第三章配电系统的接线方式

第三章配电系统的接线方式第一节放射式接线一、放射式接线1.定义：从电源点用专用开关及专用线路直接送到用户或设备的受电端，沿线没有其他负荷分支的接线称为放射式接线，也称专用线供电。2．使用场合：用电设备容量大、负荷性质重要、潮湿及腐蚀性环境的场所供电。3．分类：单电源单回路放射式、双回路放射式接线，二、单电源单回路放射式1．接线如图3-1所示，该接线的电源由总降压变电所的6～10kV母线上引出一回线路直接向负荷点或用电设备供电，沿线没有其他负荷，受电端之间无电的联系。1-低压配电屏2-主配电箱3-分配电箱图3-1单电源单回路放射式2．特点（1）当出线线路发生故障，线路之间互不影响，供电可靠性高；（2）线路简单易于操作维护，保护装置简单，易于实现自动化；（3）开关设备数量较多，线路有色金属消耗量大，初次投资较大；（4）当电源或母线出现故障或检修时，将导致所有出线停电；（5）当某条出线发生故障、变压器故障及开关设备停电检修时，该线路负荷停电。3．适用范围此接线方式适用于可靠性要求不高的二级、三级负荷。三、单电源双回路放射式1．接线如图3-2所示，同单电源单回路放射式接线相比，该接线采用了对一个负荷点或用电设备使用两条专用线路供电的方式，即线路备用方式。图3-2单电源双回路放射式2．特点（1）由于每个负荷点或用电设备采用两条线路供电，当一条线路故障或开关检修时，另一条备用线路可以投入运行；（2）由于采用备用方式，要求在选择这两条线路及其开关设备应相同，增大了投资量；（3）当电源或母线出现故障或检修时，仍会导致所有负荷停电；（4）同单电源单回路放射式相比提高了线路供电可靠性。3．适用范围此接线方式适用于二级、三级负荷。四、双电源双回路放射式（双电源双回路交叉放射式）1．接线两条放射式线路连接在不同电源的母线上，其实质是两个单电源单回路放射的交叉组合。图3-3双电源双回路的放射式2．特点（1）采用此接线最大的好处是每个负荷点或用电设备有两个独立的一次电源供电；（2）当正常电源故障时，经过手动或自动的电源切换装置，可以简单迅速地切换到备用电源上，保证不停电；（3）这种配电形式一次侧为双路电源，要求电源的两组开关设备应有可靠的联（互）锁装置，以免误操作；（4）当一线路故障时，全部负载应当由另一线路供电，所以要求每一线路应有足够的容量能够负担全部负载；（5）由于双电源、双线路和双开关设备，供电可靠性较高，但初次投资也较高，开关操作复杂，维护比较困难。3．适用范围此接线方式适用于可靠性要求较高的一级负荷。五、具有低压联络线的放射式1．接线该接线主要是为了提高单回路放射式接线的供电可靠性，从邻近的负荷点或用电设备取得另一路电源，用低压联络线引入。2．特点（1）一次侧电源或变压器出现故障会导致所有出线停电；（2）当某条出线发生故障或停电检修时，该线路负荷由另一路低压联络线供电。3．适用范围互为备用单电源单回路加低压联络线放射式适用于用户用电总容量小，负荷相对分散，各负荷中心附近设小型变电所（站），便于引电源。与单电源单回路放射式不同之处，高压线路可以延长，低压线路较短，负荷端受电压波动影响较前者小。此接线方式适用于可靠性要求不高的二、三级负荷。若低压联络线的电源取自另一路电源，则可供小容量的一级负荷。第二节树干式接线一、树干式接线1．定义：树干式接线是指由高压电源母线上引出的每路出线，沿线要分别连到若干个负荷点或用电设备的接线方式。2．特点：一般情况下，其有色金属消耗量较少，采用的开关设备较少。其干线发生故障时，影响范围大，供电可靠性较差；这种接线多用于用电设备容量小而分布较均匀的用电设备。二、直接树干式1．接线如图3-5，在由变电所引出的配电干线上直接接出分支线供电。（a）高压（b）低压图3-5直接树干式2．特点（1）配电装置数量少，投资少；（2）供电可靠性差，只要线路上任意一条线段或线路开关发生故障或检修，由该线路供电的全部负荷均断电，停电范围较大；（3）一般干线上连接的负荷点一般不超过6个，总负荷容量不超过3000kVA。3．适用范围一般适用于三级负荷。三、单电源链串树干式1．接线如图3-6，在由变电所引出的配电干线分别引入每个负荷点，然后再引出走向另一个负荷点，干线的进出线两侧均装设开关。（a）高压（b）低压图3-6单电源链串树干式2．特点（1）可以减少由于某段线路故障而引起停电范围，缩短停电时间；（2）与直接树干式接线相比，该接线的供电可靠性有所提高；（3）若在电源出口处发生故障，则全部负荷停电；（4）某一负荷点的开关设备需要停电检修，则该负荷点后面的负荷将失去电源而停电。3．适用范围一般适用于二级、三级负荷。四、双电源链串树干式1．接线如图3-7，在单电源链串树干式的基础上增加了一路电源。图3-7双电源链串树干式2．