10kV配電網典型接線及適應性分析

陳德生

摘 要：隨著我國經濟的發展和城市化的推進，我國的用電需求量日益增多，這在一定程度上增加了供電壓力。為了滿足城市日益增加的用電需求，我國加強了對城市中壓配電網的建設，增加了城市中壓配電網的規模。現階段，我國中壓配電網主要有輻射型、環網型及"n供一備"型、多分段多聯絡接線形式。在中壓配電網建設中，通常要分析各種接線形式的適應性，采用合適的接線形式，以滿足配電網建設和發展的需要。本文分析了10kV配電網典型接線形式及適應性，以期為我國的中壓配電網建設提供借鑒。

關鍵詞：10kV配電網；接線方式；適應性

前言：10kV配電網是常見的中壓配電網，在電力系統中，處于各個環節的底部，與用戶直接聯系。中壓配電網的線路接線形式對電力系統供電的可靠性和用戶用電水平具有重要的影響。因此，采取科學合理的接線模式，對于中壓配電網具有重要的意義。一方面可以確保電力系統的供電質量，另一方面可以降低中壓配電網的電力損耗，提高電力企業的經濟和社會效益。因此，有必要對10kV配電網接線形式及適應性進行分析，以滿足中壓配電網的可靠性和經濟性。

一、10kV配電網典型的接線形式

1、輻射型接線

在10kV配電網中，輻射型接線在城市非重要負荷架空區和郊區季節性用戶中得到廣泛應用。輻射型接線的可以對干線進行分段，分段原則大致如下：一般的主干線可以分為2段到3段，在負荷比較密集的地區可以1km分1段。對于農村地區和遠郊區，可以按照所接配電變壓器的容量，對每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經濟的優點，這種接線模式只需少量的高壓開關柜和配電線路，所需投資小，新增負荷也相對較為方便。但是單電源線輻射接線也具有明顯的缺點，這種接線方式缺乏較高的供電可靠性，且一旦發生故障，會在較大范圍內產生不良影響。當線路出現故障時，將對部分線路段甚至是全線實施停電，當出現電源故障時，整條線路都將被迫停電。

單電源線輻射接線是一種相對簡單的接線方式，適用于郊區和偏遠農村在發生線路故障后，不會出現負荷轉移的情況，因此，對于單電源線輻射接線方式，不需要對線路的備用容量進行考慮，每條主干線都可以實現對負荷的滿載運行。在城市10kV輻射型接線中，常通過架空線路或者是電纜線路的形式出線輻射型實施對配電房或者變壓器用戶的供電，通常將分段開關和支線開關設置在線路上。

2、環網型接線

輻射型接線方式缺乏良好的供電可靠性，通過聯絡開關將兩個或多個輻射網連接起來，組成新的接線方式，這種接線方式就是環式接線，環式接線是一種多電源有備用的接線方式。環式接線中，對兩個電源點的連接就是手拉手的接線方式。配網接線要符合“N—1”可靠性原則。所謂“N—1”可靠性原則，就是當一條線路出現故障時，通過負荷轉移隔離故障線路，確保無故障的線路得以正常運行。通過聯絡開關實現對所有線路的末端的連接，線路的平均負載率是N/N+1。當N=2時，為“2—1”接線，兩條線路可以互為備用，線路負載率在50%以下；當N=3時，為“3—1”接線，線路負載率在67%以下；當N=4時，為“4—1”接線，線路負載率在75%以下。隨著N的增大，線路負載率也在逐漸增高，同時運行操作也隨之復雜。N大于5的接線模式操作更為復雜繁瑣，具有較長的聯絡線，需要較大的投資，而線路負載率并沒有顯著提高。

環網型接線主要有單環網接線和雙環網接線兩種模式，環網型接線適用于中小城市中壓地區的供電。

（1）單環網接線

單環網接線泛指所有兩個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，聯絡開關在線路正常運行中常開，而分段開關則在線路正常運行中閉合。當一個電源出現故障時，打開連接故障電源的分段開關，閉合聯絡開關，實現對另一電源的轉移。單聯絡接線要符合以下要求：（1）單聯絡接線要確保平均每回線路在50%額定載流量以下運行。（2）盡量在線路后段安裝單聯絡接線聯絡設備。（3）必須在結合區域電網規劃的基礎上，進行單聯絡接線的構建，以方便日后的線路改造。

（2）雙環網接線

雙環網接線在電纜線路中應用較多。雙環網接線滿足N—1的安全原則，設備利用率可達50%，為沿線中小用戶提供雙電源帶來了便利。實現了對故障隔離時間和供電可靠性的明顯提高。

3、“n供一備”接線

“n供一備”指的是一個備用的回路方案供n個回路共用。現以多側電源三供一備為例進行分析。可以從不同的變電站獲取回路電源，另一路變電站的線路可以作為備用。電源切換柜由四個環網柜進線單元組成，電源切換柜接入三個回路的末端，并在附近變電站接入一條線路作為備用電源，實現開環運行。任一回路末端的用戶側都可以安裝電源切換柜。“n供一備”接線方式滿足了“N—1”安全準則，具有靈活的組網形式和簡便的轉供電，且具有較高的設備利用率。但是“n供一備”接線方式受地理位置和負荷分布的影響較大。“n供一備”接線適用于經濟發展較快，對供電可靠性要求較高的城市配電網中。

4、多分段多聯絡接線

根據分段數和聯絡數的不同，可以將多分段多聯絡數接線分為兩分段兩聯絡、三分段兩聯絡、三分段三聯絡、四分段四聯絡等。一般情況下，聯絡數等于或小于分段數。多分段多聯絡方式具有較高的供電可靠性和安全性以及經濟性，滿足安全準則。隨著聯絡開關數目增多，故障停電和檢修時間減少。多分段多聯絡方式還具有較高的線路負載率，缺點是受地理位置和負荷布局的影響較大，且需要較高的造價與資金投入。

二、10kV配電網接線形式適應性分析

1、可靠性分析

（1）10kV配電網的接線方式以單輻射接線居多，應促進10kV配電網由單輻射接線向單環網接線發展，在考慮地理位置和負荷密度的基礎上，促進10kV配電網發展三分段兩聯絡接線方式。（2）在10kV配電網中采用三分段兩聯絡接線方式，能有效縮小每條線路的故障范圍，減少線路故障對用戶的影響。（3）要根據負荷，對10kV配電網接線模式聯絡點進行設置分配，每條線路最好分成3段到5段。

2、經濟性分析

（1）要對線路負荷進行合理分配，確保各接線模式的最小建設費用。（2）對于架空線組成的10kV配電網，在負荷密度較低時采用單輻射接線最為經濟。負荷增長時，要改進接線模式。采用分段聯絡接線方式的經濟性更好。（3）在10kV配電網中，低負荷密度下，最經濟的接線方式是單輻射接線模式，當負荷密度增大時，采用三分段兩聯絡的接線模式會具有更高的經濟性。

結語

在10kV配電網建設中，要根據實際情況選擇合適的接線方式，并充分考慮其適用性。尤其是在配電網規劃過程中，要采取有效措施實現對網架結構的優化，并長期堅持。要根據負荷密度和可靠性要求，來選擇合適的接線方式。只有加強對優化網架結構的重視，才能真正滿足10kV配電網的長期規劃，實現10kV配電網的良好發展，從而確保10kV配電網的可靠性和經濟性。

參考文獻：

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