中壓配電網(wǎng)接線模式分析與研究報告

1、配電網(wǎng)工程師論文 中壓配電網(wǎng)接線模式分析與研究報告作者廖高威專業(yè)領(lǐng)域營配一體化地市供電局名稱河源供電局區(qū)縣供電局（供電分局）名稱東源供電局呈交時間2015年1月1日41聲明本人鄭重聲明：經(jīng)過與張良棟教授的談話,以及本單位亟需營配一體化、配網(wǎng)自動化專業(yè)操作技術(shù)人員的認真思考，決定積極挖掘自身潛在的工作能力，積極探索參與評定配網(wǎng)工程師技能職稱的可行性。落實配網(wǎng)設(shè)備實物與現(xiàn)場一致性核查，對配網(wǎng)現(xiàn)狀結(jié)構(gòu)、環(huán)網(wǎng)關(guān)系、接線方式、影響供電可靠性、線損控制因素進行分析與研究。使分析研究的結(jié)果可以為“十三五”配網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)有利于壓縮工程成本，提高供電能力，方便后續(xù)維護，還有利于提高企業(yè)的經(jīng)濟效益，為后期的電網(wǎng)建設(shè)

2、提供良好的基礎(chǔ)。作者姓名：廖高威 申請技能級別：配網(wǎng)工程師地市供電局名稱：河源供電局區(qū)縣供電局（供電分局名稱）：東源供電局供電區(qū)：f類工作單位：新回龍供電所專業(yè)領(lǐng)域：營配一體化研究方向：接線模式對供電可靠性的影響,論文提交日期：2015年1月摘 要隨著我國社會用電需求量的增多，配電網(wǎng)在分配電能中的作用更加顯著，其關(guān)系著整個電力系統(tǒng)的運行效率。城市中壓配電網(wǎng)對整個社會供電發(fā)揮了無可替代的作用，電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的正確與否直接關(guān)系著線路電網(wǎng)供電性能的發(fā)揮。不同結(jié)構(gòu)的城市電網(wǎng)的負荷密度、變配電站和主站的保護方式、配電網(wǎng)中性點的接地方式等都是不同的，因此配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)要因地制宜并具備當?shù)靥攸c。對于日趨復(fù)雜的

3、配電網(wǎng)，如何通過更為先進的手段，使之更安全、可靠、經(jīng)濟地運行；如何迅速、準確地處理配電網(wǎng)的事故，使配電網(wǎng)和用戶的損失最小，進一步提高供電可靠性，應(yīng)是我們網(wǎng)架優(yōu)化規(guī)劃研究中應(yīng)著重關(guān)注的問題和研究方向。本文結(jié)合東源供電局15個配電系統(tǒng)158條10kv供電饋線典型接線方式，對現(xiàn)狀接線模式存在的環(huán)網(wǎng)關(guān)系主要有以下幾方面的研究：（1） 淺析電力系統(tǒng)基本概念為入手，闡述我國電力系統(tǒng)發(fā)展至現(xiàn)階段電網(wǎng)互聯(lián)的重要指導(dǎo)思想決定配電網(wǎng)接線模式的安全性與必然性；（2） 現(xiàn)狀接線模式環(huán)網(wǎng)關(guān)系歸類，總結(jié)配電網(wǎng)絡(luò)典型接線方式；（3） 配電網(wǎng)絡(luò)接線模式分析與國外接線模式簡介；（4） 配電網(wǎng)現(xiàn)狀接線模式對供電可靠性的影響分析；

4、關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng)，接線模式，電網(wǎng)互聯(lián)，配電網(wǎng)，目 錄第1章 前言11.1 研究意義11.2 研究現(xiàn)狀11.3 本文主要研究內(nèi)容3第2章 淺析電力系統(tǒng)42.1 電力系統(tǒng)基本概念42.1.1 電力系統(tǒng)的形成42.1.2 電力系統(tǒng)的組成52.1.3 電力系統(tǒng)的特點52.1.4 運行的基本要求62.1.5 接線方式62.1.6 基本概念62.1.7 電力系統(tǒng)電壓等級72.2 電力系統(tǒng)的發(fā)展82.3 發(fā)展階段82.4 電網(wǎng)互聯(lián)9第3章 配電網(wǎng)絡(luò)環(huán)網(wǎng)103.1 10kv饋線環(huán)網(wǎng)關(guān)系分類10第4章 接線模式總結(jié)134.1 同電源不同母線輻射接線134.2 同電源不同母線t型接線144.3 同電源不同母線并設(shè)

5、聯(lián)絡(luò)線接線144.4 雙側(cè)電源輻射接線144.5 不同電源t型接線154.6 雙側(cè)電源不同母線型接線154.7 小結(jié)15第5章 接線模式分析165.1 架空線路165.1.1 單電源線輻射接線模式165.1.2 不同母線出線的環(huán)式接線模式175.1.3 不同母線三回饋線的環(huán)式接線模式175.1.4 分段聯(lián)絡(luò)接線模式185.2 電纜線路195.2.1 單電源線輻射接線模式195.2.2 不同母線出線的環(huán)式接線模式205.2.3 雙電源雙輻射接線（電纜）205.2.4 兩聯(lián)絡(luò)雙接線模式（電纜）215.2.5 不同母線出線連接開閉所接線模式215.2.6 不同母線環(huán)網(wǎng)接線（三座開閉所）模式225.3

