1、接線模式總結(jié),1.同電源不同母線輻射接線,2.同電源不同母線T型接線,3.同電源不同母線并設(shè)聯(lián)絡(luò)線接線,4.雙側(cè)電源輻射接線,5.不同電源T型接線,6.雙側(cè)電源不同母線型接線,(二）10kV配電網(wǎng)接線模式分析,10kV中壓配電網(wǎng)由高壓變電所的10kV配電裝置，開關(guān)站、配電房和架空線路或電纜線路等部分組成，其功能是將電力安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、合理地分配到用戶。一般城市的網(wǎng)絡(luò)由架空線和電纜線混合組成。在研究一個特定的供電區(qū)域內(nèi)的10kV配電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)時，我們采取架空線路和電纜線路分開進(jìn)行分析研究的方法，這樣也不失一般性。,1 架空線路 1.1 單電源線輻射接線模式,單電源線輻射接線模式,這種模式適用

2、于城市非重要負(fù)荷架空線和郊區(qū)季節(jié)性用戶。干線可以分段，其原則是：一般主干線分為2-3段，負(fù)荷較密集地區(qū)1km分1段，遠(yuǎn)郊區(qū)和農(nóng)村地區(qū)按所接配電變壓器容量每2-3MVA分1段，以縮小事故和檢修停電范圍。 單電源線輻射接線的優(yōu)點就是比較經(jīng)濟(jì)，配電線路和高壓開關(guān)柜數(shù)量少、投資小，新增負(fù)荷也比較方便。但其缺點也很明顯，主要是故障影響范圍較大，供電可靠性較差。當(dāng)線路故障時，部分線路段或全線將停電；當(dāng)電源故障時，將導(dǎo)致整條線路停電。 對于這種簡單的接線模式，由于不存在線路故障后的負(fù)荷轉(zhuǎn)移，可以不考慮線路的備用容量，即每條出線（主干線）均可以滿載運(yùn)行。,1.2 不同母線出線的環(huán)式接線模式,不同母線出線的環(huán)式

3、接線模式,不同母線的環(huán)式接線模式（單聯(lián)絡(luò)）有兩個電源（可以取自同一變電所的不同母線段或不同變電所）。它適用于負(fù)荷密度較大且供電可靠率要求高的城區(qū)供電，運(yùn)行方式一般采用開環(huán)。 這種接線的最大優(yōu)點是可靠性比單電源線輻射接線模式大大提高，接線清晰、運(yùn)行比較靈活。線路故障或電源故障時，在線路負(fù)荷允許的條件下，通過切換操作可以使非故障段恢復(fù)供電。但由于考慮了線路的備用容量，線路投資將比單電源線輻射接線有所增加。 在這種接線模式中，線路的備用容量為50%，即正常運(yùn)行時，每條線路最大負(fù)荷只能達(dá)到該架空線允許載流量的1/2。若系統(tǒng)中一條線路的電源出現(xiàn)故障時，可將聯(lián)絡(luò)開關(guān)閉合，從另一條線路送電，使相應(yīng)供電線路達(dá)

4、到滿載運(yùn)行。,1.3 不同母線三回饋線的環(huán)式接線模式,不同母線三回饋線的環(huán)式接線模式,網(wǎng)絡(luò)中有三個電源（可以取自同一變電所的2段母線和不同變電所）。正常運(yùn)行時聯(lián)絡(luò)開關(guān)都是打開的，當(dāng)線路1出現(xiàn)故障時，聯(lián)絡(luò)開關(guān)1閉合，由線路2送電；當(dāng)線路2出現(xiàn)故障時，或聯(lián)絡(luò)開關(guān)1閉合由線路1送電，或聯(lián)絡(luò)開關(guān)2閉合由線路3送電；當(dāng)線路3出現(xiàn)故障時，聯(lián)絡(luò)開關(guān)2閉合，由線路2送電?？梢?，在正常運(yùn)行時，每條線路均應(yīng)留有50%的裕量。所以，單從經(jīng)濟(jì)角度分析時，這種接線模式和不同母線出線的環(huán)式接線一樣。,1.4 分段聯(lián)絡(luò)接線模式,分段聯(lián)絡(luò)接線模式,兩分段兩聯(lián)絡(luò)接線模式,這種接線模式，通過在干線上加裝分段斷路器把每條線路分段，

