中压配电网接线方式
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引言在电力系统配电网中,中性点接地方式是一个综合性的技术问题,它不仅与电力系统的供电可靠性、人身安全、设备安全、绝缘水平、过电压保护、继电保护、通信干扰(电磁环境)以及接地装置等问题有密切的联系,而且是20kV中压配网升压改造过程中所面临的关键技术之一。
合理地选择配电网中性点接地方式,提高配电网供电安全性和可靠性,减少停电时间和跳闸次数。
同时,电力系统中性点接地方式也是经济问题。
在选定方案的决策过程中,应结合系统的现状和发展规划进行技术经济比较,全面考虑,使系统具有更优的技术经济指标,避免因决策失误而造成的不良后果。
2 中性点接地方式基本原理电力系统在正常运行中,对不同的中性点接地方式及其差异,基本上没有反映。
可是,当系统发生单相接地故障时,情况则大不一样。
因中性点接地方式的不同,非故障相工频电压的升高和单相接地故障电流的大小也不相同。
通常,以两者的具体数值表征不同接地方式系统的基本运行特性。
分析存在于两者之间的互换特性,可以展示出各种不同接地方式之间的内在联系,各种接地方式的特点和适用范围等主要问题也均将由此决定。
2.1 中性点接地方式理论分析分析非故障相的工频电压升高与单相接地故障电流等有关问题,可以从图2.1-1中简化的电力系统等值接线图开始。
请 下 载 后 阅 读 !图2.1-1 配电网单相接地等值电路图图中的降压变压器也可暂不考虑,所导出的公式和得出的结论,对研究中性点接地方式的有关问题依然具有普遍适用意义。
当等值电力系统中的A 相发生单相接地故障时,即使变压器的中性点直接接地,由于系统的零序阻抗不等于零,非故障相的对地电压也会有所升高。
利用故障相的电压和非故障相的电流为零这两个边界条件,将电压和电流分解为对称分量,便可求出非故障相的工频电压升高和故障点的单相接地电流。
中性点经阻抗Z n 接地的电网在单相(例如A 相)接地情况下电压和电流发生变化。
以A 相电动势(10)AA EE j ∙=+为基准,A 相在k 点发生金属接地时的相序网络如图2.1-2所示。
国内常见中压配电网接线模式分析发表时间:2016-07-05T10:59:27.343Z 来源:《电力设备》2016年第7期作者:潘明吉[导读] 配电网位于电力系统的末端,直接与用户相连,整个电力系统对用户的供电能力和供电质量最终都必须通过它来实现和保障。
潘明吉(国网福建永春县供电有限公司福建泉州 365000)摘要:针对全国各城市的经济发展状况和电网建设情况,提出在做城市电网规划时,10 kV中压配电网在不同的城市和电网发展的不同时期应该采用的接线模式。
在此基础上,探讨了电网应如何安全、可靠地过渡到目标年网架。
关键词:配电网;接线模式;目标网架引言配电网位于电力系统的末端,直接与用户相连,整个电力系统对用户的供电能力和供电质量最终都必须通过它来实现和保障。
随着国民经济的快速发展和人民生活水平的不断提高,用户对供电质量的要求也越来越高;同时,电力市场的初步形成以及电价机制的完善,也对配电系统的经济性和可靠性提出了新的要求。
为了实现电网的安全、经济运行,并达到接线模式的标准化、统一化要求,有必要对配电网规划时目标年网架所采用的接线模式进行分析,并针对现状电网提出过渡到目标年网架的具体实施方案,以便为电网规划、运行人员提供有益的参考。
最近几年,国家能源短缺,煤炭价格上涨,而现状配电网依然存在较高的线损率,导致电网公司持续亏损。
因此,国家以及地方电网公司近期都加大了对城市电网规划的重视。