6、 “n-1”主備接線模式235.3.1 “3-1”主備接線模式235.3.2 “4-1”主備接線模式235.3.3 末端環(huán)網(wǎng)“3-1”環(huán)網(wǎng)接線模式245.3.4 互為備用的主備接線模式245.4 小結(jié)25第6章 國外接線模式簡介266.1 法國266.2 英國266.3 美國276.4 香港中華電力公司276.5 新加坡286.6 小結(jié)28第7章 接線模式對供電可靠性的影響297.1 單側(cè)電源接線方式307.2 單側(cè)電源環(huán)網(wǎng)接線方式327.3 雙側(cè)電源接線方式357.4 開閉所接線方式377.5 小結(jié)38第1章 前言1.1 研究意義由于地區(qū)地貌特征的不同，負荷發(fā)展程度的不同，各供電單位對電力系

7、統(tǒng)理解的不同，工作習(xí)慣的不同，無論是在電力管理還是在電力技術(shù)的應(yīng)用上，各地區(qū)都存在很大的差異。按照公司高中壓用戶供電可靠性管理標準、110千伏及以下配電網(wǎng)配電網(wǎng)規(guī)劃指導(dǎo)原則結(jié)合中低壓配電運行規(guī)程（試行）對公司供電地區(qū)進行分級，對地區(qū)供電區(qū)域進行分類，因地制宜、適當超前地制定可靠性目標，分層次、分步驟推進供電可靠性工作。提高供電的安全、可靠、經(jīng)濟性，建設(shè)好配電主干網(wǎng)絡(luò)。重點是優(yōu)化配網(wǎng)結(jié)構(gòu)，梳理配網(wǎng)通道，加強配網(wǎng)架基礎(chǔ)。配電網(wǎng)的建設(shè)，應(yīng)注重整體布局，通道選取，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，同步規(guī)劃配電網(wǎng)自動化建設(shè)項目確保供電能力，提高供電可靠性，有效控制線損提高電網(wǎng)的經(jīng)濟效益。配電網(wǎng)的發(fā)展，體現(xiàn)在電壓等級的配置水

8、平，它不僅決定了配電網(wǎng)的整體適應(yīng)性，還決定變電站的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)。合理配置電壓等級有利于從整體上提高配電網(wǎng)架供電能力，有利于壓縮工程成本，提高供電能力，方便后續(xù)維護，還有利于提高企業(yè)的經(jīng)濟效益，為后期的電網(wǎng)建設(shè)提供良好的基礎(chǔ)。1.2 研究現(xiàn)狀隨著我國城鎮(zhèn)化改革發(fā)展的深入，考慮到現(xiàn)行管理體制，供電區(qū)劃分基本依據(jù)行政區(qū)劃分，但不等同于行政區(qū)劃分。對于供電區(qū)e或f類的結(jié)線方式安全準則會有進一步的要求和標準。配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化原則:可靠原則與穩(wěn)定原則是前提與基礎(chǔ)，適應(yīng)原則是另一需要考慮的?？煽吭瓌t是指當電力需求提高時，保證用戶正常作業(yè)用電，當線路出現(xiàn)故障時，保證應(yīng)急線路快速正常供電；穩(wěn)定原則是指當線路的負

9、載增加時，合理配置線路電流分配，增加線路使用率；穩(wěn)定原則是根據(jù)不同地區(qū)的不同供電需求，設(shè)計不同供電系統(tǒng)，設(shè)計適宜發(fā)展模式，除保證滿足供電需求的同時提高配電網(wǎng)的使用率，增強供電能力，適應(yīng)不同需求。在廣東電網(wǎng)公司供電可靠性創(chuàng)先工作中，供電區(qū)e或f類的占據(jù)河源東源供電局大部分獨立的供電所管理部門。在配電gis系統(tǒng)應(yīng)用基礎(chǔ)上，對于配電網(wǎng)地理接線圖，中壓配電網(wǎng)絡(luò)安全準則往往被誤導(dǎo)，在環(huán)網(wǎng)合閘操作技術(shù)上，往往采取先“先解環(huán)后合閘”的轉(zhuǎn)供電運行方式。在過去中壓配電網(wǎng)絡(luò)的結(jié)線基礎(chǔ)上，為確保對電力系統(tǒng)的保護、提高供電可靠性和有效控制線損率。對配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化包括三項分析，分別是對線路構(gòu)成的分析、對主干線路長

10、寬的分析以及使用年限的分析。具體來說，線路構(gòu)成分析是指對不同地區(qū)的線路進行線路構(gòu)成(空裸導(dǎo)線、絕緣導(dǎo)線、電纜)分析，考察不同地區(qū)電力供應(yīng)的需求，保證電力線路處于恰當?shù)氖褂弥?；主干線路長寬分析是指對不同區(qū)域的主干線路進行長度與寬度的記錄對比分析，因為該參數(shù)直接影響供電的末端電壓，間接影響配電的可靠性以及線路的使用率；年限的分析是指要嚴格考慮配電網(wǎng)線路的年限問題，因為其直接關(guān)系到供電穩(wěn)定性。隨著我國供電需求的日益變化，需要認真考慮能否對后期的電力發(fā)展提供保障，因為如果過載嚴重，不能及時分流的話，將會對社會造成巨大的隱患。電網(wǎng)互聯(lián)的重要指導(dǎo)思想就決定了配電網(wǎng)接線模式的安全性與必然性。1.3 本文主要