5、并且每一分段都有聯(lián)絡(luò)線與其他線路相連接，當(dāng)任何一段出現(xiàn)故障時，均不影響另一段正常供電，這樣使每條線路的故障范圍縮小，提高可靠性。 這種接線每條線路應(yīng)留有1/3或1/4的備用容量。與不同母線出線的環(huán)式接線模式和不同母線三回饋線的環(huán)式接線模式相比，兩分段兩聯(lián)絡(luò)的接線模式提高了架空線的利用率（由1/2到2/3），但由于需要在線路間建立聯(lián)絡(luò)線，加大了線路投資。 這種接線模式可應(yīng)用于城網(wǎng)大部分地區(qū)，聯(lián)絡(luò)線可以就近引接，但須注意要不同變電站配出線或同一變電站的不同母線出線間建立聯(lián)絡(luò)。,2 電纜線路,在研究供電區(qū)域內(nèi)的電纜線路的接線模式時，考慮到實際可行性，我們研究了若干類具有代表性的接線模式，如單電源線輻

6、射接線、不同母線出線的環(huán)式接線、不同母線出線連接開閉所接線、不同母線環(huán)網(wǎng)接線（三座開閉所）和主備接線模式。,2.1 單電源線輻射接線模式,單電源線輻射接線模式,和架空線的單電源線輻射接線一樣，電纜線路的單電源線輻射接線的優(yōu)點就是比較經(jīng)濟(jì)，配電線路較短，投資小，新增負(fù)荷時連接也比較方便。 缺點也很明顯，主要是電纜故障多為永久性故障，故障影響時間長、范圍較大，供電可靠性較差。當(dāng)線路故障時會導(dǎo)致全線停電；當(dāng)電源故障時也將導(dǎo)致全線癱瘓。 對于這種簡單的接線模式，不考慮線路的備用容量，即每條出線（主干線）均是滿載運(yùn)行。,2.2 不同母線出線的環(huán)式接線模式,不同母線出線的環(huán)式接線模式,與架空線的不同母線的

7、環(huán)式接線一樣，電纜線路的這一接線形式中有兩個電源（可以取自同一變電所的2段母線或不同變電所），正常情況下，一般采用開環(huán)運(yùn)行方式，其供電可靠性較高，運(yùn)行比較靈活。 在實際應(yīng)用中，正常運(yùn)行時，每條線路均留有50%的裕量。 在供電可靠性要求較高的地區(qū)均可采用. 可以在雙電源用戶較多的地區(qū)采用雙環(huán)網(wǎng)提高供電可靠性。,2.3 雙電源雙輻射接線（電纜）,雙電源雙輻射接線（電纜）,特點：適于向?qū)╇娍煽啃杂休^高要求的用戶供電。這種接線模式可以使客戶同時得到兩個方向的電源，滿足從上一級10kV線路到客戶側(cè)10kV配電變壓器的整個網(wǎng)絡(luò)的N-1要求，供電可靠性很高。 適用場合：適用于對供電可靠性要求很高的供電區(qū)域

8、，如城市核心區(qū)，重要負(fù)荷密集區(qū)域等。,2.4 兩聯(lián)絡(luò)雙接線模式（電纜）,兩聯(lián)絡(luò)雙接線模式（電纜）,特點：類似于架空線路的分段聯(lián)絡(luò)接線模式，當(dāng)其中一條線路故障時，整條線路可以劃分為若干部分被其余線路轉(zhuǎn)供，供電可靠性較高，運(yùn)行較為靈活。 適用場合：它適用于城市核心區(qū)、繁華地區(qū)，負(fù)荷密度發(fā)展到相對較高水平的區(qū)域。,2.5 不同母線出線連接開閉所接線模式,不同母線出線連接開閉所接線模式,這種接線模式實際上就是從同一變電所的不同母線或不同變電所引出主干線連接至開閉所，再從開閉所引出電纜線路帶負(fù)荷（一般從開閉所出線的電纜型號比主干線電纜型號小一些）。在這里每個開閉所具有兩回進(jìn)線，開閉所出線采用輻射狀接線方

9、式供電。開閉所出線間也可以形成小環(huán)網(wǎng)，進(jìn)一步提高可靠性。 為了滿足N1準(zhǔn)則，當(dāng)開閉所兩回進(jìn)線中的一回進(jìn)線出現(xiàn)故障時，另一回進(jìn)線應(yīng)能帶起全部負(fù)荷，這樣正常運(yùn)行時，每回進(jìn)線應(yīng)有50%的備用容量。開閉所的容量可按一回進(jìn)線的安全允許容量來選擇。在開閉所出線為放射狀時，開閉所的出線均可滿載運(yùn)行。 用于負(fù)荷中心距電源較遠(yuǎn)，或出線倉位、線路走廊困難時。,2.6 不同母線環(huán)網(wǎng)接線（三座開閉所）模式,不同母線環(huán)網(wǎng)接線（三座開閉所）模式,這種接線形式是指來自同一變電所不同母線或不同變電所的三條主干線，分別連接三個開閉所，每個開閉所之間均設(shè)有聯(lián)絡(luò)線。正常運(yùn)行時，開閉所的母聯(lián)均斷開運(yùn)行。 為了提高可靠性，每條主干線留

