陳德生

摘 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市化的推進(jìn)，我國(guó)的用電需求量日益增多，這在一定程度上增加了供電壓力。為了滿(mǎn)足城市日益增加的用電需求，我國(guó)加強(qiáng)了對(duì)城市中壓配電網(wǎng)的建設(shè)，增加了城市中壓配電網(wǎng)的規(guī)?！，F(xiàn)階段，我國(guó)中壓配電網(wǎng)主要有輻射型、環(huán)網(wǎng)型及"n供一備"型、多分段多聯(lián)絡(luò)接線形式。在中壓配電網(wǎng)建設(shè)中，通常要分析各種接線形式的適應(yīng)性，采用合適的接線形式，以滿(mǎn)足配電網(wǎng)建設(shè)和發(fā)展的需要。本文分析了10kV配電網(wǎng)典型接線形式及適應(yīng)性，以期為我國(guó)的中壓配電網(wǎng)建設(shè)提供借鑒。

關(guān)鍵詞：10kV配電網(wǎng)；接線方式；適應(yīng)性

前言：10kV配電網(wǎng)是常見(jiàn)的中壓配電網(wǎng)，在電力系統(tǒng)中，處于各個(gè)環(huán)節(jié)的底部，與用戶(hù)直接聯(lián)系。中壓配電網(wǎng)的線路接線形式對(duì)電力系統(tǒng)供電的可靠性和用戶(hù)用電水平具有重要的影響。因此，采取科學(xué)合理的接線模式，對(duì)于中壓配電網(wǎng)具有重要的意義。一方面可以確保電力系統(tǒng)的供電質(zhì)量，另一方面可以降低中壓配電網(wǎng)的電力損耗，提高電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。因此，有必要對(duì)10kV配電網(wǎng)接線形式及適應(yīng)性進(jìn)行分析，以滿(mǎn)足中壓配電網(wǎng)的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。

一、10kV配電網(wǎng)典型的接線形式

1、輻射型接線

在10kV配電網(wǎng)中，輻射型接線在城市非重要負(fù)荷架空區(qū)和郊區(qū)季節(jié)性用戶(hù)中得到廣泛應(yīng)用。輻射型接線的可以對(duì)干線進(jìn)行分段，分段原則大致如下：一般的主干線可以分為2段到3段，在負(fù)荷比較密集的地區(qū)可以1km分1段。對(duì)于農(nóng)村地區(qū)和遠(yuǎn)郊區(qū)，可以按照所接配電變壓器的容量，對(duì)每2—3MVA分1段，這樣有利于縮小事故和檢修停電的范圍。

單電源線輻射接線具有相對(duì)經(jīng)濟(jì)的優(yōu)點(diǎn)，這種接線模式只需少量的高壓開(kāi)關(guān)柜和配電線路，所需投資小，新增負(fù)荷也相對(duì)較為方便。但是單電源線輻射接線也具有明顯的缺點(diǎn)，這種接線方式缺乏較高的供電可靠性，且一旦發(fā)生故障，會(huì)在較大范圍內(nèi)產(chǎn)生不良影響。當(dāng)線路出現(xiàn)故障時(shí)，將對(duì)部分線路段甚至是全線實(shí)施停電，當(dāng)出現(xiàn)電源故障時(shí)，整條線路都將被迫停電。

單電源線輻射接線是一種相對(duì)簡(jiǎn)單的接線方式，適用于郊區(qū)和偏遠(yuǎn)農(nóng)村在發(fā)生線路故障后，不會(huì)出現(xiàn)負(fù)荷轉(zhuǎn)移的情況，因此，對(duì)于單電源線輻射接線方式，不需要對(duì)線路的備用容量進(jìn)行考慮，每條主干線都可以實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)荷的滿(mǎn)載運(yùn)行。在城市10kV輻射型接線中，常通過(guò)架空線路或者是電纜線路的形式出線輻射型實(shí)施對(duì)配電房或者變壓器用戶(hù)的供電，通常將分段開(kāi)關(guān)和支線開(kāi)關(guān)設(shè)置在線路上。