11、研究內(nèi)容配電網(wǎng)接線模式，我國原能源部制定的“城市電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計導(dǎo)則”規(guī)定，配電網(wǎng)絡(luò)的供電可靠性是指設(shè)備停運時，對用戶連續(xù)供電的可靠程度，應(yīng)該滿足“n-1安全準則”和“滿足用戶用電的程度”兩個目標的具體規(guī)定，這些規(guī)定還不是到最終用戶的n-1準則，而且在不同的網(wǎng)絡(luò)模式及變壓器接線方式下，n-1所能夠達到的級別也不同。在優(yōu)化網(wǎng)架規(guī)則的同時，完善營配一體化信息基礎(chǔ)數(shù)據(jù)一致性，穩(wěn)步前進為配電網(wǎng)自動化建設(shè)鞏固提高供電可靠性。對于供電區(qū)e或f類現(xiàn)狀“手拉手”的配電網(wǎng)絡(luò)運行狀態(tài)，如何迅速、準確地處理配電網(wǎng)的事故，使配電網(wǎng)和用戶的損失最小，進一步提高供電可靠性，應(yīng)是我們網(wǎng)架優(yōu)化規(guī)劃研究中應(yīng)著重關(guān)注的問題和研究方

12、向。變電站電壓等級主變?nèi)萘浚╩va） 10kv側(cè)最高負荷（mw）10kv負載率（%）總間隔已出線間隔河源變電站220510305.559.9%2017東城變電站11010025.225.2%2417仙塘變電站1108027.133.9%1919熱水變電站22036037.210.3%2011駱湖變電站1108051.664.5%1111燈塔變電站1101002525.0%219船塘變電站110408.721.8%129藍口變電站11071.541.558.0%1212義合變電站110406.416.0%119柳城變電站1106311.518.3%1210新塘變電站1109065.572.8%1

13、818順天變電站3512.63.326.2%65康禾變電站356.30.914.3%65葉吉變電站3512.62.217.5%74茅嶺變電站356.30.0%22第2章 淺析電力系統(tǒng)2.1 電力系統(tǒng)基本概念2.1.1 電力系統(tǒng)的形成電磁感應(yīng)定律:法拉第，1831十九世紀三十年代由英國物理學(xué)家、化學(xué)家邁克爾法拉第奠定了電磁學(xué)的基礎(chǔ)。世界上第一個完整的電力系統(tǒng) 1882，法國三相變壓器；變壓器空載試驗接線 圖2-1三相異步電機的工作原理 圖2-2直流電力系統(tǒng)和交流電力系統(tǒng)愛迪生和西屋十九世紀末期由美國發(fā)明家、物理學(xué)家、企業(yè)家愛迪生發(fā)明了世界上第一個完整的直流電力系統(tǒng)，（1） 電力系統(tǒng)示意 圖2-3

14、（2） 電力系統(tǒng)典型結(jié)構(gòu) 圖2-4：（3） 電力系統(tǒng)運行狀態(tài)及其轉(zhuǎn)移 圖2-5：2.1.2 電力系統(tǒng)的組成發(fā)電廠、輸電和配電網(wǎng)絡(luò)、用戶電網(wǎng)、電力系統(tǒng)和動力系統(tǒng)一次設(shè)備和二次設(shè)備2.1.3 電力系統(tǒng)的特點1. 電能與國民經(jīng)濟各部門、國防和日常生活之間的關(guān)系都很密切2. 對電能質(zhì)量的要求比較嚴格3. 電能不能大量儲存4. 電力系統(tǒng)中的暫過程十分迅速2.1.4 運行的基本要求1. 可靠性：可以滿足用戶的用電需求；不斷電，頻率、電壓、波形質(zhì)量符合要求、負荷按供電可靠性要求分為三類2. 安全性：保證系統(tǒng)本身設(shè)備的安全、要求電源容量充足、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)合理3. 經(jīng)濟性4. 減少對環(huán)境的不利影響2.1.5 接線方

15、式無備用接線：特點：簡單、經(jīng)濟、運行方便靈活、供電可靠性差、電能質(zhì)量差有備用接線：特點：供電可靠、電能質(zhì)量高、運行操作和繼電保護復(fù)雜，經(jīng)濟性差中性點接地方式（小接地方式和大接地方式）不接地 供電可靠性高，絕緣成本高。 110kv電網(wǎng)2.1.6 基本概念電力系統(tǒng)是由發(fā)電廠、變電所、輸電線、配電系統(tǒng)及負荷組成的。是現(xiàn)代社會中最重要、最龐雜的工程系統(tǒng)之一。電力網(wǎng)絡(luò)是由變壓器、電力線路等變換、輸送、分配電能設(shè)備所組成的部分。動力系統(tǒng)在電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，把發(fā)電廠的動力部分(例如火力發(fā)電廠的鍋爐、汽輪機和水力發(fā)電廠的水庫、水輪機以及核動力發(fā)電廠的反應(yīng)堆等)包含在內(nèi)的系統(tǒng)?？傃b機容量指該系統(tǒng)中實際安裝的發(fā)電