10、有1/3的備用容量。當(dāng)一條主干線出現(xiàn)故障時，將其所供開閉所的兩個母聯(lián)都閉合，使故障線路所帶的負(fù)荷平均分配到另外兩條主干線。 易知開閉所的容量為每條主干線容量的2/3。開閉所出線可采用輻射狀接線或環(huán)網(wǎng)接線方式。,2.7 “N-1”主備接線模式,所謂“N-1”主備接線模式，就是指N條電纜線路連成電纜環(huán)網(wǎng)，其中有1條線路作為公共的備用線路正常時空載運(yùn)行，其它線路都可以滿載運(yùn)行，若有某1條運(yùn)行線路出現(xiàn)故障，則可以通過線路切換把備用線路投入運(yùn)行。,“3-1”主備接線模式,“4-1”主備接線模式,“N-1”主備接線模式,該種模式隨著“N”值的不同，其接線的運(yùn)行靈活性、可靠性和線路的平均負(fù)載率均有所不同，一

11、般以“3-1”和“4-1”模式比較理想，總的線路利用率分別為67%和75%，“5-1”以上的模式接線比較復(fù)雜，操作也比較繁瑣，同時聯(lián)絡(luò)線的長度較長，投資較大，線路載流量的利用率提高已不明顯。 “N-1”主備接線模式的優(yōu)點是供電可靠性較高，線路的理論利用率也較高。該方式適用于負(fù)荷發(fā)展已經(jīng)飽和、網(wǎng)絡(luò)按最終規(guī)模一次規(guī)劃建成的地區(qū)。,末端環(huán)網(wǎng)“3-1”環(huán)網(wǎng)接線模式,末端環(huán)網(wǎng)“3-1”環(huán)網(wǎng)接線模式,此種接線模式正常運(yùn)行時每條線路各承擔(dān)2/3線路負(fù)荷，并將3條線路中的1條（如線路B）按負(fù)荷均勻地分為甲、乙兩段，并與其余2條線路在末端進(jìn)行環(huán)網(wǎng)，在各聯(lián)絡(luò)開關(guān)房分別設(shè)立環(huán)網(wǎng)開環(huán)點。 本接線的特點在于通過合理調(diào)整

12、環(huán)網(wǎng)網(wǎng)架，每條線路都無需走回頭路進(jìn)行環(huán)網(wǎng)，而改在不同電源線路間進(jìn)行末端環(huán)網(wǎng)，從而避免了較長的專用聯(lián)絡(luò)電纜。另外，該方式避免了兩條線路滿載而一條線路空載的運(yùn)行情況。 該模式的缺點是故障時線路之間的負(fù)荷轉(zhuǎn)移較復(fù)雜，并且只適合于“3-1”主備模式，若條件具備，不失為一種較好的電纜配網(wǎng)接線模式。,互為備用的主備接線模式,互為備用的主備接線模式,電源二,電源一,電纜重環(huán)網(wǎng)接線,互為備用的主備接線模式,在該模式中，每一條饋線都在線路中間以及末端裝設(shè)開關(guān)互相連接。正常情況下，每條饋線的最高負(fù)荷可以控制在該電纜安全載流量的67%。該模式相當(dāng)于電纜線路的分段聯(lián)絡(luò)接線模式，比較適合于架空線路逐漸發(fā)展成電纜網(wǎng)的情況

13、。,3 國外接線模式簡介,3分段4連接方式（日本）,香港中華電力公司的典型閉環(huán)網(wǎng)（電纜）,新加坡環(huán)式接線（電纜）,接線模式小結(jié),架空線路 單電源線輻射接線 不同母線出線的環(huán)式接線 分段聯(lián)絡(luò)接線 電纜線路 單電源線輻射接線 不同母線出線的環(huán)式接線 不同母線出線連接開閉所接線 不同母線環(huán)網(wǎng)接線（三座開閉所） 主備接線模式。,(三) 用戶的供電模式及可靠性分析,用戶按電壓等級的不同分為高壓用戶（10kV）和低壓用戶，從用戶的角度來講，最直接的電源來自于10kV網(wǎng)絡(luò)(高壓用戶)或10kV變壓器（低壓用戶），所以10kV變壓器的接線模式，以及該變壓器所處10kV網(wǎng)絡(luò)的模式都將影響到用戶的用電可靠性。 在

