配网接线方式
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中压配电网低电阻接地系统接线方式研究发布时间:2021-05-20T06:07:05.922Z 来源:《防护工程》2021年4期作者:张艳超[导读] 本文重点探讨了中压配电网低电阻接地系统的接线方式。
国网内蒙古东部电力有限公司扎赉特旗供电分公司内蒙古自治区兴安盟 137600摘要:随着中压配电网的快速发展,低电阻接地方式得到了广泛关注和应用。
本文重点探讨了中压配电网低电阻接地系统的接线方式。
关键词:中压配电网;低电阻接地;接地方式近年来,随着城市中压配电网的发展,电缆化率逐年增高,瞬时故障率降低,系统电容电流大幅攀升。
传统接地方式优势逐渐削弱,而低电阻接地方式得到了广泛关注和应用。
一、中压配电网概述由中压配电线路和配电变电站组成的向用户提供电能的配电网。
中压配电网的功能是从输电网或高压配电网接受电能,向中压用户供电,或向备用电小区负荷中心的配电变电站供电,再经过变压后向下一级低压配电网提供电源。
中压配电网具有供电面广、容量大、配电点多等特点。
二、直接接于主变中性点的低电阻接地方式直接接于主变中性点的低电阻接地方式是指主变中性点通过低电阻接地,其前提条件是主变对应电压等级侧存在中性点,即对应电压等级侧绕组连接方式为“YN”。
一次设备配置:相较于不接地系统,该接线方式需增配一台低电阻,低压侧母线连接元件需配置零序电流互感器。
二次设备配置:母线连接元件需增配两段式零序电流保护,而且主变保护低压侧需含有零流保护。
保护跳闸方式:主变低压侧零流保护作为低压侧母线对单相接地故障的主保护及低压侧母线连接元件对单相接地故障的后备保护,通常,一时限跳母联开关,二时限跳主变本侧开关,三时限跳主变各侧开关。
母线连接元件零流保护作为母线连接元件对单相接地故障的主、后备保护,动作后跳对应出线开关。
备自投装置配合:该接线方式下,主变低压侧零序电流保护需闭锁低压侧母联备自投,避免在母线单相接地故障时,备自投动作后,故障引入正常运行母线。
城市中压配电网接线模式分析与选取原则【摘要】本文对目前城市中压配电网的接线模式进行了分类和总结,并针对单辐射、手拉手环网、多分段多联络和多供一备等典型接线模式的特点和应用进行了分析。
配网接线模式的选择应考虑供电可靠性、转供电能力、电能质量、网络损耗、灵活性、可扩展性、简洁性和经济性,并与业扩报装、计量方式、配网自动化建设和市政规划等因素结合起来,坚持因地制宜、统一规划和逐步完善的原则。
【关键词】中压配电网接线模式多分段多联络选取原则中压配电网主要由中压配电线路和配电设备组成,包含电缆、架空线、环网柜、柱上开关、变压器和配电自动化装置等。
目前城市中压配电网多为环网连接,开环运行。
合理选择中压配电网接线模式可以有效减少故障和计划检修停电范围和时间,提高供电质量和供电可靠性。
本文对国内外现有配电网接线模式进行了总结和分析,并结合技术分析比较,提出了配电网接线模式的选择原则,给城市中压配电网的规划和建设提供了参考和借鉴。
1 接线模式分类按照线路的联络情况,配网接线模式可分为单辐射型和环网型两大类。
单辐射型接线模式是指无任何联络线路,单独运行的线路接线模式。
环网型接线模式可根据其联络线路的数量分为单联络和多联络两类。
单联络线路,又称单环网线路,是指只有一条联络线路的情况,其典型接线模式为手拉手环网。
多联络线路主要有多供一备、多分段多联络、开闭所接线、双环网接线、双T接线和4×6网络接线等,如图1所示。
2 接线模式分析要素(1)供电可靠性;(2)转供电能力;(3)电压合格率;(4)网络损耗;(5)灵活性;(6)可扩展性;(7)简洁性;(8)经济性;(9)配网自动化适应性。
3 典型配网接线模式分析3.1 单辐射型接线单辐射型接线是配电网早期的接线模式,多为架空线或架空、电缆混合线路。
