510kv中压配电网络接线模式分析

1、个人收集整理 仅供参考学习10kV 中压配电网络接线模式分析10kV 配电网由高压变电所的 10kV 配电装置、开关站、配电房和架空线路 或电缆线路等部分组成， 其功能是将电力安全、 可靠、经济、合理地分配到客户。 一般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， 这 样也不失一般性。1.架空线路在研究供电区域内架空线的接线模式时， 考虑到实际可行性， 我们分析了几 种具有代表性的接线模式： 即单电源辐射接线、 不同母线出线的环式接线、 不同 母线三回馈线的环形接线和两分段两联络接线。1.1 单

2、电源辐射接线单电源辐射接线模式如图 1 所示，这种模式适用于非重要负荷架空线客户。 干线可以分段，其原则是：一般主干线分为 23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 23MVA 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是比较经济， 配电线路和高压开关数量少、 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）

3、均可以满载运行。个人收集整理 仅供参考学习线路母线图 1 单电源辐射接线模式（架空线）1.2 不同母线的环式接线和不同母线三回馈线的环式接线不同母线出线的环式接线模式 （单联络）如图 2所示，这种模式中有两个电 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 且供电可靠性要求高的城区供电，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

4、路的备用容量为 50%，即正常运行时， 每条线路最大 负荷只能达到该线路允许载流量的 1/2。若系统中一条线路出现故障时，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。图 2 不同母线出线的环式接线模式（架空线） 在实际应用中，还有一种接线方式，即不同母线三回馈线的环式接线模式， 如图 3所示。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断开的， 当线路 1出现故障时， 联络开关 1闭合，由线个人收集整理 仅供参考学习路 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

5、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，故归到一起分析。线路1母线2线路21图 3 不同母线三回馈线的环式接线模式（架空线）母1.3 两分段两联络接线这种接线模式如图 4 所示，通过在干线上加装分段断路器把每条线路两分 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 的备用容量。 与不同母线出线的环式接线模式和不同母线

6、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 模式联络线可以就近引接， 但须注意要在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。图 4 两分段两联络接线模式（架空线）个人收集整理 仅供参考学习2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 了五种具有代表性的接线模式， 即单电源线辐射接线、 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。2.1 单电源线辐射接线如图 5 所示，电

7、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。但其缺点也很明显，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） 均可满载运行。图 5 单电源线辐射接线模式（电缆）2.2 不同母线出线的环式接线如图 6 所示，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） 。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

8、，每条线路均留有 50%的裕量。个人收集整理 仅供参考学习母线2图 6 不同母线出线的环式接线模式（电缆）2.3 不同母线出线连接开闭所接线如图 7 所示，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。 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。 特殊情况下， 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 N1 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

9、。在开闭所出线为放射状时，开闭所的出线均为满载运行。2.4 不同母线环网接线（三座开闭所）接线如图 8 所示，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，个人收集整理 仅供参考学习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， 通过倒闸操作线路所带的负荷平均分配到另外两条主 干线。开闭所的容量为每条主干线容量的 2/3。在开闭所出线采用辐射状接线方 式时，开闭所的出线均为满载运行。开闭所1图 8 不同母线环网接线（三座开闭所）模式（电缆）2.5 主备接线模式（又

10、称“ N-1 ”接线）所谓“N-1”主备接线模式（图 9 为“3-1”主备模式，图10 为“4-1”主备模式）， 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。非 备用线路满载运行， 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。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

11、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。个人收集整理 仅供参考学习图 10 “ 4-1”主备接线模式2.6 末端环网“ 3-1”环网接线模式末端环网“3-1”环网接线模式见图 11 所示。此种接线模式正常运行时每条线 路各承担 2/3 线路负荷，而将 3条线路中的 1条（如线路 B）按负荷均匀地分为 甲、乙两段，并与其余 2 条线路在末端进行环网， 在各联络开关房分别设立环网 开环点。- 7 -个人收集整理 仅供参考学习图 11 末端环网“ 3-1 ”环网接线模式本接线的特点在于通过合理调整环网网架， 每条线路都无需走回头路进行环 网，而改在不同电源线路间进行末端环网， 从而避免了较长的专用联络电缆。 另 外，该方式避免了两条线路满载而一条线路空载的运行情况。 该模式的缺点是故 障时线路之间的负荷转移较复杂， 并且只适合于“3-1”主备模式，若条件具备， 不 失为一种较好