綜述城市10kV配電網的接線方式

【摘要】通過對某市區(qū)10kV配電網的接線方式的優(yōu)缺點分析，提出提高城市10kV配電網安全性和供電可靠性的工作思路，并指出了規(guī)劃配電網接線方式時應注意的問題。

【關鍵詞】10kV配電網；接線方式；供電方式

1.引言

當前，一些城市配電網的結構普遍比較混亂，其原因是在配電網建設過程中，缺少對配電網接線方式規(guī)劃指導的考慮。近年來國家對城市電網改造的不斷投入，做好配電網規(guī)劃，特別是配電網接線方式的調整和改造，使其逐步成為具有現代化的、合理的、可靠的電力網絡結構，才能使配電網適應城市現代化建設的要求。配電網接線方式規(guī)劃主要是指配電網結構規(guī)劃，應具有前瞻性、可靠性和可操作性。

2.介紹某市區(qū)配電網現狀

近年來，隨著我國加大市區(qū)配電網建設的投資力度，廣東省某市區(qū)引進并使用了一些配電網的新技術、新設備，主線輸電“卡脖子”問題已基本解決，但在配電網結構和供電可靠性方面與國內配電網發(fā)展較快的城市相比仍有差距。目前，某城區(qū)的配電網網絡混亂，線路負荷分布不均，互供能力差，缺乏整體的結構性規(guī)劃，存在的問題包括：

（a）配電網結構比較混亂，根本原因是配電網建設缺乏考慮對配電網結構的規(guī)劃指導。在建設中，由于資金嚴重不足，無法統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一建設，負荷一增加，就近拉一條線，臨時應付，造成網絡結構混亂，不僅所投資金難以發(fā)揮其應有的效益，有時還給電網的安全經濟運行帶來麻煩。

（b）配電網10kV線路負荷分布不均，主要原因是10kV線路區(qū)域劃分不明確，造成部分線路滿載或超載運行。

（c）互供能力差。部分開閉所或環(huán)網線路負荷過重，無法滿足“N-1”供電安全準則轉負荷要求，嚴重降低了市區(qū)配電網的供電可靠性。以某開閉所為例，7月份高溫負荷期間，兩條300mm銅質電纜線路實際載流量已超過400A，接近甚至超過干線允許的載流量，根本無法在停電后轉供負荷。

（d）部分開閉所、配變站電源點多。由于電網結構缺乏統(tǒng)一規(guī)劃，再加上地理位置所限和電網路徑不足，造成部分開閉所、配變站有3、4路10kV電源進入，造成整體網架混亂，并給防誤操作帶來很大的安全隱患。

3.市區(qū)配電網接線方式規(guī)劃

要提高城市配電網的安全性和供電可靠性，城市配電網建設和改造要與市區(qū)配電網接線方式規(guī)劃相結合。針對市區(qū)不同的負荷密度、建筑密度和負荷重要性等現狀，采取不同的10kV線路接線方式，通過分析探討不同接線方式的優(yōu)缺點，謀求城市配電網安全性和供電可靠性的最大化。

3.1 輻射式接線方式

一般不建議在城市配電網中規(guī)劃該接線方式。輻射式接線方式沒有環(huán)網轉供電能力，線路供電可靠性低，一旦主干線或分支線出現故障，必定造成干線全部或部分用戶停電。某市郊邊地區(qū)、負荷較輕和用戶負荷性質為三級負荷的區(qū)域目前還有使用輻射式接線方式的線路。從長遠角度來說，要提高線路的供電可靠性，必須改造為單聯(lián)絡環(huán)網接線方式。圖1所示為輻射式接線方式。

3.2 單聯(lián)絡環(huán)網接線方式

為了滿足“N-1”的要求，單聯(lián)絡環(huán)網接線方式的負荷水平不能超過50%，當環(huán)網中任何一段電纜發(fā)生故障時，可由人工倒閘轉供電。該接線方式網架直觀，電源點清晰，操作方便，既能保證一定的供電可靠性，又能提高供電安全性，降低運行操作時出錯的概率，且建設和改造方便。應在一般居民區(qū)和較為密集多層建筑區(qū)域內大力推廣該接線方式。單聯(lián)絡環(huán)網接線方式是城市配電網的主要接線方式之一，如圖2所示。

3.3 開閉所環(huán)網接線方式

與單聯(lián)絡環(huán)網接線方式一樣，開閉所環(huán)網接線方式單回線路負載率不能超過50%。單個開閉所可提供6～10回出線，不同母線段的出線可以組成二級單環(huán)網，比較適宜在負荷點多、相對密集的城市中心區(qū)域供電。該接線方式網架相對直觀，主要操作集中在開閉所，比較有利于提高操作的安全性。圖3所示為開閉所環(huán)網接線方式。