“十一五”期间,我国投资过万亿元用于电网建设,其中配电网的投资约占电网总投资的一半左右,因此配电网的发展与输电网的发展具有同等重要的地位。
这是继1998年城乡电网改造以来,又一次较大规模的城市配电网规划和改造工作。
与以往不同的是,本次配电网的规划与改造是与市政规划相结合的,因此更切合实际,并能有效防止之前电网规划建设的无序性、盲目性和重复性。
配电网的建设发展需要考虑的因素远比输电网多,除了许多相互制约的技术因素外,还需要考虑许多外部的不确定因素。
中压配电网10kV线路接线方式及配电自动化中压配电网10kV接线方式及配电自动化摘要:配电网改造和配电网自动化系统建设的目的在于提高配电网的可靠性。
配电网接线方式的选择是高水平配电自动化系统的前提和重要根底。
该文从现实角度出发,探讨了几种适合我国实际的配电网架接线方式及它们的优缺点,在此根底上着重介绍了如何实施配电网自动化。
关键词:配电网位于电力系统的末端,直接与用户相连,整个电力系统对用户的供电能力和供电质量最终都必须通过它来实现和保障。
中压配电网的规划、改造和建设已成为电力开展的一项十分重要的根底工程,其中电网接线方式的选择是一个十分重要的问题。
不同的城市电网,负荷密度、地理环境、配电变电站的保护方式、配电网的接地方式等是不同的,因此配电网的接线方式及自动化的实施应因地制宜、各具特点。
本文介绍了配电网的接线设计原那么和配电自动化的实施原那么,并针对几种典型接线方式探讨了配电自动化的实施。
1 配电网接线方式设计原那么目前正在进行的城市电网建设改造工程,和即将实施的配电系统自动化建设工程,都要求对配电网的接线方式进行规划设计,特别是配电系统自动化对一次系统接线方式的依赖性很强,它决定了配电系统自动化的故障处理方式。
因此,配电网的接线方式必须和配电系统自动化规划紧密结合,一次系统接线方式必须满足配电系统自动化的要求。
配电网接线方式设计应遵循以下原那么:?便于运行及维护检修; ?优化网架结构、降低线损;?保证经济、平安运行;节约设备和材料,投资合理; ?适应配电自动化的需要; ?有利于提高供电可靠性和电压质量; ?灵活地适应系统各种可能的运行方式。
2 配电自动化的实施原那么注重投入产出。
首先是先进性与实用性的综合考虑。
先进,即功能先进,设备满足使用要求、符合开展趋势、不落后;实用,对做好工作有较大帮助,对提高管理水平有较大意义,不搞“花架子〞。
此外,还要注意不同的地区要采用不同的模式,如负荷密集程度、负荷重要性、经济兴旺程度、开展趋势、售电收入等。
2.国内目前中压配电网典型接线国内中压电缆网的典型接线方式主要有单射式、双射式、单环式、双环式、N供一备5种类型,其特点、适用范围和接线示意图如下文所述。
2.1单射式特点:自一个变电站、或一个开关站的一条中压母线引出一回线路,形成单射式接线方式。
该接线方式不满足“N-1”要求,但主干线正常运行时的负载率可达到100%。
有条件或必要时,可过渡到单环网或N供一备等接线方式。
适用范围:城区内一般不采用该接线方式,其他区域根据实际情况采用,但随着网络逐步加强,该接线方式可逐步发展为单环式接线。
图4 单射式2.2双射式特点:自一个变电站、或一个开关站的不同中压母线引出双回线路,形成双射接线方式;或自同一供电区域不同方向的两个变电站(或两个开关站)、或同一供电区域一个变电站和一个开闭所的任一段母线引出双回线路,形成双射接线方式。
该接线方式不满足“N-1”要求,但主干线正常运行时的负载率可达到100%。
有条件或必要时,可过渡到双环网或N供一备接线方式。