该接线模式具有接线简单清晰、维护运行方便、建设投资省、线路利用率高等优点;尤其是辐射型架空线还具备易于T接,易于查找故障和实施带电作业等优点。
一高压侧基本接线模式分析1. 同电源不同母线辐射接线(变电所设两台主变)图1 同电源不同母线辐射接线同电源不同母线辐射接线如图1所示,这种接线简单实用,两条线路分别带50%负荷。
当其中一条线路发生故障时,这条线路退出运行,合上变电所桥断路器,由剩下的一条正常线路带两台变压器。
但是若两条线路为同杆双回路,当其中一条线路检修时,两条线路都必须停电,若采用不同通道,则需增加投资。
2. 双侧电源辐射接线图2 双侧电源辐射接线双侧电源辐射接线如图2所示,这种接线模式与模式1区别主要在于变电所的两条进线来自不同电源,避免模式1中因同杆双回线路检修时两条线路均须停电的问题,因此这种接线模式可靠性比模式1高。
3. 同电源不同母线双T接线图3 同电源不同母线双T接线同电源不同母线双T接线如图3所示,这种接线主要优点是简单、投资省,但可靠性一般。
4. 不同电源双T接线图4 不同电源双T接线不通电源的双T接线如图4所示,这种接线模式采用变压器母线组的形式,所需要的变电所设备投资较少,这种模式可靠性比模式1低,当有一条线路发生故障时,所带的变压器必须停电。
5.同电源不同母线环形网接线图5 同电源不同母线环形网接线同电源不同母线环形网接线如图5所示,正常运行时两变电所间的断路器打开,这种接线主要特点是简单、灵活,但可靠性不如模式1,不过做为近期过渡性的接线,其投资优势比较明显,远期可以根据实际需要改造成模式1。
6.不同电源环形网接线图6不同电源环形网接线不同电源环形网接线如图6所示,这种接线运行可靠性优于模式5,其它方面基本同模式5所述。
二中压配电网常用接线模式1.中压架空配电网接线形式(1)单辐射模式如图1所示单条线路合理分段,可逐步实现相邻线路“手拉手”。
图1 架空线路单辐射接线模式(2)手拉手模式这种接线方式是架空环网最基本的接线模式,如图2所示单条线路合理分段,相邻线路“手拉手”,结构简单清晰,运行较为灵活,可靠性较高,在每段主干线通常可分为2~3段,线路故障或电源故障时,在线路负荷允许的情况下,通过倒闸操作可使非故障段恢复供电。
配电辐射结构
配电辐射结构是配电网中的一种接线方式,其特点是从电源点出发,呈放射状向周围负荷供电,类似于树枝状的结构。
根据电源的不同,配电辐射结构可以分为单电源辐射结构和多电源辐射结构。
单电源辐射结构是指从一个电源点出发,通过一系列的开关设备和线路,向周围的负荷供电。
这种结构的优点是接线简单、投资少、运行维护方便,适用于负荷密度较小、对供电可靠性要求不高的地区。
然而,当电源或线路发生故障时,停电范围较大,供电可靠性较差。
多电源辐射结构是指从多个电源点出发,通过开关设备和线路向周围的负荷供电。
这种结构可以提高供电可靠性,因为在某个电源或线路发生故障时,其他电源或线路可以继续供电。
同时,多电源辐射结构还可以优化电网的运行方式,提高电网的经济性。
总的来说,配电辐射结构是一种简单、经济、实用的接线方式,适用于负荷密度较小、对供电可靠性要求不高的地区。
然而,随着经济的发展和人民生活水平的提高,对供电可靠性的要求也越来越高,因此在实际应用中需要根据具体情况选择合适的接线方式。
电气设计电气设计电气设计,就是根据规范要求,对电源、负荷等级和容量、供配电系统接线图、线路、照明系统、动力系统、接地系统等各系统从方案开始,进行分析、配置和计算,优化方案,提出初步设计,交用户审核,待建设意见返回后,再进行施工图设计,期间要与建设方多次沟通,以使设计方案最大限度满足用户要求,但又不违背规范规定,最终完成向用户供电的整个设计过程,就是电气设计。
按现在要求,设计还应包括消防、智能建筑的内容。
供配电系统的接线第一节供配电网的接线方式1.电力网的接线:用来表示电力网中各主要元件相互联接关系。