16、機組額定有功功率的總和，以千瓦(kw)、兆瓦(mw)、吉瓦(gw)為單位計。年發(fā)電量指該系統(tǒng)中所有發(fā)電機組全年實際發(fā)出電能的總和，以千瓦時(kwh)、兆瓦時(mwh)、吉瓦時(gwh)為單位計。最大負荷指規(guī)定時間內(nèi)，電力系統(tǒng)總有功功率負荷的最大值，以千瓦(kw)、兆瓦(mw)、吉瓦(gw)為單位計。額定頻率按國家標準規(guī)定，我國所有交流電力系統(tǒng)的額定功率為50hz。最高電壓等級是指該系統(tǒng)中最高的電壓等級電力線路的額定電壓。2.1.7 電力系統(tǒng)電壓等級我國電力系統(tǒng)的電壓等級分別是：輸電電壓一般分為高壓、超高壓和特高壓:高壓(hv- high voltage)：35kv200kv；超高壓(ehv-

17、extra high voltage)：330kv750kv；特高壓(uhv-ultra high voltage）：1000kv及以上；直流輸電：高壓直流(hvdc- high voltage direct current)：330kv750kv；特高壓直流(uhvdc-ultra high voltage direct current):1000kv及以上；配電網(wǎng)電壓一般為35kv以下：低壓(lv-low voltage)：0.4kv及以下；中壓(mv-medium voltage)：3kv35kv；2.2 電力系統(tǒng)的發(fā)展車間等的照明供電系統(tǒng)，可看作是簡單的住戶式供電系統(tǒng)。白熾燈發(fā)明后，出

18、現(xiàn)了中心電站式供電系統(tǒng)，如1882年t.a.托馬斯阿爾瓦愛迪生在紐約主持建造的珍珠街電站。它裝有6臺直流發(fā)電機(總?cè)萘考s670千瓦)，用110伏電壓供1300盞電燈照明。19世紀90年代，三相交流輸電系統(tǒng)研制成功，并很快取代了直流輸電，成為電力系統(tǒng)大發(fā)展的里程碑。20世紀以后，人們普遍認識到擴大電力系統(tǒng)的規(guī)?？梢栽谀茉撮_發(fā)、工業(yè)布局、負荷調(diào)整、系統(tǒng)安全與經(jīng)濟運行等方面帶來顯著的社會經(jīng)濟效益。于是，電力系統(tǒng)的規(guī)模迅速增長。世界上覆蓋面積最大的電力系統(tǒng)是前蘇聯(lián)的統(tǒng)一電力系統(tǒng)。它東西橫越7000千米，南北縱貫3000千米，覆蓋了約1000萬平方千米的土地。我國的電力系統(tǒng)從50年代開始迅速發(fā)展。到19

19、91年底，電力系統(tǒng)裝機容量為14600萬千瓦，年發(fā)電量為6750億千瓦時，均居世界第四位。輸電線路以220千伏、330千伏和500千伏為網(wǎng)絡(luò)骨干，形成4個裝機容量超過1500萬千瓦的大區(qū)電力系統(tǒng)和9個超過百萬千瓦的省電力系統(tǒng)，大區(qū)之間的聯(lián)網(wǎng)工作也已開始。此外，1989年，臺灣省建立了裝機容量為1659萬千瓦的電力系統(tǒng)。2.3 發(fā)展階段我國的電力系統(tǒng)至今四個發(fā)展階段分別為：（1） 二十世紀五十年代的城市電網(wǎng)；（2） 二十世紀六十年代的省網(wǎng)；（3） 二十世紀七十年代至九十年代初期區(qū)域電網(wǎng)；（4） 二十世紀九十年代末期至今區(qū)域電網(wǎng)互聯(lián)；2.4 電網(wǎng)互聯(lián)我國配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化原則：配電網(wǎng)的發(fā)展，體現(xiàn)

20、在電壓等級的配置水平，它不僅決定了配電網(wǎng)的整體適應(yīng)性，還決定變電站的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)。合理配置電壓等級有利于從整體上提高配電網(wǎng)架供電能力，有利于壓縮工程成本，提高供電能力，方便后續(xù)維護，還有利于提高企業(yè)的經(jīng)濟效益，為后期的電網(wǎng)建設(shè)提供良好的基礎(chǔ)。可靠原則與穩(wěn)定原則是前提與基礎(chǔ)，適應(yīng)原則是另一需要考慮的?？煽吭瓌t是指當電力需求提高時，保證用戶正常作業(yè)用電，當線路出現(xiàn)故障時，保證應(yīng)急線路快速正常供電；穩(wěn)定原則是指當線路的負載增加時，合理配置線路電流分配，增加線路使用率；穩(wěn)定原則是根據(jù)不同地區(qū)的不同供電需求，設(shè)計不同供電系統(tǒng)，設(shè)計適宜發(fā)展模式，除保證滿足供電需求的同時提高配電網(wǎng)的使用率，增強供電能力，適應(yīng)不

