高压中压配电网接线模式分析-精

图1-c 用户利用架空或电缆专线取得单侧电源
这种专线供电形式虽然就用户来讲依然是单侧电源供电， 但是由于无其他用户共用，线路简单，在很大程度上降 低了故障发生的可能性，所以可以具有较前两种接线更 高的供电可靠性。
1.4 分段联络接线模式
分段联络接线模式
联络1 A站
联络3 联络2
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。
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，重要负荷密集区域等。
2.4 两联络双∏接线模式（电缆）
线路1 母线1
线路2 母线2
线路3 母线3
线路4 母线4
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。
图1-b 用户从辐射形电缆线路取得单侧电源
单侧电源接线方式
这种供电模式的线路简单、负载率可以较高，比较经济， 但供电可靠性比较低，配电网络无法满足N-1原则
实际运行中，无论是用户到上一级变电站的10kV线路任 一段发生故障，还是10kV终端变压器故障都会影响到用 户的正常用电。
用户的停电时间是故障的处理时间。在适当加装了分段 开关和分支开关的情况下，故障段到电源的分段可以在 找到故障点并拉开相应分段开关或分支开关后恢复供电， 这部分用户的停电时间是故障查找和隔离故障时间；故 障段以后的分段和分支上用户的停电时间是故障处理时 间（从发生故障到修复完成，恢复用户供电的时间）。
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联络。
2 电缆线路
在研究供电区域内的电缆线路的接线模式时， 考虑到实际可行性，我们研究了若干类具有代 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。
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。
2.3 双电源双辐射接线（电缆）
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。
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。
我国原能源部制定的“城市电力网规划设计导 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”和“满足用户用电的程度” 两个目标的具体规定，这些规定还不是到最终 用户的N-1准则，而且在不同的网络模式及变 压器接线方式下，N-1所能够达到的级别也不 同。
3 国外接线模式简介
3分段4连接方式（日本）
联络开关 常闭开关
6kV连接线
6kV干线
变电站
香港中华电力公司的典型闭环网（电缆）
线路1 母线1
线路2 母线2
线路3 母线3
新加坡环式接线（电缆）
r
q
TOOTHER
66/22 kV S/S
p
o
d
a
b
c
66/22 kV A
SOURCE S/SX
易知开闭所的容量为每条主干线容量的2/3。开闭所出 线可采用辐射状接线或环网接线方式。
2.7 “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，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。
“3-1”主备接线模式
“4-1”主备接线模式
“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。
2.1 单电源线辐射接线模式
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，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。
接线模式总结
1.同电源不同母线辐射接线
2.同电源不同母线T型接线
3.同电源不同母线并设联络线接线
4.双侧电源辐射接线
5.不同电源T型接线
6.双侧电源不同母线∏型接线
(二）10kV配电网接线模式分析
10kV中压配电网由高压变电所的10kV配电装置， 开关站、配电房和架空线路或电缆线路等部分 组成，其功能是将电力安全、可靠、经济、合 理地分配到用户。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，这 样也不失一般性。
“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
和、网络按最终规模一次规划建成的地区。
末端环网“3-1”环网接线模式
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。
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。
2.5 不同母线出线连接开闭所接线模式
不同母线出线连接开闭所接线模式
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。
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。
我们将从用户的角度对不同网络模式进行分析。
1 单侧电源接线方式
在单侧电源供电的配电网络中，10kV终端变压器只 能够由上级某一个高压配电变电站供电，而且路径 也是唯一的，所以用户也只能由一个方向电源供电。 图1-a和图1-b分别给出了架空线路和电缆线路的单 侧电源供电的典型方式。
图1-a 用户从辐射形架空线路取得单侧电源
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ຫໍສະໝຸດ Baidu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。
1 架空线路 1.1 单电源线辐射接线模式
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。
1.2 不同母线出线的环式接线模式
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 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。
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。
(三) 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 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。
互为备用的主备接线模式
互为备用的主备接线模式
电源一
电源二
电缆重环网接线
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%。该模式相当于电缆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。
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”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。
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。
2.2 不同母线出线的环式接线模式
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，一般采用开环运行方式，其供电可靠性 较高，运行比较灵活。
n
j
m
k
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NC
NC aa
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66/22 kV S/S
ff
BC H NC I
cc
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66/22 kV
SOURCE
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S/SY
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TOOTHER 66/22 kV S/S
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
1.3 不同母线三回馈线的环式接线模式
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。
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。
2.6 不同母线环网接线（三座开闭所）模式