2.接线图分类:电气接线图:表示出电力系统各主要元件之间的电气联系地理接线图:发电厂、变电所的相对地理位置以及电力线路都按一定比例表示出来3.供配电系统的电气接线:包括供配电网络接线和变电所的主接线4.常用的电气设备图形符号和文字符号见表2-l。
一、电气接线方式1.无备用式(又称开式):由一条电源线路向用户供电分为单回路放射式、干线式、链式和树枝式。
主要优点:接线简单,运行方便;主要缺点:供电可靠性差。
2.有备用式(也称闭式):由两条及两条以上电源线路向用户供电分为双回路放射式、双回路干线式、环式、两端供电式和多端供电式,分别如图2-2所示。
特点:供电可靠性高,适用于对I类负荷供电。
二、配电网接线方式中、低压配电网:接线方式应符合N—1原则(即一回线故障不会造成对用户停电)的可靠性要求。
城市电力网一般采用有备用的接线方式,而且往往根据负荷的大小、分布以及对供电可靠性的不同要求,选取几种方式相结合的混合接线型式,并按电压等级220/60(110)/10kV布局成“强/弱/强”的接线形式。
<一>高压配电网的接线方式1.包括110kV、60kV和35kV的线路和变电所。
2.由于可靠性要求很高,故一般用有备用的接线。
3.采用架空线路时,为两回路;采用电缆线路时可分多回路。
为避免双回路同时故障而使变电所全停,应尽可能在双侧有电源。
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
配网接线方式一、配网接线方式概述配网接线方式,说简单点,就是配电网建设的网架如何组织,如何才能实现可靠性和经济性。
因为配网的量大且复杂,可靠性和居民生活息息相关,所以配网的接线方式显得尤为重要。
先说说国外的情况。
1)国外配电网接线方式东京城市配电网东京中压配电网中97%为6.6kV不接地电网,3%为22kV小电阻接地电网。
6.6kV架空网供电方式采用3分段4联络、6分段3联络的方式;6.6kV电缆网供电方式采用环网的方式。
在都市负荷密度高的电缆网地区采用中压为22kV配电方式,接线方式有本线、备线方式和环状供电方式以及网状供电方式。
主要优点在于:由于多分段多联络的经济性好,所以整体的经济效益保持在一个很高的水平;通过提高设备的安全可靠性和配电自动化系统,极大的提升了配网的可靠性;配变利用率高。
新加坡城市配电网在城市各分区内,变电站每两回22kV馈线构成环网,形成花瓣结构,称之为梅花状供电模型,不同电源变电站的每两个环网中间又相互连接,组成花瓣式相切的形状,其网络接线实际上是由变电站间单联络和变电站内单联络组合而成。
站间联络部分开环运行,站内联络部分闭环运行。
两个环网之间的联络处为最重要的负荷所在。
优缺点在于:网架结构清晰明确,电网网络设计标准化。
属于高压强,中压弱的纵向结构;任意线路出现故障,故障点两端的负荷可实现快速转供,供电可靠性高;线路利用率低,线路负荷率需控制在50%以内,系统短路电流水平较高,二次保护配置比较复杂。
2)我国配电网接线方式国网有这方面的规定,但是规定的很粗,很没有针对性,每个省好像也没有按这个来实施,所以说国网配网接线这块一直很乱,也是如此。
规定如下:这里供电区域是根据重要性和负荷密度,分等级的,具体的接线方式下文也会提到。
我国配网接线方式现状,以湖北为例:110kV高压配电网(绿色柱条为辐射式供电)湖北省110kV链式接线中,占绝大部分的为单链接线,仅有少量变电站之间形成了双链接线。
环网接线中,占绝大部分的为单环网接线,仅有少量变电站之间形成了双环网接线。
10kV中压配电网(分为电缆和架空两类)在A、B类供电区域,电缆网络结构以环网为主,架空网络结构以单联络和多联络为主,但能够满足“N-1”可靠性要求的不到50%,在C、D类供电区域,由于平均负荷密度低、变电站布点稀疏,中压配电网以辐射式接线方式为主,结构薄弱,部分地区线路分段能力较差。
我国的配网发展也是秉承电网发展的一些理念,比如电压等级“强-弱-强”的理念,220kV 强,10kV强,110kV稍弱,这也是合理的。
二、110kV配网接线方式就以国网的供电区域划分为例。
