城乡配电网中单相供电系统设计(全文)

精品文档-下载后可编辑城乡配电网中单相供电系统设计(全文)前言

我国对城乡电网的整体改造的历史已经有四十几年的时间了，从目前来看效果显著。国家不断地普及节能型三相配电变压，并提高其使用率，大大降低了原有的电网损耗率。

很多经济发达的国家早已采用了单相供电系统，并且积累了很多实用的经验，本文结合了我国目前很多地区配电网的实际特点，对于现行的电网的容量较小、布点密集、有效半径较小的配电特征进行研究，现行的供电系统的优势在于线路损耗较小，保证供电的可靠度及质量，对于城市中的集中小区等具有单相负荷密集的使用区域具有很高的实用意义。

单相供电系统硏究

1.单相供电系统的主要特征

单相供电系统在很多国家已经较为常见，在一些经济发达国家更是大量的使用了单相配电变压器。最近在国内，一些经济相对活跃的省份也逐渐开始大量的使用单相供电系统。

通过对一些帅先使用单相供电系统的国家的使用情况的研究，进而推及到国内部分已经使用单相供电系统的省份的使用情况，笔者总结出该供电系统有如下几种基本特征。

（1）多采用从配电单元室初始，按照10kV的电压向电网中供给。

（2）变压器一般使用柱上式的单相配电形式，按照普通低压值（220V）为用户配电，设计上减少线路的有效长度，控制接户线长度在10～15m左右。

（3）对于网内的配电原则采取容量降低、加大点密度的措施，对于网内的负荷情况和辅助容量都要给与充分考虑，并考虑上述因素来选择所需变压器的容量。

（4）对于电力计量表的设置要按照每个使用单元设置一块表，集中表箱的位置要明显且适合查看。

2.单相供电系统的接线方式

（1）压侧接线方式在单相供电系统中的应用

一般单相配电变压器中压侧连接于不低于10kV的给电线路电压Uab（或Ubc、Uac），往往确保10kV的侧负荷正常，对于每组变压器的选择上要确保每一单元变压器的容量要一致，避免出现容量不同的变压器的混用，由于每一基本单元的容量小，可以方便调换，能够确保负荷在每组中平均分配。

（2）此类系统的低压侧接线方式

对该配电系统的低压侧存在着主要以下两种有效的接线方法，按照低压单相来处理，可以分为二线制和三线制。

①采用了二线制一般指将单相配电变压器作为供电中心，通过单一相线和单一零线为使用单元供电，既定电压比为1000/22kV。

②所提及的三线制是指将单相配电变压器作为供电中心，通过两组相线和单一零线为使用单元供电，两组相线间的电压确保为二倍于相线与零线的电压，电压比为1000/±22kV。

3.单相供电系统的特点

（1）显著降低低压线路损耗

对于单相系统，一般是将10kV中压线路直接进入到负荷中心，尽量降低低压供电范围，进而减少低压的线损。对于此系统采用单相三线制，同时低压侧两相线的负荷一致时，零线上的电流值为零，低压线损会减少更多。

（2）大大减少变压器的损耗

在我国的电力设施的损耗中，配电网的损耗达到总损耗的60%以上。其中配电变压器由于空载损耗，产生的总损耗约为50%～80%，所以减少变压器损耗势在必行，对整体网络的节能降损都有巨大作用。

（3）改善供电质量

由于单相供电系统10kV中压线路直接进入到负荷中心，尽量降低低压供电范围，线路在此过程中很小情况会出现电压减少，这样也保证了使用者能够在恒压下的正常使用。

（4）减少噪音，美化环境

单相配电变压器一般在生产时，采用单线圈铁心变压器，这样与原叠铁心变压器相比就大大降低了噪声，正常使用时噪声减少到40dB左右，基本满足了使用者的要求。

单相供电系统典型供电模式设计

1.单相供电系统典型供电区域分类

随着我国经济的高速发展，城乡经济的不平衡性发展也凸现出来，而且对供电需求的差别也较大。按照供电区域的不同特点及需要，将我国单相供电系统按照上述区别划分为A、B、C三类。

其中A类供电区域一般指普通负荷情况，但负荷密度较大，而且需要高质量、高可靠度的供电要求，一般涉及到的是高密度居民区和商业区。从使用的建筑来看为多为老旧居民小区，每户普通负荷4kW左右。

而B类供电区域的使用负荷相对要高，同时要求满足高质量和高可靠度的供电，此类区域多指新建小区或是密集商业区，从使用建筑类型来看以高层建筑为主，普通负荷值一般为大于等于6kW。

C类区域的特点是负荷量、负荷密度很低，供电质量和可靠度也较低。此类区域多为小城镇和农村的居住区，从使用建筑来看，多指连续分布的平房，每户普通负荷值可控制在2kW。

2.A类区域的供电模式设计

（1）中压配电系统接入模式

此模式的适用于集中居住为主的住宅小区。中压配电系统使用10kV架空线路。利用三相10kV架空线进入小区，再以辐射结构延伸至使用单元前，从中压架空线直接引入柱上式单相配电变压器，完成供电。

（2）低压配电系统接入模式

此类线路由单相变压器低压侧出线，一般为低压电缆进入使用单元，对应的配电箱一般配置于单元楼层处。低压线路按照辐射或树干方式向不同用户给电。低压配电方式建议使用单相三线制，配备使用者两相电源平衡零线电流。

3.B类典型供电模式设计

（1）中压配电系统接入模式

由于B类单相供电系统的特点是对供电可靠性较高，住宅环境等级高，所以其对应的要求就是新建住宅小区或是别墅小区采用中压配电系统接入采用电缆线路。

（2）低压配电系统接入模式

低压配电线路一般是从单相箱式变电站低压侧出线，往往利用低压电缆直接进入建筑的单元配电柜。所以建议采用单相三线制，为每个区域引入两相电源，进而确保零线电流的平衡。

4.C类典型供电模式设计

（1）中压配电系统接入模式

此类建筑形式以平房集中居住区为主。中压配电线路主要是10kV架空线路，按照村落情况确定主干线，一般是两相中压架空线路，沿线依次辐射进而延伸至用电端点。

（2）低压配电系统接入模式

一般的乡镇属于负荷范围广、负荷密度较低的区域，往往可以可采用单相二线制进行供电。将柱上式单相配电变压器设置于中间区域，以中心向四周辐射的方式供电，利用低压架空线进入使用者的低压配电箱，箱后线路采用平行集束导线沿墙铺装。

结语

本文根据电网覆盖区域的不同特点及属性，将我国单相供电系统所服务的