配电自动化 2 接线模式(2012)

NorthChinaElectricPowerUniversity配电自动化2配电网接线模式华北电力大学输配电系统研究所NorthChinaElectricPowerUniversity主要内容一中压配电网典型接线模式分析二部分国家或地区的中压配电网实例三用户的供电模式及可靠性分析NorthChinaElectricPowerUniversity一般城市的网络由架空线和电缆线混合组成。在研究一个特定的供电区域内的10kV配电网的网络结构时，我们采取架空线路和电缆线路分开进行分析研究的方法。10kV配电网接线模式分析NorthChinaElectricPowerUniversity1架空线路1.1单电源线辐射接线模式母线线路1架空线路1.1单电源线辐射接线模式10kV配电网接线模式分析NorthChinaElectricPowerUniversity单电源线辐射接线模式这种模式适用于城市非重要负荷架空线和郊区季节性用户。干线可以分段，其原则是：一般主干线分为2-3段，负荷较密集地区1km分1段，远郊区和农村地区按所接配电变压器容量每2-3MVA分1段，以缩小事故和检修停电范围。单电源线辐射接线的优点就是比较经济，配电线路和高压开关柜数量少、投资小，新增负荷也比较方便。但其缺点也很明显，主要是故障影响范围较大，供电可靠性较差。当线路故障时，部分线路段或全线将停电；当电源故障时，将导致整条线路停电。对于这种简单的接线模式，由于不存在线路故障后的负荷转移，可以不考虑线路的备用容量，即每条出线（主干线）均可以满载运行。NorthChinaElectricPowerUniversity1.2不同母线出线的环式接线模式母线2线路2母线1线路110kV配电网接线模式分析NorthChinaElectricPowerUniversity不同母线出线的环式接线模式不同母线的环式接线模式（单联络）有两个电源（可以取自同一变电所的不同母线段或不同变电所）。它适用于负荷密度较大且供电可靠率要求高的城区供电，运行方式一般采用开环。这种接线的最大优点是可靠性比单电源线辐射接线模式大大提高，接线清晰、运行比较灵活。线路故障或电源故障时，在线路负荷允许的条件下，通过切换操作可以使非故障段恢复供电。但由于考虑了线路的备用容量，线路投资将比单电源线辐射接线有所增加。在这种接线模式中，线路的备用容量为50%，即正常运行时，每条线路最大负荷只能达到该架空线允许载流量的1/2。若系统中一条线路的电源出现故障时，可将联络开关闭合，从另一条线路送电，使相应供电线路达到满载运行。NorthChinaElectricPowerUniversity1.3不同母线三回馈线的环式接线模式线路2线路3母线3母线2线路1母线12110kV配电网接线模式分析1.3不同母线三回馈线的环式接线模式NorthChinaElectricPowerUniversity不同母线三回馈线的环式接线模式网络中有三个电源（可以取自同一变电所的2段母线和不同变电所）。正常运行时联络开关都是打开的，当线路1出现故障时，联络开关1闭合，由线路2送电；当线路2出现故障时，或联络开关1闭合由线路1送电，或联络开关2闭合由线路3送电；当线路3出现故障时，联络开关2闭合，由线路2送电。可见，在正常运行时，每条线路均应留有50%的裕量。所以，单从经济角度分析时，这种接线模式和不同母线出线的环式接线一样。NorthChinaElectricPowerUniversity1.4分段联络接线模式联络1母线线路联络210kV配电网接线模式分析1.4分段联络接线模式NorthChinaElectricPowerUniversity分段联络接线模式母线联络1联络2联络3线路NorthChinaElectricPowerUniversity两分段两联络接线模式这种接线模式，通过在干线上加装分段断路器把每条线路分段，并且每一分段都有联络线与其他线路相连接，当任何一段出现故障时，均不影响另一段正常供电，这样使每条线路的故障范围缩小，提高可靠性。这种接线每条线路应留有1/3或1/4的备用容量。与不同母线出线的环式接线模式和不同母线三回馈线的环式接线模式相比，两分段两联络的接线模式提高了架空线的利用率（由1/2到2/3），但由于需要在线路间建立联络线，加大了线路投资。这种接线模式可应用于城网大部分地区，联络线可以就近引接，但须注意要不同变电站配出线或同一变电站的不同母线出线间建立联络。NorthChinaElectricPowerUniversity1.5双T接线模式母线1线路1线路2母线210kV配电网接线模式分析1.5双T接线模式NorthChinaElectricPowerUniversity双T接线模式:这种接线模式属于架空线路中较为常见的双电源接线模式，使客户可以同时得到两个方向的电源，即正常方式下，双侧电源同时为客户供电，在客户侧，再配合以两台（甚至多台）10kV变压器同时运行，就可以满足从主干线路到10kV配电变压器的整个网络的N-1要求，对客户供电可靠性较前几种模式有很大提高。其主干线路的负载率应控制在50%左右。这种网络模式适合应用于对供电可靠性要求较高且专用户较多，以及允许架空线路供电的工业开发区、产业区等区域，相对于电缆网络投资省，而且可以保证较高的供电可靠性。NorthChinaElectricPowerUniversity2电缆线路在研究供电区域内的电缆线路的接线模式时，考虑到实际可行性，我们研究了若干类具有代表性的接线模式，如单电源线辐射接线、不同母线出线的环式接线、不同母线出线连接开闭所接线、不同母线环网接线（三座开闭所）和主备接线模式。2电缆线路10kV配电网接线模式分析NorthChinaElectricPowerUniversity2.1单电源线辐射接线模式线路母线10kV配电网接线模式分析NorthChinaElectricPowerUniversity单电源线辐射接线模式和架空线的单电源线辐射接线一样，电缆线路的单电源线辐射接线的优点就是比较经济，配电线路较短，投资小，新增负荷时连接也比较方便。