1)A+、A类供电区域由于供电要求较高,一般主要有3T型接线、双链式接线、三链式接线三种接线方式。
综合比较分析对于A、A+类供电区域,对供电可靠性和安全性要求很高,接线方式应以保证高标准的安全可靠供电。
对比双链式接线和3T型接线,3T型接线虽然经济性更优,运行也更加灵活,但是在供电可靠性和安全性劣于双链式接线,无法达到足够高的供电安全可靠性要求,所以双链式接线为技术经济性综合最优接线方式,对于部分A+类供电区域,双链式接线亦无法满足供电需求时,可进一步发展为三链式接线。
过渡方案分析2)B类供电区域可靠性要求也比较高,一般主要有3T型接线、单链式接线和双环网、双辐射接线这四种接线方式。
综合比较分析对于B类供电区域,对供电可靠性和安全性要求较高,接线方式应具有足够的可靠安全供电能力。
在3T型、单链式、双环网、双辐射四种典型接线方式中,双环网接线方式的供电安全可靠性能够满足要求,优于双辐射接线和单链式接线,且经济成本不高,优于3T型接线。
所以双环网接线为技术经济性综合最优接线方式。
过渡方案分析3)C类供电区域一般是双环网接线、单环网接线和双辐射接线这三种接线方式。
综合比较分析对于C类供电区域,需要兼顾供电安全可靠性和经济性,应选择满足一定的供电可靠安全性前提下经济性最优的接线方式。
在单环网、双辐射和双环网这三种典型接线方式中,双环网接线虽然供电安全性和可靠性很高,但是投资经济性太大,一般情况下不推荐采用。
在单环网和双辐射这两种典型接线方式的可靠性和安全性差别并不大,均能够满足基本的供电安全可靠要求。
最优接线方式的选取主要由投资建设的经济性决定,所以在均匀分布下,适合采用单环网式接线;而在条状分布下,适合采用双辐射接线。
过渡方案分析4)D类供电区域一般是单环网接线和单辐射这两种接线方式。
综合比较分析对于D类供电区域,接线方式的选取应该以经济性为主,可降低对供电可靠性和安全性的要求。
单辐射供电可靠性差,且不具备负荷的安全转供能力,相对而言,单环网接线的经济成本虽然略高于单辐射接线,但是会带来显著的供电效益,故单环网接线为技术经济性综合最优接线方式。
过渡方案分析三、10kV配网接线方式1)A+、A类供电区域针对此供电区域的中压配网,一般是电缆双环网和N供1备(N=3)两种接线方式。
综合比较分析双环网可靠性和安全性能够实现高标准的供电安全可靠性,且经济性优于N供1备接线方式,运行更加简单可靠,故为技术经济性综合最优接线方式。
电缆线N供1备接线方式适用于极少数负荷极大的供电区域,以满足负荷的安全转移的要求。
过渡方案分析2)B类供电区域一般是电缆单环网、N供1备(N=3)和架空线多分段适度联络这三种接线方式。
综合比较分析电缆线单环网的供电可靠安全性明显优于架空线多分段适度联络,能够满足该类供电区域的供电要求,且经济成本也不高,便于改造扩展、运行难度小,故电缆线单环网为技术经济性综合最优接线方式。
过渡方案分析3)C类供电区域一般是单环网和架空线多分段适度联络、架空线双辐射.这三种接线方式。
综合比较分析由于架空线多分段适度联络和双辐射接线的经济造价差别不大,但架空线多分段适度联络具有更好的供电安全性,且运行难以程度和改造难度更优,所以架空线多分段适度联络为技术经济性综合最优接线方式。
过渡方案分析4)D类供电区域一般是架空线多分段适度联络、架空线单辐射.这三种接线方式。
综合比较分析对于D类供电区域,虽然架空线多分段适度联络的供电安全可靠性更高,但是经济成本远高于架空线单辐射接线,而且单辐射接线便于改造扩展、运行难度小,故架空线单辐射接线为技术经济性综合最优接线方式。
过渡方案分析四、分布式电源接入和配网接线方式分布式电源接入对配网接线方式有一定影响。
1)对可靠性的影响随着分布式电源的接入,A类场景下各接线方式的可靠性提高,具体表现为系统平均停电持续时间减小,系统平均供电可用率提高。
因为分布式电源在故障时能够孤岛运行,继续维持一些重要负荷的供电。