21、同需求。第3章 配電網(wǎng)絡(luò)環(huán)網(wǎng)高標準的供電可靠性和保證重要用戶的不間斷供電的要求，配電網(wǎng)在設(shè)計和建設(shè)中采用“手拉手”、“n-1”以及“n供一備”等環(huán)網(wǎng)接線結(jié)構(gòu)，而在運行過程中受系統(tǒng)短路電流等因素的影響一般采取開環(huán)運行的方式。在這種情況下為保證對用戶的可靠供電，除采取合理的結(jié)構(gòu)、嚴把掛網(wǎng)運行設(shè)備質(zhì)量關(guān)等措施外，仍然會遇到設(shè)備檢修或負荷需要轉(zhuǎn)移時，不停電轉(zhuǎn)電便成了減少用戶停電次數(shù)提高供電可靠性的重要措施。3.1 10kv饋線環(huán)網(wǎng)關(guān)系分類本節(jié)主要結(jié)合東源供電局供電區(qū)變電站變低母線10kv饋線之間合環(huán)的實際情況，從拓撲結(jié)構(gòu)上對10kv合環(huán)方式進行了分類，主要包括以下8種；1 相對獨立的220kv電網(wǎng)，2

22、20kv主變10kv饋線與110kv主變10kv饋線之間存在環(huán)網(wǎng)關(guān)系 圖3-12 相同110kv電源，不同線變組供電的10kv饋線間存在環(huán)網(wǎng)關(guān)系 圖3-23 相同110kv線路，不同主變之間的10kv饋線間存在環(huán)網(wǎng)關(guān)系圖3-34 相對獨立的220kv電網(wǎng)之間跨110kv主變的10kv饋線間存在環(huán)網(wǎng)關(guān)系圖3-45 相同主變，不同10kv饋線間存在環(huán)網(wǎng)關(guān)系圖3-56 相同饋線，不同支線之間存在環(huán)網(wǎng)關(guān)系（線路自環(huán)）圖3-67 相同的220kv電源， 220kv主變10kv饋線與跨110kv主變10kv饋線之間存在環(huán)網(wǎng)關(guān)系圖3-78 相對獨立的220kv電網(wǎng)之間的10kv饋線間存在環(huán)網(wǎng)關(guān)系圖3-8第4

23、章 接線模式總結(jié)配電網(wǎng)絡(luò)指的是電力系統(tǒng)中二次降壓變電站低壓端直接或者降壓后向用戶供電的網(wǎng)絡(luò)。它的構(gòu)成要素包括架空線或是電纜配電線路、配電所或者降壓變壓器等。通過配電網(wǎng)絡(luò)，可以將電能安全地分配到相應(yīng)的用電場所，滿足配電的可靠性、高效性以及合理性。由于進人新世紀以來，用電需求大大增加，國家電網(wǎng)建設(shè)力度的不斷加大，過去的配電方法越來越不適合新時代，配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)亟待優(yōu)化。優(yōu)化的核心思想是“隨機應(yīng)變”，隨時根據(jù)用電負荷的不斷變化而調(diào)整相應(yīng)的配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃。優(yōu)化的目標是節(jié)約成本，減少整個配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的投入，更加合理地配置網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，最終使配電網(wǎng)在滿足供電需求和發(fā)展需求的同時，使資源達到最合理的利用。網(wǎng)架優(yōu)化

24、是一項系統(tǒng)的工程，優(yōu)化的目標性以及階段性很強，需要多種方式、多種手段共同作用才能真正實現(xiàn)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。4.1 同電源不同母線輻射接線同電源不同母線輻射接線見下圖4-1；4.2 同電源不同母線t型接線同電源不同母線t型接線見下圖4-2；4.3 同電源不同母線并設(shè)聯(lián)絡(luò)線接線同電源不同母線并設(shè)聯(lián)絡(luò)線接線見下圖4-3；4.4 雙側(cè)電源輻射接線雙側(cè)電源輻射接線見下圖4-4；4.5 不同電源t型接線不同電源t型接線見下圖4-5；4.6 雙側(cè)電源不同母線型接線雙側(cè)電源不同母線型接線見下圖4-6；4.7 小結(jié)配電網(wǎng)的發(fā)展，體現(xiàn)在電壓等級的配置水平，它不僅決定了配電網(wǎng)的整體適應(yīng)性，還決定變電站的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)。合理

25、配置電壓等級有利于從整體上提高配電網(wǎng)架供電能力，有利于壓縮工程成本，提高供電能力，方便后續(xù)維護，還有利于提高企業(yè)的經(jīng)濟效益，為后期的電網(wǎng)建設(shè)提供良好的基礎(chǔ)。第5章 接線模式分析配電網(wǎng)是電力系統(tǒng)的重要組成部分，覆蓋面廣，并且直接面向用戶，其網(wǎng)架結(jié)構(gòu)將決定供電質(zhì)量和供電效益。10kv中壓配電網(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、合理地分配到用戶，一般城市的網(wǎng)絡(luò)由架空線路和電纜線路混合組成。5.1 架空線路5.1.1 單電源線輻射接線模式單電源線輻射接線模式見下圖5.1.1；這種模式適用于城市非重要負荷架空線和郊區(qū)季節(jié)性用戶。