高负荷密度地区可自10kV母线引出三回线路,形成三射接线方式。
一条电缆本体故障时,用户配变可自动切换到另一条电缆上。
适用范围:双射式适用于容量较大不适合以架空线路供电的普通用户,一般采用同一变电站不同母线或不同变电站引出双回电源。
图5 双射式2.3 单环式特点:自同一供电区域的两个变电站的中压母线(或一个变电站的不同中压母线)、或两个开关站的中压母线(或一个开关站的不同中压母线)或同一供电区域一个变电站和一个开闭所的中压母线馈出单回线路构成单环网,开环运行。
任何一个区段故障,闭合联络开关,将负荷转供到相邻馈线,完成转供,在满足“N-1”的前提下,主干线正常运行时的负载率仅为50%。
由于各个环网点都有两个负荷开关(或断路器),可以隔离任意一段线路的故障,用户的停电时间大为缩短,只有在终端变压器(单台配置)故障时,用户的停电时间是故障的处理时间,供电可靠性比单电源辐射式大大提高。
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。
几种常见中压配电网典型接线方式探究摘要:本文所提中压配电网络是电力分配系统中关键环节,它承担着将发电厂送出的电能分配到千千万万个终端用户的负荷需求中,其主要是将电能分配到千家万户。
中压配电网接线方式有很多种,每一种接线方式都有着它的特定适应环境和要求,本文从中压配电网的接线方式入手,探究架空线型、电缆型、架空线-电缆混合型中压配电网的特点及其应用范围,并对各接线方式进行比较。
关键词:配电网;架空线;电缆1前言我国电网系统的电压等级一般分为三类,其中35kV至220kV电压等级为高压电网,6kV至20kV电压等级为中压配电网,0.4kV电压等级为低压电网。
本文主要讨论中压配电网(6kV至20kV)的接线方式,一般来讲,配电网按照其辐射方式的不同,分为架空线型、电缆型和架空线-电缆混合型三类型式。
其中架空线型配电网是由铁塔或者水泥电杆和裸导线(部分城市地区则使用绝缘导线)、杆上电气设备构成;电缆型配电网是由电缆线路和串接在电缆线路中的电气设备组成;架空线-电缆型则是由上述两种型式混合组成。
2架空线型中压配电网2.1 接线方式介绍架空线型配电网详细来讲,由导线(又分裸导线和绝缘导线)、铁塔或水泥电杆、杆塔金具(横担、线夹等)、铁塔(或杆塔)避雷线(又称为地线)、土建基础和拉线等组成。
它一般的建设地点为城市的郊区和电缆不易敷设的城市地段,优点是构成简洁、施工便利、投资少;运行维护方面则具有容易检修、容易查找故障,发生故障后复电迅速等特点。
其缺点主要是占地广,线路走廊浪费大量土地资源,影响市容美观;易受自然天气影响(如:台风、雪灾、暴雨),架设在城市道路一侧的架空线路还容易受到树木生长后的影响,极易发生单相接地事故,从而造成跳闸,导致负荷损失。
2.2典型接线方式释例典型的架空线型中压配电网接线方式为“一联、两界、三分”即一个联络点,分两个级差安装分界负荷开关(或断路器)和线路三个主干分段。
其特点是:主干线分为三段,联络线从不同的变电站引出,负荷不接于主干线上。
中压配电网典型接线理论供电可靠性研究张建【期刊名称】《《云南电力技术》》【年(卷),期】2019(047)005【总页数】4页(P24-27)【关键词】典型接线; 可靠性【作者】张建【作者单位】云南电网有限责任公司楚雄供电局云南楚雄675000【正文语种】中文【中图分类】TM740 前言中压供电可靠性是衡量一个供电企业综合电网规划和运维水平的重要指标,而随着输电网和高压配电网结构的日益完善,带电作业项目的不断增加,预安排停电对供电可靠性造成的影响不断减小,但中压配电网故障停电对可靠性的影响却在不断上升,中压配电网作为连接发输电系统与广大用电客户的关键,其运维水平和接线方式直接决定着中压供电可靠的高低。