特点（1）当某段线路故障时，只需将故障线路两端的开关断开，各个负荷可以通过不同的电源获得电能，克服了由于线路故障而引起的停电问题；（2）与其他树干式接线相比，该接线的供电可靠性最高；（3）若某一电源停电故障，另一路电源承担全部负荷；（4）某一负荷点的开关设备需要停电检修，不会造成负荷停电；（5）在切换电源时可能会由短时停电问题。3．适用范围适用于二级、三级负荷。第三节环网式一、环网式1．结构如图3-8所示为环网式线路。图3-8环网式接线图2．特点（1）环网式接线的可靠性比较高，接入环网的电源可以是一个，也可以是两个甚至是多个；（2）为加强环网结构，即保证某一条线路故障时各用户仍有较好的电压水平，或保证在更严重的故障（某两条或多条线路停运）时的供电可靠性一般可采用双线环式结构；（3）双电源环形线路在运行时，往往是开环运行的，即在环网的某一点将开关断开。此时环网演变为双电源供电的树干式线路。开环运行的目的，主要考虑继电保护装置动作的选择性，缩小电网故障时的停电范围；（4）开环点的选择原则是：开环点两侧的电压差最小，一般使两路干线负载容量尽可能地相接近；（5）环网内线路的导线通过的负荷电流应考虑故障情况下环内通过的负荷电流，导线截面要求相同，因此，环网式线路的有色金属消耗量大，这是环网供电线路的缺点；（6）当线路的任一线段发生故障时，切断（拉开）故障线段两侧的隔离开关，将故障线段切除后，即可恢复供电；（7）开环点断路器可以使用自动或手动投入。3．适用范围（1）双电源环网式供电，适用于一级、二级负荷供电；（2）单电源环网式适用于允许停电半小时以内的二级负荷。第四节接线方式的应用一、城市电网的接线方式1．放射式2．环网式常用的基本环网的接线形式如图3-9所示。图3-9城市及小区常用环网接线方式在中压电缆配电网中常用双线环网或多线环网接线。3．多回线式多回线式即两回或更多回线路的并列接线方式，如图3-10所示。图3-10多回线接线方式双回线路并列时，每一回线路的传输容量都应保证在另一回线路停运时，能传输全部容量。因而在正常运行时每回线路的利用率为50%。三回线路并列时，应保证在一回停运时另两路线路能传输全部容量，因而在正常运行时每回线路的利用率为66.7%。4．格式网络格式网络的接线如图3-11所示。图3-11格式网络示意图格式网络目前在欧美大城市负荷密集区的低压配电网用的比较多。这种接线方式的特点是所有低压配电线路（380/220V）沿街布置，在街口连接起来，构成一个个的格子，根据负荷情况，在网络中的适当位置引入一定数量的电源。这种网络的供电可靠性非常高，每个用户都可以从多个方向获得电源。但这种接线方式对保护装置之间的配合提出了很高的要求，有时是很难实现的，使这种接线方式的应用受到一定的限制。二、接线方式在不同负荷等级中的应用根据国家电气设计规范要求，对于不同的负荷等级，其配电线路的设计要求是不同的。1．特殊重要的一级负荷双电源双回路交叉放射式：应有两路低压电源，两路配电线路，采用交叉放射式的供电方式，在负荷点处增加备用电源互投装置。此外必须增设低压应急电源。2．一级负荷（1）双电源双回路交叉放射式：在容量较大时应有两路低压电源，两路配电线路。同时在负荷点处增加备用电源互投装置。（2）单电源加低压联络线：当无法满足两路电源时，且容量较小时可从其他负荷点处引来一低压联络线。同时在负荷点处增加备用电源互投装置。3．二级负荷（1）双电源双回路放射式：出线回路在6路以下。（2）环网：允许停电时间在30分钟以上，同时出线回路在6路以上。（3）链串树干式：允许停电时间在30分钟以上，同时出线回路在6路以下。（4）单电源双回路放射式：允许停电时间在30分钟以内，同时出线回路较少。4．三级负荷对供电无特殊要求。（1）单电源单回路放射式：负荷容量不大。（2）直接树干式：负荷容量很大，出线带6路以下。（3）环网：负荷容量很大，出线带6路以上。三、电气照明系统常用的接线方式1．干线系统的接线电气照明的干线是指从总配电箱到分配电箱的供电线路。常用的配电方式有以下几种：（1）放射式放射式主要是从总配电箱引出一定数量的独立干线到分配电箱。从图中可以看出配电干线从一楼的总配电箱引出4路干线分别送置2～5层的分配电箱内。当某一分配电箱发生故障时，其他配电箱可以继续供电。此种接线方式主要用于供电要求可靠性较高的建筑物。（2）树干式树干式主要从总配电箱引出的一路干线中，连接几个分配电箱。从图中可以看出配电干线从一楼的总配电箱引出1路干线，连接了2～5层的分配电箱。同放射式接线相比，当某一分配电箱发生故障时，会造成其他分配电箱停电，其可靠性比放射式差，但节约了设备和线路，降低了成本造价。此种接线方式主要用于多层建筑物中。（3）混合式混合式是有放射式与树干式相结合的一种供电方式。图3-14照明干线系统混合式接线