14、不考慮低壓線路（380V/220V）的情況下，用戶是否能夠正常用電，取決于10kV網(wǎng)絡(luò)以及10kV終端變壓器是否正常工作。,我國原能源部制定的“城市電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計導(dǎo)則”規(guī)定，配電網(wǎng)絡(luò)的供電可靠性是指設(shè)備停運(yùn)時，對用戶連續(xù)供電的可靠程度，應(yīng)該滿足“N-1安全準(zhǔn)則”和“滿足用戶用電的程度”兩個目標(biāo)的具體規(guī)定，這些規(guī)定還不是到最終用戶的N-1準(zhǔn)則，而且在不同的網(wǎng)絡(luò)模式及變壓器接線方式下，N-1所能夠達(dá)到的級別也不同。 我們將從用戶的角度對不同網(wǎng)絡(luò)模式進(jìn)行分析。,1 單側(cè)電源接線方式,在單側(cè)電源供電的配電網(wǎng)絡(luò)中，10kV終端變壓器只能夠由上級某一個高壓配電變電站供電，而且路徑也是唯一的，所以用戶也只能

15、由一個方向電源供電。圖1-a和圖1-b分別給出了架空線路和電纜線路的單側(cè)電源供電的典型方式。,圖1-a 用戶從輻射形架空線路取得單側(cè)電源,圖1-b 用戶從輻射形電纜線路取得單側(cè)電源,單側(cè)電源接線方式,這種供電模式的線路簡單、負(fù)載率可以較高，比較經(jīng)濟(jì)，但供電可靠性比較低，配電網(wǎng)絡(luò)無法滿足N-1原則 實際運(yùn)行中，無論是用戶到上一級變電站的10kV線路任一段發(fā)生故障，還是10kV終端變壓器故障都會影響到用戶的正常用電。 用戶的停電時間是故障的處理時間。在適當(dāng)加裝了分段開關(guān)和分支開關(guān)的情況下，故障段到電源的分段可以在找到故障點并拉開相應(yīng)分段開關(guān)或分支開關(guān)后恢復(fù)供電，這部分用戶的停電時間是故障查找和隔離

16、故障時間；故障段以后的分段和分支上用戶的停電時間是故障處理時間（從發(fā)生故障到修復(fù)完成，恢復(fù)用戶供電的時間）。,圖1-c 用戶利用架空或電纜專線取得單側(cè)電源,這種專線供電形式雖然就用戶來講依然是單側(cè)電源供電，但是由于無其他用戶共用，線路簡單，在很大程度上降低了故障發(fā)生的可能性，所以可以具有較前兩種接線更高的供電可靠性。,單側(cè)電源接線方式,以上三種接線，在用戶側(cè)均可以采取裝設(shè)多臺變壓器的方式，進(jìn)一步提高供電可靠性。圖2為兩臺配變的接線示意圖，在正常情況下，兩臺變壓器都運(yùn)行，共同承擔(dān)總負(fù)荷；一臺變壓器故障或檢修時，其余變壓器的備用容量可以保證用戶重要負(fù)荷或全部負(fù)荷的供電。而在前述的10kV線路故障時

17、，用戶停電還是難以避免的，用戶的停電時間同前面的分析相同。,圖2 用戶10kV變壓器多臺并列接線,2 單側(cè)電源環(huán)網(wǎng)接線方式,單側(cè)電源環(huán)網(wǎng)接線方式相對于單側(cè)電源的接線方式，可以滿足用戶對供電可靠性的更高要求。,圖3-a 用戶從架空單環(huán)網(wǎng)線路取得單側(cè)電源,用戶從架空單環(huán)網(wǎng)線路取得單側(cè)電源,用戶從架空單環(huán)網(wǎng)線路取得單側(cè)電源接線模式，兩條架空主干線路分別來自不同的高壓變電站（或同一高壓變電站的不同母線），通過聯(lián)絡(luò)開關(guān)站相互聯(lián)絡(luò)，兩條主干線路按照負(fù)荷情況通常分為23段，正常方式下開環(huán)運(yùn)行。 當(dāng)兩條線路的任何位置發(fā)生故障時，都可以通過開關(guān)的切換，將發(fā)生故障的線路段隔離開，其他非故障段的用戶可以通過聯(lián)絡(luò)開關(guān)