本文针对中压配电网常见典型接线方式,以馈线为对象将线路和负荷块进行等值,等值后采用故障模式后果分析法计算供电可靠性,这种定量分析中压配电网典型接线理论供电可靠性,为提高中压供电可靠性提供理论基础。
1 中压配电网运维水平由于中压配电网设备种类多,反映中压配电网运维水平的指标体系较为庞大,为更好研究典型接线故障情况下的理论供电可靠性,本文针对性选取中压配电网中数量最多的架空线路、电缆线路、变压器三类设备的故障相关指标,作为中压配电网运维水平的体现,具体指标如下:1.1 主要设备的故障率指标1.2 故障处理相关指标2 中压配电网典型接线方式根据110 千伏及以下配电网规划技术指导原则,目前用于10 kV 中压配电网的典型常见接线方式主要有六种,而按电源的数量来分则又可将其分为单电源和多电源两类。
图1 单辐射接线方式2.1 单电源供电方式单电源是指只有一个电源点的供电方式,主要包括单辐射接线方式,如图1 所示。
这种接线方式比较简单,农村地区此接线运用比较多,主要特点是电源单一,结构简单。
其优点是投资省,线路利用率高,维护方便。
但缺点也是显而易见的,故障时无法满足法转供电需求,可靠性低。
2.2 多电源供电方式多电源是指有两个或以上电源点的供电方式,主要包括有“n-1”单环网、n 供一备、双环网、N 分段n 联络等接线方式。
中压配电网单相接地故障——选线及定位技术杨以涵齐郑编著(中国电力出版社2014.07)第一章中压配电网中性点接地方式在这一章中主要介绍了配电网的中性点接地的方式,以及各种接地方式对电网的影响。
中性点接地方式中性点接地方式主要有以下几种:中性点直接接地方式,即将中性点直接接入大地中性点不接地方式,即中性点对地绝缘中性点经消弧线圈接地方式,即在中性点和大地之间接入一个电感线圈。
中性点经电阻接地方式,即在中性点和大地之间接入一个电阻。
分为中性点经高阻抗接地,中性点经小电阻接地和中性点经中阻抗接地三种方式。
中性点经消弧线圈接地方式,与不接地方式相比,需要更多的投资,但是能够保障系统的安全性,提高供电可靠性。
抑制单相接地故障的短路电流,利于电弧的熄灭,避免系统的过电压。
但是面临新的问题,1、单相接地故障选线困难,抑制了故障线路的零序电流;2、造成中性点的位移电压过高,随着经济的发展,在馈电的线路中电缆所占的比重越来越大,中性点经消弧线圈接地方式的弊端逐渐暴露,1)只能补偿电容的基频无功分量,谐波分量无法补偿;2)配电网的电容电流大,导致消弧线圈的价格高;3)以电缆为主的配电网单相故障多为永久性故障(外力破坏的故障),消弧线圈的优势不明显;4)当接地点为电缆内部的时候,接地电弧为封闭性电弧,消弧线圈就不具备优势了。
中性点经电阻接地,为了限制配电网的过电压的幅值,解决消弧线圈容量无法满足电容电流的需求的问题,可以采用中性点经电阻接地方式。
优点是当电容电流在一定范围波动的时,能有效地限制间歇性电弧接地过电压和铁磁谐振过电压,同时不必像消弧线圈那样严格匹配电容电流。
适用的情况是采用绝缘水平低的设备,对电压要求比较严的配电网或存在大量电缆的配电网。
根据我国具体情况,主要采用经小电阻接地方式。
中性点接地方式的影响中性点接地方式的影响的内容主要有:安全隐患,由接地故障引起的电弧会对环境造成危害,引发火灾。
单相接地故障会对接地点附近产生较大的跨步电压和接触电压,对人畜造成危害。
