配电自动化2接线模式(2018年)修改

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1、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 主要内容 中压配电网典型接线模式分析部分国家或地区的中压配电网实例用户的供电模式及可靠性分析 page2 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 page3 1架空线路1 1单电源线辐射接线模式 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 page4 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

2、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 page5 1 2不同母线出线的环式接线模式 10kV配电网接线模式分析 page6 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

3、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 page7 1 3不同母线三回馈线的环式接线模式 1

4、0kV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 page8 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 page9 1 4分段联络接线模式 10kV配电网接线模式分析 1 4分段联络接线模式 2分段2联络 p

5、age10 分段联络接线模式 3分段3联络 page11 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

6、联络 page12 一般地 对于N分段N联络配电网 每条馈线只需要留有对侧线路负荷的1 N作为备用容量就可满足N 1准则要求 因此N分段N联络配电网的最大利用率可达到 N N 1 显然 手拉手 环状网可看做是N分段N联络配电网当N 1时的特例 page13 1 5双T接线模式 10kV配电网接线模式分析 1 5双T接线模式 page14 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

7、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 page15 2电缆线路 电缆线路同样具有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 page16 2 1单电源线辐射接线模式 10kV配电网接线模式分析 page17 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

8、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 page18 2 2不同母线出线的环式接线模式 10kV配电网接线模式分析 2 2不同母线出线的环式接线模式 page19 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

9、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 page20 2 3双电源双辐射接线 电缆 10kV配电网接线模式分析 2 3双电源双辐射接线 双环 page21 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 重要负荷区域等 page2

10、2 2 4两联络双 接线模式 电缆 10kV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 page23 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 page24 2 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 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 page25 不同母线出线连接开闭所接线模

11、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 page26 2 6不同母线环网接线 三座

12、开闭所 模式 2 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 page27 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 page28 2 7 N 1 主备接线模式 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

13、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 page29 10kV配电网接线模式分析 2 7 N 1 主备接线模式 page30 4 1 主备接线模式 page31 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

14、和 网络按最终规模一次规划建成的地区 page32 2 8末端环网 3 1 环网接线模式 10kV配电网接线模式分析 page33 末端环网 3 1 环网接线模式 此种接线模式正常运行时每条线路各承担2 3线路负荷 并将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 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

15、主备模式 若条件具备 不失为一种较好的电缆配网接线模式 2 8末端环网 3 1 环网接线模式 page34 互为备用的主备接线模式 10kV配电网接线模式分析 2 9互为备用的主备接线模式 page35 互为备用的主备接线模式 在该模式中 每一条馈线都在线路中间以及末端装设开关互相连接 正常情况下 每条馈线的最高负荷可以控制在该电缆安全载流量的67 该模式相当于架空线路的分段联络接线模式 比较适合于架空线路逐渐发展成电缆网的情况 2 9互为备用的主备接线模式 page36 接线模式小结 架空线路单电源线辐射接线不同母线出线的环式接线分段联络接线电缆线路单电源线辐射接线不同母线出线的环式接线不同

16、母线出线连接开闭所接线不同母线环网接线 三座开闭所 主备接线模式 接线模式小结 page37 二 部分国家或地区的中压配电网实例 page38 page39 page40 page41 page42 3分段4连接方式 日本 page43 香港中华电力公司的典型闭环网 电缆 page44 新加坡环式接线 电缆 page45 四 用户的供电模式及可靠性分析 用户按电压等级的不同分为高压用户 10kV 和低压用户 从用户的角度来讲 最直接的电源来自于10kV网络 高压用户 或10kV 380V变压器 低压用户 所以10kV变压器的接线模式 以及该变压器所处10kV网络的模式都将影响到用户的用电可靠性 在不考虑低压线路 380V 220V 的情况下 用户是否能够正常用电 取决于10kV网络以及10kV终端变压器是否正常工作 page46 根据 城市电网规划设计导则 规定 配电网络的供电可靠性是指设备停运时 对用户连续供电的可靠程度 应该满足 N 1安全准则 N 1安全准则 电力系统的N个元件中的任一独立元件 线路 变压器等 发生故障而被切除后 应不造成因其他元件过负荷跳闸而导致用户停电或其他事