缺点也很明显，主要是电缆故障多为永久性故障，故障影响时间长、范围较大，供电可靠性较差。当线路故障时会导致全线停电；当电源故障时也将导致全线瘫痪。对于这种简单的接线模式，不考虑线路的备用容量，即每条出线（主干线）均是满载运行。NorthChinaElectricPowerUniversity2.2不同母线出线的环式接线模式母线1线路1线路2母线210kV配电网接线模式分析2.2不同母线出线的环式接线模式NorthChinaElectricPowerUniversity不同母线出线的环式接线模式与架空线的不同母线的环式接线一样，电缆线路的这一接线形式中有两个电源（可以取自同一变电所的2段母线或不同变电所），正常情况下，一般采用开环运行方式，其供电可靠性较高，运行比较灵活。在实际应用中，正常运行时，每条线路均留有50%的裕量。在供电可靠性要求较高的地区均可采用.可以在双电源用户较多的地区采用双环网提高供电可靠性。NorthChinaElectricPowerUniversity2.3双电源双辐射接线（电缆）线路3线路1A站线路4线路210kV配电网接线模式分析2.3双电源双辐射接线（双环）NorthChinaElectricPowerUniversity双电源双辐射接线（电缆）特点：适于向对供电可靠性有较高要求的用户供电。这种接线模式可以使客户同时得到两个方向的电源，满足从上一级10kV线路到客户侧10kV配电变压器的整个网络的N-1要求，供电可靠性很高。适用场合：适用于对供电可靠性要求很高的供电区域，如城市核心区，重要负荷密集区域等。中压线n-2NorthChinaElectricPowerUniversity2.4两联络双∏接线模式（电缆）线路1线路2母线1母线2母线3母线4线路3线路410kV配电网接线模式分析2.4两联络双∏接线模式（电缆）2.4两联络双∏接线模式（电缆）NorthChinaElectricPowerUniversity两联络双∏接线模式（电缆）特点：类似于架空线路的分段联络接线模式，当其中一条线路故障时，整条线路可以划分为若干部分被其余线路转供，供电可靠性较高，运行较为灵活。适用场合：它适用于城市核心区、繁华地区，负荷密度发展到相对较高水平的区域。两联络双∏接线模式（电缆）NorthChinaElectricPowerUniversity2.5不同母线出线连接开闭所接线模式母线2母线1线路2线路1开关站10kV配电网接线模式分析2.5不同母线出线连接开闭所接线模式2.5不同母线出线连接开闭所接线模式NorthChinaElectricPowerUniversity不同母线出线连接开闭所接线模式这种接线模式实际上就是从同一变电所的不同母线或不同变电所引出主干线连接至开闭所，再从开闭所引出电缆线路带负荷（一般从开闭所出线的电缆型号比主干线电缆型号小一些）。在这里每个开闭所具有两回进线，开闭所出线采用辐射状接线方式供电。开闭所出线间也可以形成小环网，进一步提高可靠性。为了满足N－1准则，当开闭所两回进线中的一回进线出现故障时，另一回进线应能带起全部负荷，这样正常运行时，每回进线应有50%的备用容量。开闭所的容量可按一回进线的安全允许容量来选择。在开闭所出线为放射状时，开闭所的出线均可满载运行。用于负荷中心距电源较远，或出线仓位、线路走廊困难时。NorthChinaElectricPowerUniversity2.6不同母线环网接线（三座开闭所）模式线路1母线1母线2线路2母线3线路3开关站2开关站1开关站32.5不同母线出线连接开闭所接线模式10kV配电网接线模式分析NorthChinaElectricPowerUniversity不同母线环网接线（三座开闭所）模式这种接线形式是指来自同一变电所不同母线或不同变电所的三条主干线，分别连接三个开闭所，每个开闭所之间均设有联络线。正常运行时，开闭所的母联均断开运行。为了提高可靠性，每条主干线留有1/3的备用容量。当一条主干线出现故障时，将其所供开闭所的两个母联都闭合，使故障线路所带的负荷平均分配到另外两条主干线。易知开闭所的容量为每条主干线容量的2/3。开闭所出线可采用辐射状接线或环网接线方式。NorthChinaElectricPowerUniversity2.7“N-1”主备接线模式所谓“N-1”主备接线模式，就是指N条电缆线路连成电缆环网，其中有1条线路作为公共的备用线路正常时空载运行，其它线路都可以满载运行，若有某1条运行线路出现故障，则可以通过线路切换把备用线路投入运行。NorthChinaElectricPowerUniversity母线3主供线路2备用线路主供线路1母线2母线110kV配电网接线模式分析2.7“N-1”主备接线模式NorthChinaElectricPowerUniversity“4-1”主备接线模式主供线路1母线1母线2备用线路母线3主供线路2母线4主供线路3NorthChinaElectricPowerUniversity“N-1”主备接线模式该种模式随着“N”值的不同，其接线的运行灵活性、可靠性和线路的平均负载率均有所不同，一般以“3-1”和“4-1”模式比较理想，总的线路利用率分别为67%和75%，“5-1”以上的模式接线比较复杂，操作也比较繁琐，同时联络线的长度较长，投资较大，线路载流量的利用率提高已不明显。“N-1”主备接线模式的优点是供电可靠性较高，线路的理论利用率也较高。该方式适用于负荷发展已经饱和、网络按最终规模一次规划建成的地区。NorthChinaElectricPowerUniversity2.8末端环网“3-1”环网接线模式线路1线路2线路3甲段乙段母线1母线2母线310kV配电网接线模式分析NorthChinaEle