中压配电网典型接线方式关键词:配电网;接线方式;城市;应用随着城市经济的不断发展,其负荷密度和用户对供电可靠性要求不断提高,相应的城市配电网建设改造投资也在不断增长,城市配电系统网架结构及其可靠性已引起了广泛重视。
而城市配电网从开始的手拉手环网等利用率不高的接线方式,将向多供一备、多分段多联络等线路利用率高的接线方式发展。
在城市配网改造中一个重点就是如何提高环网率和供电能力,这涉及到配电网的接线方式如何发展、改造,从而适应城市经济的发展要求。
而面对上述要求,配电网发展改造过程中经常会遇到以下问题:如何增加环网点(即线路分段数),指导方向不明确,缺乏全局考虑的意识和评估方法;部分线路环网点太多,如6个,甚至7个以上,但能真正起到负荷转移的线路、分段线路较少,且转移负荷时计算和操作均较为复杂;变电站出线开关柜资源紧张;投入不少,但达到的效果往往不甚理想。
所以,对于配电网的改造,一个有明确方向(如接线方式、分段数)的网架改造规划,能切实有效的指导配电网的网架改造,改善网络结构,提高资金使用效率,从而为提高配电网的经济效益及供电可靠性奠定基础。
另一方面,配电网的网络结构规划又受到城市建设规划的严格制约,无论采用架空网还是电缆网,或者为二者的混合形式,其线路大都必须沿城市街道布置。
配电线路的接线方式、分段数等将直接影响配电网的供电容量、连续供电能力和投资。
2 中压配电网典型接线方式中压配电网接线方式一般有单电源辐射接线、双电源手拉手环网接线、三电源环网接线、三分段三联络接线、两供一备(2-1)接线、三供一备(3-1)接线、N供一备(N-1)接线等,以下重点介绍几个典型的接线方式。
2.1 双电源手拉手环网接线双电源手拉手通过一个联络开关,将来自不同变电站或相同变电站不同母线的两条馈线连接起来。
任何一个区段故障,合联络开关,将负荷转供到相邻馈线,完成转供,可靠性为N-1,设备利用率为50%。
适用于三类用户和供电容量不大的二类用户。
中压配电⽹典型接线⽅式中压配电⽹典型接线⽅式关键词:配电⽹;接线⽅式;城市;应⽤随着城市经济的不断发展,其负荷密度和⽤户对供电可靠性要求不断提⾼,相应的城市配电⽹建设改造投资也在不断增长,城市配电系统⽹架结构及其可靠性已引起了⼴泛重视。
⽽城市配电⽹从开始的⼿拉⼿环⽹等利⽤率不⾼的接线⽅式,将向多供⼀备、多分段多联络等线路利⽤率⾼的接线⽅式发展。
在城市配⽹改造中⼀个重点就是如何提⾼环⽹率和供电能⼒,这涉及到配电⽹的接线⽅式如何发展、改造,从⽽适应城市经济的发展要求。
⽽⾯对上述要求,配电⽹发展改造过程中经常会遇到以下问题:如何增加环⽹点(即线路分段数),指导⽅向不明确,缺乏全局考虑的意识和评估⽅法;部分线路环⽹点太多,如6个,甚⾄7个以上,但能真正起到负荷转移的线路、分段线路较少,且转移负荷时计算和操作均较为复杂;变电站出线开关柜资源紧张;投⼊不少,但达到的效果往往不甚理想。
所以,对于配电⽹的改造,⼀个有明确⽅向(如接线⽅式、分段数)的⽹架改造规划,能切实有效的指导配电⽹的⽹架改造,改善⽹络结构,提⾼资⾦使⽤效率,从⽽为提⾼配电⽹的经济效益及供电可靠性奠定基础。
另⼀⽅⾯,配电⽹的⽹络结构规划⼜受到城市建设规划的严格制约,⽆论采⽤架空⽹还是电缆⽹,或者为⼆者的混合形式,其线路⼤都必须沿城市街道布置。
配电线路的接线⽅式、分段数等将直接影响配电⽹的供电容量、连续供电能⼒和投资。
2 中压配电⽹典型接线⽅式中压配电⽹接线⽅式⼀般有单电源辐射接线、双电源⼿拉⼿环⽹接线、三电源环⽹接线、三分段三联络接线、两供⼀备(2-1)接线、三供⼀备(3-1)接线、N供⼀备(N-1)接线等,以下重点介绍⼏个典型的接线⽅式。