3.4 專用備用線環(huán)網接線方式

對負荷點集中、建筑群密集的城市核心區(qū)域，建議采用專用備用線環(huán)網接線方式。正常情況下，其中兩回線路供電的最高負荷可達到電纜安全載流量的100%，剩下的一回線路做備用。該接線方式大大提高了線路負載率，專用備用線路在兩回線路各一段電纜同時出現故障，亦可通過人工倒閘轉供電，供電可靠性高。圖4所示為專用備用線環(huán)網接線方式。

3.5 雙電源（雙T）接線方式

對于經常需要保供電的重要用戶采用雙電源接線方式。使用該接線方式的每一負載用戶在正常情況下由一電源供電，另一電源備用保供電，且負載用戶間不會相互影響，是供電可靠性較高的配電網接線方式之一。兩回線路共同接入最高負荷，載流量不超過兩線路安全載流量的最小值重點在特級負荷和一級負荷用戶供電中采用該接線方式，如市政府、公安局、醫(yī)院等。圖5所示為雙電源接線方式。

4.市區(qū)用戶供電方式

電力用戶按其負荷性質和重要程度分為特級用戶、一級用戶、二級用戶和三級用戶（即普通用戶）。重要用戶由電網提供與其供電可靠性相對應的供電電源，結合不同配電網接線方式的優(yōu)缺點，采用雙回路或者多回路由不同方向供電電源供電，外接電源按如下原則考慮：

（a）特級負荷按雙電源接線方式設計，采用雙回路或多回路供電并由電源點直配出線。用戶自身應配備保安電源，并根據負荷性質配備不間斷電源。某市區(qū)暫沒有特級負荷。

（b）一級負荷按雙電源接線方式設計，采用雙回路或多回路供電，其中一回以上由電源點直接出線，用戶自身應自配保安電源。

（c）二級負荷按雙電源接線方式設計，采用雙回路或多回路供電。

（d）三級負荷根據用戶供電可靠性要求選擇與之相對應的供電方式。

5.城市配電網區(qū)域劃分原則

城市配電網應根據高壓變電站布點、負荷密度和運行管理的需要劃分成若干個相對獨立的區(qū)域，每個區(qū)域應有較為明顯的供電范圍，一般以城市街道劃分，不應該交錯重疊，并按負荷密度和負荷性質等級來區(qū)分、挑選配電網接線方式，最大程度地滿足城市配電網安全性和供電可靠性。高層建筑密集地區(qū)、建筑容積率高、平均負荷密度大、負荷等級要求高的區(qū)域建議以面積1km2左右為一區(qū)；一般居民區(qū)或舊城區(qū)，對多層、較密集建筑區(qū)域，建議以面積2～3km2為一區(qū)；對城郊地區(qū)或空置地方較多的區(qū)域，建議以面積3～5km2為一區(qū)。

在區(qū)域劃分的過程中要重點考慮負荷情況，建議在進行詳細空間負荷預測的基礎上，調整開閉所及線路的供電范圍，按50%負載率調整線路負荷。城市區(qū)域負荷建議在12MVA左右為好，既滿足“N-1”供電安全準則轉負荷要求，又具有一定的備用負荷。

6.配電網接線方式規(guī)劃中應注意的問題

在規(guī)劃配電網接線方式時要考慮以下方面：

（a）環(huán)網接線方式每一回路的環(huán)網節(jié)點不宜超過6個。市區(qū)高層建筑一般應雙電源供電或環(huán)網方式供電。

（b）對于報裝配變容量達到或超過6MVA且需要專線供電的用戶，由變電站直接出專用線路供電。對于單個用戶報裝容量較大，而又不需要專線供電的用戶，可由變電站出專線供2～3個大用戶的方式供電。

（c）城市負荷較為集中，且以中小用戶為主的區(qū)域比較適合采用開閉所供電接線方式供電；對距離變電站較遠的區(qū)域，建設開閉所供電；對距離變電站較近的區(qū)域，采用單聯(lián)絡環(huán)網接線方式供電。

7.結語

供電企業(yè)從事著具有社會公益性的事業(yè)，承擔著向社會供電的責任和義務，不斷完善提高供電安全性和供電可靠性是必然要求，也將對社會的發(fā)展和人民生活水平的提高起到促進作用。要根據城市發(fā)展的實際情況，并結合市政建設改造工程的規(guī)劃和實施，采用適當的配電網接線方式，做好城市配電網。