2、環(huán)網(wǎng)型接線

輻射型接線方式缺乏良好的供電可靠性，通過(guò)聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)將兩個(gè)或多個(gè)輻射網(wǎng)連接起來(lái)，組成新的接線方式，這種接線方式就是環(huán)式接線，環(huán)式接線是一種多電源有備用的接線方式。環(huán)式接線中，對(duì)兩個(gè)電源點(diǎn)的連接就是手拉手的接線方式。配網(wǎng)接線要符合“N—1”可靠性原則。所謂“N—1”可靠性原則，就是當(dāng)一條線路出現(xiàn)故障時(shí)，通過(guò)負(fù)荷轉(zhuǎn)移隔離故障線路，確保無(wú)故障的線路得以正常運(yùn)行。通過(guò)聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)對(duì)所有線路的末端的連接，線路的平均負(fù)載率是N/N+1。當(dāng)N=2時(shí)，為“2—1”接線，兩條線路可以互為備用，線路負(fù)載率在50%以下；當(dāng)N=3時(shí)，為“3—1”接線，線路負(fù)載率在67%以下；當(dāng)N=4時(shí)，為“4—1”接線，線路負(fù)載率在75%以下。隨著N的增大，線路負(fù)載率也在逐漸增高，同時(shí)運(yùn)行操作也隨之復(fù)雜。N大于5的接線模式操作更為復(fù)雜繁瑣，具有較長(zhǎng)的聯(lián)絡(luò)線，需要較大的投資，而線路負(fù)載率并沒(méi)有顯著提高。

環(huán)網(wǎng)型接線主要有單環(huán)網(wǎng)接線和雙環(huán)網(wǎng)接線兩種模式，環(huán)網(wǎng)型接線適用于中小城市中壓地區(qū)的供電。

（1）單環(huán)網(wǎng)接線

單環(huán)網(wǎng)接線泛指所有兩個(gè)電源連接的接線方式，例如架空線之間的連接、電纜之間的連接，或者是架空線和電纜之間的混合連接等。按照不同的電源來(lái)源，可以分為不同變電站的母線連接、同一變電站的不同母線連接、主干線連接、分支線連接等。手拉手接線方式中，聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)在線路正常運(yùn)行中常開(kāi)，而分段開(kāi)關(guān)則在線路正常運(yùn)行中閉合。當(dāng)一個(gè)電源出現(xiàn)故障時(shí)，打開(kāi)連接故障電源的分段開(kāi)關(guān)，閉合聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)對(duì)另一電源的轉(zhuǎn)移。單聯(lián)絡(luò)接線要符合以下要求：（1）單聯(lián)絡(luò)接線要確保平均每回線路在50%額定載流量以下運(yùn)行。（2）盡量在線路后段安裝單聯(lián)絡(luò)接線聯(lián)絡(luò)設(shè)備。（3）必須在結(jié)合區(qū)域電網(wǎng)規(guī)劃的基礎(chǔ)上，進(jìn)行單聯(lián)絡(luò)接線的構(gòu)建，以方便日后的線路改造。

（2）雙環(huán)網(wǎng)接線

雙環(huán)網(wǎng)接線在電纜線路中應(yīng)用較多。雙環(huán)網(wǎng)接線滿(mǎn)足N—1的安全原則，設(shè)備利用率可達(dá)50%，為沿線中小用戶(hù)提供雙電源帶來(lái)了便利。實(shí)現(xiàn)了對(duì)故障隔離時(shí)間和供電可靠性的明顯提高。

3、“n供一備”接線

“n供一備”指的是一個(gè)備用的回路方案供n個(gè)回路共用?，F(xiàn)以多側(cè)電源三供一備為例進(jìn)行分析?？梢詮牟煌淖冸娬精@取回路電源，另一路變電站的線路可以作為備用。電源切換柜由四個(gè)環(huán)網(wǎng)柜進(jìn)線單元組成，電源切換柜接入三個(gè)回路的末端，并在附近變電站接入一條線路作為備用電源，實(shí)現(xiàn)開(kāi)環(huán)運(yùn)行。任一回路末端的用戶(hù)側(cè)都可以安裝電源切換柜?！皀供一備”接線方式滿(mǎn)足了“N—1”安全準(zhǔn)則，具有靈活的組網(wǎng)形式和簡(jiǎn)便的轉(zhuǎn)供電，且具有較高的設(shè)備利用率。但是“n供一備”接線方式受地理位置和負(fù)荷分布的影響較大?！皀供一備”接線適用于經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快，對(duì)供電可靠性要求較高的城市配電網(wǎng)中。