18、向鄰近段線路轉(zhuǎn)移，恢復(fù)供電。 故障段用戶的停電時間是故障處理時間，非故障段用戶的停電時間是故障查找和隔離故障時間。,用戶從架空單環(huán)網(wǎng)線路取得單側(cè)電源,該模式簡單清晰，且能夠保證10kV主干網(wǎng)絡(luò)滿足導(dǎo)則規(guī)定的N-1要求，但是從用戶的角度來講，用戶所在的分段或分支線路以及10kV終端變壓器（單臺配置）故障還是無法隔離，需要忍受較長時間的停電（故障處理時間）。對于重要用戶采用圖2所示的多臺變壓器并列接線方式供電，可以在變壓器故障或檢修時互為備用，提高供電可靠性。 正常運(yùn)行時，這種模式中各條主干線路負(fù)載率應(yīng)在50%左右，可以滿足整條線路互倒負(fù)荷的要求，所以如果完全按照這種接線模式建設(shè)的10kV網(wǎng)絡(luò)，能

19、夠保證上一級高壓配電變電站全停情況下的用戶供電。,圖3-b 用戶從不同母線的多條線路相互聯(lián)絡(luò)模式取得單側(cè)電源,該接線模式是對手拉手接線模式的簡單擴(kuò)展，當(dāng)一根主干線故障時，可有多條線路作為備用，但并沒有提高正常運(yùn)行時線路的負(fù)載率。,圖 3-c 用戶從多分段多聯(lián)絡(luò)接線模式取得單側(cè)電源,這種接線可以將線路的不同分段上的用戶負(fù)荷，同時由不同的聯(lián)絡(luò)方向轉(zhuǎn)供，這樣可以提高正常運(yùn)行時線路的負(fù)載率（可達(dá)67%），充分利用線路的負(fù)載能力。,單側(cè)電源環(huán)網(wǎng)接線方式,不同母線的多條線路相互聯(lián)絡(luò)接線模式和多分段多聯(lián)絡(luò)接線模式，雖然形式各異，但是從N-1的角度來講，與單線手拉手模式所能夠達(dá)到的程度是一樣的，都能夠保證導(dǎo)則

20、要求的配電線路N-1。 而從用戶的角度講，用戶所在的主干線路段或分支以及10kV終端變壓器（單臺配置）故障時，用戶還是會停電，停電的時間是故障處理時間。,圖3-d 用戶從電纜線路單環(huán)接線模式取得單側(cè)電源,用戶從電纜線路單環(huán)接線模式取得單側(cè)電源,用戶從電纜線路單環(huán)接線模式取得單側(cè)電源，是較為典型的電纜接線方式，與手拉手的架空線路相比較，具有明顯的優(yōu)勢。由于各個環(huán)網(wǎng)點都有兩個負(fù)荷開關(guān)（或斷路器），可以隔離任意一段線路的故障，并通過開關(guān)操作恢復(fù)所有用戶的供電。 這種接線方式在線路發(fā)生故障時，線路上所有用戶的停電時間都是故障的查找和隔離的時間。只有在終端變壓器（單臺配置）故障的時候，用戶的停電時間是故

21、障的處理時間。,圖3-e 用戶10kV變壓器多臺并列接線,如果在用戶側(cè)采用圖3-e所示的多臺變壓器并聯(lián)供電的方式，那么整個10kV網(wǎng)絡(luò)以及10kV變壓器都可以滿足N-1的要求，為用戶用電提供較高的可靠性保證。,圖3-f 用戶從主備供電模式取得單側(cè)電源,用戶從主備供電模式取得單側(cè)電源,“3-1”主備模式與圖3-d單環(huán)模式比較，線路的利用率相對較高（達(dá)到67%），正常方式下，兩根運(yùn)行線路可以滿負(fù)荷工作。 從用戶供電可靠性方面來說則跟單環(huán)模式一樣，可以做到線路中任意一段發(fā)生故障，都可以把故障隔離開，用戶的停電時間是故障的查找和隔離的時間。,3 雙側(cè)電源接線方式,用戶的雙側(cè)電源接線方式，使用戶可以同時得到兩個方向的電源，即正常方式下，雙側(cè)電源同時為用戶供電，在用戶側(cè)，再配合以多臺10kV變壓器同時運(yùn)行，保證用戶得到真正的雙電源。 在這種供電模式下，可以滿足從上一級高壓配電變壓器到10kV配電變壓器的整個網(wǎng)絡(luò)的N-1要求，供電可靠性很高，兩條線路上任一段發(fā)生故