26、干線可以分段，其原則是：一般主干線分為2-3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2-3mva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)點就是比較經(jīng)濟，配電線路和高壓開關(guān)柜數(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）均可以滿載運行。5.1.2 不同母線出線的環(huán)式接線模式不同母線出線的環(huán)式接線模式見下圖5.1.2；不同母線的環(huán)式接線

27、模式（單聯(lián)絡(luò)）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率要求高的城區(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架空線允許載流量的1/2。若系統(tǒng)中一條線路的電源出現(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。 5.1.3 不同母

28、線三回饋線的環(huán)式接線模式不同母線三回饋線的環(huán)式接線模式見下圖5.1.3；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)都是打開的，當線路1出現(xiàn)故障時，聯(lián)絡(luò)開關(guān)1閉合，由線路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?？梢?，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。5.1.4 分段聯(lián)絡(luò)接線模式分段聯(lián)絡(luò)接線模式見下圖5.1.4；這種接線模式，通過在干線上加裝分段斷路器把每條線路分段，并且每一分段都有聯(lián)絡(luò)

29、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或1/4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。這種接線模式可應(yīng)用于城網(wǎng)大部分地區(qū)，聯(lián)絡(luò)線可以就近引接，但須注意要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)。 5.2 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，我們研究了若干類具有代表性的接線模式，如單電源線輻射接線、不同母線出線的

30、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。5.2.1 單電源線輻射接線模式單電源線輻射接線模式見下圖5.2.1；和架空線的單電源線輻射接線一樣，電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。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。當線路故障時會導(dǎo)致全線停電；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）均是滿載運行。5.2.2 不同母線出線的環(huán)式接線模式不同母線出線的環(huán)式接線模式見下圖5.2.2；與架空線的不同

31、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），正常情況下，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，每條線路均留有50%的裕量。 在供電可靠性要求較高的地區(qū)均可采用.可以在雙電源用戶較多的地區(qū)采用雙環(huán)網(wǎng)提高供電可靠性。5.2.3 雙電源雙輻射接線（電纜）雙電源雙輻射接線（電纜）見下圖5.2.3；特點：適于向?qū)╇娍煽啃杂休^高要求的用戶供電。這種接線模式可以使客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(cè)10kv配電變壓器的整個網(wǎng)絡(luò)的n-1要求，供電可靠性很高。適用場合：適用于對供電可靠性要

32、求很高的供電區(qū)域，如城市核心區(qū)，重要負荷密集區(qū)域等。5.2.4 兩聯(lián)絡(luò)雙接線模式（電纜）兩聯(lián)絡(luò)雙接線模式（電纜）見下圖5.2.4；特點：類似于架空線路的分段聯(lián)絡(luò)接線模式，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(zhuǎn)供，供電可靠性較高，運行較為靈活。適用場合：它適用于城市核心區(qū)、繁華地區(qū)，負荷密度發(fā)展到相對較高水平的區(qū)域。5.2.5 不同母線出線連接開閉所接線模式不同母線出線連接開閉所接線模式見下圖5.2.5；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（一般從開閉所出線的電纜型號比主干線電纜型號小一些）。在這里每個

33、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。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。在開閉所出線為放射狀時，開閉所的出線均可滿載運行。 用于負荷中心距電源較遠，或出線倉位、線路走廊困難時。5.2.6 不同母線環(huán)網(wǎng)接線（三座開閉所）模式不同母線環(huán)網(wǎng)接線（三座開閉所）模式見下圖5.2.6；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

34、行時，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，將其所供開閉所的兩個母聯(lián)都閉合，使故障線路所帶的負荷平均分配到另外兩條主干線。易知開閉所的容量為每條主干線容量的2/3。開閉所出線可采用輻射狀接線或環(huán)網(wǎng)接線方式。5.3 “n-1”主備接線模式 所謂“n-1”主備接線模式，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正常時空載運行，其它線路都可以滿載運行，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。5.3.1 “3-1”主備接線模式“3-1”主備接線模式見下圖5.3.1；5.3.2 “4-1”主備接線模

35、式 “4-1”主備接線模式見下圖5.3.2；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%，“5-1”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?！皀-1”主備接線模式的優(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)。5.3.3 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)接線模式見下圖5.3.3；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，并將

36、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。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，不失為一種較好的電纜配網(wǎng)接線模式。 5.3.4 互為備用的主備接線模式互為備用的主備接線模式見下圖5.3.4；在該模式中，每一條饋線都在線路中間以及末端裝設(shè)開關(guān)互相連接。正常情況下，每條饋線的最高負