2.1 双电源⼿拉⼿环⽹接线双电源⼿拉⼿通过⼀个联络开关,将来⾃不同变电站或相同变电站不同母线的两条馈线连接起来。
任何⼀个区段故障,合联络开关,将负荷转供到相邻馈线,完成转供,可靠性为N-1,设备利⽤率为50%。
城市(镇)中压配电网络典型接线分析摘要:该文通过对本地区中压配电网络的分析与研究,提出城市(镇)中压配电网络典型接线方式,为当前城镇电网建设与改造配电网络优化提供参考。
关键词:中压配电网络典型接线城市1 中压配电网络典型接线分析要实现配电网络安全、可靠、经济、高效运行,必须要有一个接线简洁、运行灵活的中压配电网。
10kV配电网络常用典型接线有:单电源辐射网、”手拉手”环网、”网格式”环网、电缆单环网、电缆双环网等。
在配电网络规划与建设改造中,应根据配电网络优化准则,以城市中低压配电网建设与改造技术原则为依据,结合本地区配电网络的实际情况,通过对供电区域的用电性质、负荷密度的分析与研究,确定安全可靠、经济实用的配电网络接线方式。
下面结合本地区县城电网建设与改造工作,对中压配电网络典型接线进行分析与研究。
架空线路或架空电缆混合线路单电源辐射网单电源辐射网是一种接线简单清晰、运行方便、建设投资省的配电网络,当线路或设备故障、检修时,用户停电范围大,系统供电可靠性较差。
单电源辐射网主干线路一般要求分3~4段,每段线路配变装接容量应控制在~3MVA,供电半径宜为3~5km(见图1)。
由于辐射网络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,每条线路可满载运行,即正常最大供电负荷不超过该线路安全载流量。
在条件允许情况下,主干线路分段开关可采用柱上重合器,尽可能快速切除线路故障。
这种接线方式只适用于城郊或农村非重要用户的架空线路。
“手拉手”环网“手拉手”环网是目前城市(镇)配电网络中普遍使用的一种接线方式,通过主干线路末端之间的直接联络,实行环网接线,开环运行(见图2)。
这种接线具有运行方便、结线简单、投资省、建设快等特点;对于架空线路,只要在主干线路上安装若干台杆上开关即能实现。
当主干线路任一段线路或环网设备故障、检修时,可通过分段开关切换,确保非故障段(非检修段)正常供电,大大提高了系统供电可靠性。
浅谈10KV中压配电网接线模式的新思路作者:胡云石来源:《沿海企业与科技》2008年第10期[摘要]文章对10kV中压配电网各种接线模式的分段情况进行分析论证,并提出可以计算不同配电网接线模式的方法、新思路,以供同行参考。
[关键词]配电网;接线模式[作者简介]胡云石,广东电网高州供电局助理工程师,研究方向:配网建设管理,广东高州,525200[中图分类号] TM72 [文献标识码] A [文章编号] 1007-7723(2008)10-0166-0003一、配电网接线模式一般城市的配电线路是由架空线和电缆线混合组成的。
因此,本文仅分析各种典型的架空线和电缆线接线模式。
二、配电网最优分段数计算方法(一)基本思路配电网的基本功能是向用户输送电能,所有用户都期望以较低的价格购买到具有较高可靠性的供电服务。
为了提高供电可靠性并减小停电损失就必须增加网络建设投资成本。
但是如果所增加的投资高于所减少的用户停电损失,那么这种投资就不经济了。
线路的停电损失随可靠性的增加而单调递减且逐渐趋于水平。
当供电可靠率为100%时,用户的停电损失费用为零,但此时供电企业为改善可靠性而投入的费用却大大增加了。
因此,供电可靠率最高的方案并不一定具有最好的经济性。
总费用曲线上的最低点是总费用最小时所对应的点,可以由它来确定线路的最佳供电可靠性水平。