4、多分段多聯(lián)絡(luò)接線

根據(jù)分段數(shù)和聯(lián)絡(luò)數(shù)的不同，可以將多分段多聯(lián)絡(luò)數(shù)接線分為兩分段兩聯(lián)絡(luò)、三分段兩聯(lián)絡(luò)、三分段三聯(lián)絡(luò)、四分段四聯(lián)絡(luò)等。一般情況下，聯(lián)絡(luò)數(shù)等于或小于分段數(shù)。多分段多聯(lián)絡(luò)方式具有較高的供電可靠性和安全性以及經(jīng)濟(jì)性，滿(mǎn)足安全準(zhǔn)則。隨著聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)數(shù)目增多，故障停電和檢修時(shí)間減少。多分段多聯(lián)絡(luò)方式還具有較高的線路負(fù)載率，缺點(diǎn)是受地理位置和負(fù)荷布局的影響較大，且需要較高的造價(jià)與資金投入。

二、10kV配電網(wǎng)接線形式適應(yīng)性分析

1、可靠性分析

（1）10kV配電網(wǎng)的接線方式以單輻射接線居多，應(yīng)促進(jìn)10kV配電網(wǎng)由單輻射接線向單環(huán)網(wǎng)接線發(fā)展，在考慮地理位置和負(fù)荷密度的基礎(chǔ)上，促進(jìn)10kV配電網(wǎng)發(fā)展三分段兩聯(lián)絡(luò)接線方式。（2）在10kV配電網(wǎng)中采用三分段兩聯(lián)絡(luò)接線方式，能有效縮小每條線路的故障范圍，減少線路故障對(duì)用戶(hù)的影響。（3）要根據(jù)負(fù)荷，對(duì)10kV配電網(wǎng)接線模式聯(lián)絡(luò)點(diǎn)進(jìn)行設(shè)置分配，每條線路最好分成3段到5段。

2、經(jīng)濟(jì)性分析

（1）要對(duì)線路負(fù)荷進(jìn)行合理分配，確保各接線模式的最小建設(shè)費(fèi)用。（2）對(duì)于架空線組成的10kV配電網(wǎng)，在負(fù)荷密度較低時(shí)采用單輻射接線最為經(jīng)濟(jì)。負(fù)荷增長(zhǎng)時(shí)，要改進(jìn)接線模式。采用分段聯(lián)絡(luò)接線方式的經(jīng)濟(jì)性更好。（3）在10kV配電網(wǎng)中，低負(fù)荷密度下，最經(jīng)濟(jì)的接線方式是單輻射接線模式，當(dāng)負(fù)荷密度增大時(shí)，采用三分段兩聯(lián)絡(luò)的接線模式會(huì)具有更高的經(jīng)濟(jì)性。

結(jié)語(yǔ)

在10kV配電網(wǎng)建設(shè)中，要根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的接線方式，并充分考慮其適用性。尤其是在配電網(wǎng)規(guī)劃過(guò)程中，要采取有效措施實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，并長(zhǎng)期堅(jiān)持。要根據(jù)負(fù)荷密度和可靠性要求，來(lái)選擇合適的接線方式。只有加強(qiáng)對(duì)優(yōu)化網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的重視，才能真正滿(mǎn)足10kV配電網(wǎng)的長(zhǎng)期規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)10kV配電網(wǎng)的良好發(fā)展，從而確保10kV配電網(wǎng)的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。

參考文獻(xiàn)：

[1]王巍清. 配電網(wǎng)接線方式可靠性研究[J]. 黑龍江科技信息， 2016（15）：171-171.endprint