37、荷可以控制在該電纜安全載流量的67%。該模式相當于電纜線路的分段聯(lián)絡(luò)接線模式，比較適合于架空線路逐漸發(fā)展成電纜網(wǎng)的情況。 5.4 小結(jié)本節(jié)對配電網(wǎng)接線模式分析為：架空線路1 單電源線輻射接線2 不同母線出線的環(huán)式接線3 分段聯(lián)絡(luò)接線電纜線路4 單電源線輻射接線5 不同母線出線的環(huán)式接線6 不同母線出線連接開閉所接線7 不同母線環(huán)網(wǎng)接線（三座開閉所）8 主備接線模式第6章 國外接線模式簡介電力可靠性管理是電力系統(tǒng)和設(shè)備的全面質(zhì)量管理和全過程的安全管理，是適合現(xiàn)代化電力行業(yè)特點的科學(xué)管理方法之一，是電力工業(yè)現(xiàn)代化管理的一個重要的組成部分。為了使供電可靠性評價具有完整性、科學(xué)性、客觀性和可比性，以下

38、為國外接線模式簡介。6.1 法國巴黎中壓仿垂形電網(wǎng)接線；6.2 英國倫敦中壓網(wǎng)孔型接線；6.3 美國紐約雙回線接線；美國“46”網(wǎng)絡(luò)接線；6.4 香港中華電力公司香港中華電力公司的典型閉環(huán)網(wǎng)（電纜）；6.5 新加坡新加坡環(huán)式接線（電纜）；6.6 小結(jié)供電可靠性直接體現(xiàn)了供電系統(tǒng)對用戶的持續(xù)供電能力，反映了電力工業(yè)對國民經(jīng)濟電能需求的滿足程度。供電可靠性管理是供電系統(tǒng)和設(shè)施全面質(zhì)量管理和全過程的安全管理，是適合現(xiàn)代化供電行業(yè)特點的科學(xué)管理方法之一，其涉及供電企業(yè)管理的各個環(huán)節(jié)，是供電系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計、基建、施工、設(shè)備選型、生產(chǎn)運行、供電服務(wù)等方面質(zhì)量和管理水平的綜合體現(xiàn)。以減少客戶停電時間為目的，瞄

39、準國內(nèi)領(lǐng)先目標，突出抓好基礎(chǔ)管理、電網(wǎng)規(guī)劃、電網(wǎng)建設(shè)、運行管理、技術(shù)進步等五個重點領(lǐng)域工作，大力提高供電可靠率指標，全面提升公司系統(tǒng)在規(guī)劃建設(shè)、運行技術(shù)、管理理念等各方面水平。第7章 接線模式對供電可靠性的影響供電系統(tǒng)用戶供電可靠性是指供電系統(tǒng)對用戶持續(xù)供電的能力。低壓用戶由公用配電變壓器二次側(cè)出線套管外引線開始至低壓用戶的計量收費點為止范圍內(nèi)所構(gòu)成的供電網(wǎng)絡(luò)，其設(shè)施為連接至接戶線為止的中間設(shè)施。中壓用戶由各變電站（發(fā)電廠）10/20kv出線母線側(cè)刀閘開始至公用電變壓器二次側(cè)出線套管為止，及 10/20kv用戶的電氣設(shè)備與供電企業(yè)的管界點為止范圍內(nèi)所構(gòu)成的供電網(wǎng)絡(luò)及其連接的中間設(shè)施。高壓用戶由

40、各變電站（發(fā)電廠）35kv及以上電壓出線母線側(cè)刀閘開始至35kv及以上電壓用戶變電站與供電部門的管界點為止范圍內(nèi)所構(gòu)成的供電網(wǎng)絡(luò)及其連接的中間設(shè)施。從用戶的角度來講，最直接的電源來自于中壓配電網(wǎng)或10kv變壓器（低壓用戶），所以10kv變壓器的接線模式，以及該變壓器所處10kv網(wǎng)絡(luò)的模式都將影響到對用戶的供電能力。在不考慮低壓線路（0.38kv/0.22kv）的情況下，用戶是否能夠正常用電，取決于中壓配電網(wǎng)絡(luò)以及10kv終端變壓器是否正常工作。我國原能源部制定的“城市電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計導(dǎo)則”規(guī)定，配電網(wǎng)絡(luò)的供電可靠性是指設(shè)備停運時，對用戶連續(xù)供電的可靠程度，應(yīng)該滿足“n-1安全準則”和“滿足用戶用

41、電的程度”兩個目標的具體規(guī)定，這些規(guī)定還不是到最終用戶的n-1準則，而且在不同的網(wǎng)絡(luò)模式及變壓器接線方式下，n-1所能夠達到的級別也不同。7.1 單側(cè)電源接線方式a. 從輻射形架空線路取得單側(cè)電源圖5-1ab. 從輻射形電纜線路取得單側(cè)電源圖5-1b在單側(cè)電源供電的配電網(wǎng)絡(luò)中，10kv終端變壓器只能夠由上級某一個高壓配電變電站供電，而且路徑也是唯一的，所以用戶也只能由一個方向電源供電。圖5-1a和圖5-1b分別給出了架空線路和電纜線路的單側(cè)電源供電的典型方式。這種供電模式的線路簡單、負載率可以較高，比較經(jīng)濟，但供電可靠性比較低，配電網(wǎng)絡(luò)無法滿足n-1原則實際運行中，無論是用戶到上一級變電站的1