对于某种特定的接线模式,假设线路的年总费用为T,在不同分段情况下线路的投资费用年值为Z(包括检修维护费用年值和线路投资年值)且年停电损失值为L,则有T=Z+L (1)针对不同接线模式进行计算可知,当供电半径取值一定时T是一条近似下凹的曲线,曲线最低点所对应的分段数就是该接线模式的最优分段数,而且同一种接线模式的最优分段数随着供电半径的变化而呈现规律性的变化。
(二)配电网的经济性计算在进行方案的经济性计算时,配电线路及相关设备的投资费用可以表示为:Z=Lk′C0+Cd+(n-1)Cf (2)式中L为每回主干线长度;k'为线路曲折系数(即用理想线路长度估算实际线路长度的比例系数,对于不互联的接线方案k'取1.1,互联的接线方案k'取1.3);C0为单位长度的线路投资:Cd为出口断路器的投资;n为线路的分段数;Cf为分段开关的投资。
中压配电网接线方式
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中压配电网接线方式
一、架空路线
中压配电网的接线方式,架空路线主要有放射式、普通环式、拉手环式、双路放射式、双路拉手环式等五种。
(1)放射式
放射式结构见图1–2,线路末端没有其它能够联络的电源。
这种中压配电网结构简单,投资较小,维护方便,但是供电可靠性较低,只适合于农村、乡镇和小城市采用。
(2)普通环式
普通环式接线是在同一个中压变压器的供电范围内,把不同的两回中压配电线路的末端或中部连接起来构成环式网络,见图1–3。
当中压变电站10kV侧采用单母线分段时,两回线路最好分别来自不同的母线段,这样只有中压变电站全停时,才会影响用户用电,而当中压变电站一母线停电检修时,用户可以不停电。
这种配电网结构,投资比放射式要高些,但配电线路停电检修可以分段进行,停电范围要小得多。
用户年平均停电小时数可以比放射式小些,适合于大中城市边缘,小城市、乡镇也可采用。
(3)拉手环式
拉手环式的结构见图1–4。
它与放射式的不同点在于每个中压变电站的一回主干线都和另一中压变电站的一回主干线接通,形成一个两端都有电源、环式设计、开式运行的主干线,任何一端都可以供给全线负荷。
主干线上由若干分段点(一般是安装油浸、真空、产气、吹气等各种形式的开关)形成的各个分段中的任何一个分段停电时,都可以不影响其它各分段的停电。
因此,配电线路停电检修时,可以分段进行,缩小停电范围,缩短停电时间;中压变电站全停电时,配电线路可以全部改由另一端电源供电,不影响用户用电。
这种接线方式配电线路本身的投资并不一定比普通环式更高,但中压变电站的备用容量要适当增加,以负担其它中压变电站的负荷。
实际经验证明,不管配电网的接线形式如何,一般情况下,中压变电站主变压器都需要留有30%的裕度,而这30%的裕度对拉手环式接线也已够用。
当然,推荐的裕度要更高些,是40%。
拉手环式接线有两种运行方式,一种是各回主干线都在中间断开,由两端分别供电,如图1–4(a)所示。
这样线损较小,配电线路故障停电范围也较小,但在配电网线路开关操作实现远动和自动化前,中压变电站故障或检修时需要留有线路开关的倒闸操作时间。
另一种是主干线的断开点设在主干线一端,即由中压变电站线路出口断路器断开,如图1–4(b)所示。
这样中压变电站故障或检修时可以迅速转移线路负荷,供电可靠性较高,但线损增加,是很不经济的。
在实际应用时,应根据系统的具体情况因地制宜。
(4)双线放射式
双线放射式的结构如图1–5所示。
这种接线虽是一端供电,但每基电杆上都架有两回线路,每个用户都能两路供电,即常说的双“T”