对于A/A+类、B类区域中压配电网,两种接线方式下DG集中接入比DG均匀接入的平均故障次数、平均故障时间和系统等效停电小时数低。
对于C类、D类区域中压配电网,两种接线方式下DG均匀接入比DG集中接入的平均故障次数、平均故障时间和系统等效停电小时数低。
从可靠性提高角度来说,DG更适合与可靠性较低的接线方式配合。
对于可靠性要求较高的区域可以考虑以DG集中的方式接入电缆线路双环网接线。
对于可靠性要求较高的B类区域可以考虑以DG集中的方式接入电缆线路单环网接线以及3供一备接线,对于可靠性要求相对较低但DG接入后可靠性提高幅度大的B类区域建议DG以集中接入的方式与架空线路多分段适度联络接线方式结合起来。
对于D类区域下可靠性要求高的区域建议以DG均匀接入架空线路多分段适度联络接线;对于可靠性提高角度来说,建议以DG均匀方式接入架空线路单辐射接线。
2)对经济性的影响对于A类中压配电网,电缆双环网接线的经济性效益较差、电缆3供一备接线的经济性效益较好。
这是因为DG的接入对电缆3供一备接线的可靠性效益增加大于电缆双环网接线;同时,DG接入对电缆3供一备接线带来的网损效益大于电缆双环网接线。
因此A类中压配电网中建议DG集中接入电缆线路的3供一备接线方式中。
对于B类中压配电网,电缆单环网接线与电缆3供一备接线的经济性效益较差、架空线多分段适度联络接线的经济性效益较好。
这是因为DG接入对架空线路多分段适度联络接线的可靠性效益增加量大于电缆单环网接线与3供一备接线;同时,DG接入对架空线路多分段适度联络接线的网损效益增加量大于电缆单环网接线与3供一备接线。
因此,B类中压配电网中建议DG集中接入架空线路下的多分段适度联络接线方式中。
对于C类中压配电网,电缆单环网接线的经济性效益<架空线双辐射接线<架空线多分段适度联络接线。
这是因为DG接入对架空线路多分段适度联络接线的可靠性效益>电缆单环网接线>架空线双辐射接线;同时,DG接入对架空线路多分段适度联络接线的网损效益>电缆单环网接线>架空线双辐射接线。
因此,C类中压配电网中建议DG接入架空线路下的多分段适度联络接线方式中。
对于D类中压配电网,架空线单辐射接线的经济性效益>架空线多分段适度联络接线。
这是因为DG接入对架空线单辐射接线的可靠性效益>架空线路多分段适度联络接线;同时,DG 接入对架空线单辐射接线的网损效益>架空线路多分段适度联络接线。
同一接线方式下,经济性随变电站容量的变大而增加。
DG接入后系统的网损随着变电站容量的增加而减小;同时,变电站容量的增加使DG接入后带来的可靠性效益增加。
因此,在分布式电源单位负荷造价不变的情况下,系统的经济性变好。
各接线方式的经济性,随着负荷密度的增大而提高,因为负荷密度越高,则线路长度越短,线路投资及运行费用也越少;五、配网自动化和配网接线方式配网自动化对对配网接线方式也有一定要求,主要就是接线方式不要太多太复杂。
1)对可靠性的影响同一种接线模式下,计及配电自动化系统的可靠性随着负荷密度的增大而提高。
这是因为在变电站容量一定的提前下,负荷密度越大,供电半径越小,从而线路的故障率越低,表现为可靠性越高;加入配电自动化系统后,系统平均停电次数增加。
对于A/A+类中压配电网,总体上说,计及配电自动化系统的电缆线双环网接线可靠性性能远高于电缆线N供一备接线。
对于B类中压配电网,总体上说,计及配电自动化系统的电缆线单环网接线与N供一备接线可靠性性能远高于架空线多分段适度联络接线。
对于C类中压配电网,总体上说,计及配电自动化系统的电缆线单环网接线的可靠性水平高于架空线双辐射接线高于架空线多分段适度联络接线。
对于D类中压配电网,总体上说,计及配电自动化系统的架空线线多分段适度联络接线方式的可靠性水平高于架空线单辐射接线。
2)对经济性的影响同一种接线模式下,配电自动化系统带来的收益成本随着负荷密度的增大而提高。
这是因为同一接线方式在变电站容量一定的提前下,负荷密度越大,供电可靠性越高,获得的可靠性效益越好。