42、0kv線路任一段發(fā)生故障，還是10kv終端變壓器故障都會影響到用戶的正常用電。用戶的停電時間是故障的處理時間。在適當加裝了分段開關(guān)和分支開關(guān)的情況下，故障段到電源的分段可以在找到故障點并拉開相應(yīng)分段開關(guān)或分支開關(guān)后恢復(fù)供電，這部分用戶的停電時間是故障查找和隔離故障時間；故障段以后的分段和分支上用戶的停電時間是故障處理時間（從發(fā)生故障到修復(fù)完成，恢復(fù)用戶供電的時間）。c. 利用架空或電纜專線取得單側(cè)電源圖5-1c這種專線供電形式雖然就用戶來講依然是單側(cè)電源供電，但是由于無其他用戶共用，線路簡單，在很大程度上降低了故障發(fā)生的可能性，所以可以具有較前兩種接線更高的供電可靠性。d. 配變多臺并列接線圖

43、5-1d以上三種接線，在用戶側(cè)均可以采取裝設(shè)多臺變壓器的方式，進一步提高供電可靠性。圖5-1d為兩臺配變的接線示意圖，在正常情況下，兩臺變壓器都運行，共同承擔(dān)總負荷；一臺變壓器故障或檢修時，其余變壓器的備用容量可以保證用戶重要負荷或全部負荷的供電。而在前述的10kv線路故障時，用戶停電還是難以避免的，用戶的停電時間同前面的分析相同。7.2 單側(cè)電源環(huán)網(wǎng)接線方式a. 從架空單環(huán)網(wǎng)線路取得單側(cè)電源圖5-2a 單側(cè)電源環(huán)網(wǎng)接線方式相對于單側(cè)電源的接線方式，可以滿足用戶對供電可靠性的更高要求。從架空單環(huán)網(wǎng)線路取得單側(cè)電源接線模式，兩條架空主干線路分別來自不同的高壓變電站（或同一高壓變電站的不同母線），

44、通過聯(lián)絡(luò)開關(guān)站相互聯(lián)絡(luò)，兩條主干線路按照負荷情況通常分為23段，正常方式下開環(huán)運行。當兩條線路的任何位置發(fā)生故障時，都可以通過開關(guān)的切換，將發(fā)生故障的線路段隔離開，其他非故障段的用戶可以通過聯(lián)絡(luò)開關(guān)向鄰近段線路轉(zhuǎn)移，恢復(fù)供電。故障段用戶的停電時間是故障處理時間，非故障段用戶的停電時間是故障查找和隔離故障時間。 該模式簡單清晰，且能夠保證10kv主干網(wǎng)絡(luò)滿足導(dǎo)則規(guī)定的n-1要求，但是從用戶的角度來講，用戶所在的分段或分支線路以及10kv終端變壓器（單臺配置）故障還是無法隔離，需要忍受較長時間的停電（故障處理時間）。對于重要用戶采用圖2所示的多臺變壓器并列接線方式供電，可以在變壓器故障或檢修時互為

45、備用，提高供電可靠性。正常運行時，這種模式中各條主干線路負載率應(yīng)在50%左右，可以滿足整條線路互倒負荷的要求，所以如果完全按照這種接線模式建設(shè)的10kv網(wǎng)絡(luò)，能夠保證上一級高壓配電變電站全停情況下的用戶供電。 b. 從不同母線的多條線路相互聯(lián)絡(luò)模式取得單側(cè)電源圖5-2b該接線模式是對手拉手接線模式的簡單擴展，當一根主干線故障時，可有多條線路作為備用，但并沒有提高正常運行時線路的負載率。c. 從多分段多聯(lián)絡(luò)接線模式取得單側(cè)電源圖 5-2c這種接線可以將線路的不同分段上的用戶負荷，同時由不同的聯(lián)絡(luò)方向轉(zhuǎn)供，這樣可以提高正常運行時線路的負載率（可達67%），充分利用線路的負載能力。 不同母線的多條線

46、路相互聯(lián)絡(luò)接線模式和多分段多聯(lián)絡(luò)接線模式，雖然形式各異，但是從n-1的角度來講，與單線手拉手模式所能夠達到的程度是一樣的，都能夠保證導(dǎo)則要求的配電線路n-1。而從用戶的角度講，用戶所在的主干線路段或分支以及10kv終端變壓器（單臺配置）故障時，用戶還是會停電，停電的時間是故障處理時間。d. 從電纜線路單環(huán)接線模式取得單側(cè)電源圖5-2d從電纜線路單環(huán)接線模式取得單側(cè)電源，是較為典型的電纜接線方式，與手拉手的架空線路相比較，具有明顯的優(yōu)勢。由于各個環(huán)網(wǎng)點都有兩個負荷開關(guān)（或斷路器），可以隔離任意一段線路的故障，并通過開關(guān)操作恢復(fù)所有用戶的供電。這種接線方式在線路發(fā)生故障時，線路上所有用戶的停電時間都是故障的查找和隔離的時間。只有在終端變壓器（單臺配置）故障的時候，用戶的停電時間是故障的處理時間。e. 配變多臺并列接線圖5-2e如果在用戶側(cè)采用圖5-2e所示的多臺變壓器并聯(lián)供電的方式，那么整個是中壓配電網(wǎng)以及配變都可以滿足n-1的要求，為用戶用電提供較高的可靠性保證。f. 從主備供電模式取得單側(cè)電源圖5-2f “3-1”主備模式與圖5-3d單