接,任何一回线路事故或检修停电时,都可由另一回线路供电。
即使两回线路不是来自两个中压变电站,而是来自同一中压变电站10kV 侧分段母线的不同母线段,也只有在这个中压变电站全停时,用户才会停电。
但运行经验说明,同杆架设的两回架空线路和两回电缆线路不同,线路故障时,往往会影响两回线路同时跳闸;而线路检修时,为了人身安全,又往往要求两回线路同时停电,供电可靠性并不一定比拉手环式高。
因此最好两回线路不同杆架设,但路径又会遇到很多困难。
这样结构造价较高,只适合于一般城市中的双电源用户。
当然,对供电可靠性较高的著名旅游区、城市中心区也可采用这种结构,但这些地区往往要求采用电缆线路,不用架空线路。
有的地方同杆架设两回架空线路,一回做普通线,一回做专用线,一般用户接在普通线上,重要用户接在专用线上。
这样,由于电源不足限电时,可以只停普通用户,不停专业用户;但普通线的负荷很重,专业线的负荷很轻,从网的概念看是很不经济的。
(5)双线拉手环式
双线拉手环式的结构如图1–6所示。
双“T”接,这种接线两端有电源,从理论上说,供电可靠性很高,但造价过高,很少采用,这里不做详细介绍。
二、地下电缆线路
地下电缆线路主要有多回路平行线式、普通环式、拉手环式、双路放射式、双路拉手环式等五种。
(1)多回路平行线式
多回路平行线式的结构如图1–7所示。
这种接线适用于靠近中压变电站的10kV大用
户末端集中负荷,可以不要备用电缆,提高电缆的利用系数。
由于电缆的导线截面一般是按最大发热电流选择的,两回路时,正常每回路可带50%的负荷,三回路时66.6%,四回路时75%。
这些回路一般都分别来自中压变电站10kV侧分段母线的不同母线段,只有中压变电站全停时用户才会停电,供电可靠性是较高的,年平均停电小时数可以做20h或更少些。
(2)普通环式
普通环式的结构如图1–8所示。
单一电源供电,由电缆本身构成环式,以保证某段电缆故障时各个用户的用电。
图中每个用户入口都要装设由负荷开关或电缆插头组成的“π”接进口设备。
不论是负荷开关还是电缆插头都能保证在某一段电缆故障时,把它的两端断开,其它线路继续供电。
由于电缆线路查找和排除故障要比架空线路需要更长的时间,一般总是设计成环式,“π”接,极少采用放射式。
普通环式接线不能排除中压变电站停电对用户的影响,用户年平均停电小时数一般不宜低于20h。
(3)拉手环式
拉手环式的结构如图1–9所示。
它比上述普通环式多了一侧电源,中压变电站停电时,用户不受影响,每段电缆检修,用户也可不受影响,供电可靠性较高。
但故障停电时人工倒闸会影响用户用电。
(4)双路放射式
双路放射式的结构如图1–5所示。
由于电缆线路的特点,这种接线投资不比拉手环式或普通环式高,而供电可靠性却高了许多。
(5)双路拉手环式
在拉手环式的基础上再增加一回线,形成双路拉手环式,结构如图1–6(b)所示,双“π”接。
这种接线方式对双电源用户基本上可以做到不停电,目前对某些重要用户已采用这种接线供电。
在一个中压配电网或一个中压变电站10kV侧的中压配电线中,并不需要全部采用架空线路或电缆线路,接线也不一定全部采用一种形式。
例如城市配电网就可采用拉手环式;城市边缘和乡镇配电网就可采用普通环式和放射式;中压变电站邻近的末端集中负荷就可采用多回路平行线式;供电可靠性要求高的就可采用双线放射式或双线拉手环式。
总之,一定要结合负荷情况,从实际出发。
另外,上述各种接线方式都避免不了故障时要停电,只是时间长短不一而已。
要解决这个问题,单从接线方式着手是不行的,必须发展远动和自动装置,实现配电网的远动化和自动化。