對較高水平，而且存在大規模公用網的
情況下，尤其是架空網逐步向電纜網過渡的區域。
3 分區負荷預測的S型負荷曲線
研究各負荷區負荷曲線形狀是配電網接線模式選
擇的前提。利用各負荷區歷史數據和預測結果，可以
清楚的觀察到各負荷區負荷從歷史到未來的發展變化
趨勢，它近似s形曲線，如圖9所示。利用時變和滾動
規劃的思想來觀察負荷曲線時，把負荷發展期分成三
個階段：早期、中期和飽和期，在此基礎上分析各負荷
區中壓配網的衍生接線模式，使其與各區負荷發展相
配套，是非常必要的。
圖9 分區負荷預測的S形曲線
4 中壓配網衍生接線
從城市小區中壓配網建設來看，架空線網和電纜
網所用環網設備、建設方式、運行維護手段都不同，因
此采用的接線衍生模式也不同，本文主要討論架空線
網的衍生。
4．1 單電源輻射接線 “手拉手”接線
負荷發展早期新增負荷在電網邊緣，負荷不大，且
電網剛接人，對供電可靠性要求不高，因此一般供電公
司會從就近變電站低壓母線引單回饋線給這個負荷供
電。這時對負荷就是單電源輻射接線，供電可靠性很
低，任何設備或線路故障都會造成整條線路停電。隨
著城市的規劃建設，城區不斷擴大，負荷需求增加，類
型增多，商業負荷比重增加。用戶對用電可靠性要求
提高，供電公司就需考慮建設聯絡線。對負荷來說，就
從原來的單電源輻射接線衍生為雙電源手拉手接線。
若配合使用分段開關，在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
恢復供電。從而提高了對該負荷的供電可靠性。
4．2 “手拉手”接線 分段聯絡
負荷進一步發展，人口密度增加，空間負荷密度也
隨之增加，必須再新建線路對其供電。這時，變電站的
出線間隔又很緊張，供電公司只能從變電站出一回線
T接到一個“手拉手”線路上作備用，這就形成類似如
圖5的接線模式。這樣做和建設兩條“手拉手”相比，
節省了一個出線間隔，同時又可滿足近期負荷的增長。
圖1O是浙江某縣電網中的實際網絡接線，涉及云
和變和黃崗變，均為單母分段，形成網絡的三回饋線出
自不同母線。這樣的網絡可靠性雖不及兩回“手來
手”，但對近期新增負荷的供電，不失為一個節省投資
和變電站出線間隔的好辦法。
圖10 某縣實際的配電網中三回饋線接線圖
當所有線路上的負荷進一步增加，而且又出現新增
符合，圖5模式的三回饋線已不堪重負，無法再接人新
的負荷，供電公司是否應該再新建“手來手”線路呢?
這當然是一個行之有效的辦法，但除此之外，供電
公司有沒有一個既節省投資、建設速度又快、又節省出
(下轉第27頁)
</電氣開關></電氣開關></電氣開關>

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