中壓配電網處于系統電網下游,是連接終端電力用戶和大電網的橋梁,直接關系到用戶的電能質量和供電可靠性。在配電網規劃、設計中,電網網架結構選擇將直接決定工程的經濟性和電網供電可靠性。以下,小智對各種典型網架結構在故障分析、供電可靠性和線路利用率等方面進行簡要分析,以便為配電網規劃、建設提供參考。
輻射式
單輻射:線路由變電站母線出線后,僅配有分段開關進行負荷分段和故障隔離,沒有其他能夠聯絡轉供的電源。線路具有結構簡單、工程投資小、運行維護容易等優點,但卻無法滿足“N-1”故障運行要求,供電可靠性較差。適用于新區電源布點時,滿足新增負荷供電需求或偏遠牧區和農村基礎供電需求。
圖1. 單輻射線路接線示意圖
表1. 單輻射線路故障運行方式分析
備注:故障停電范圍表示故障后倒閘后的停電范圍期望值,不含線路故障率,下同。
雙輻射:由同一變電站不同母線配出2回線路,采用同桿雙回架設方式,對可靠性要求較高的用戶采用雙回路供電,任何一回線路事故或檢修停電時,都可由另一回路供電。架空雙輻射有別于電纜雙射,檢修狀態下為了人身安全,需要2回同桿線路一起停電,供電可靠性相對較差。
圖2. 雙輻射線路接線示意圖
表2. 雙輻射線路故障運行方式分析
分段聯絡
多分段適度聯絡:故障停運或計劃檢修下,線路負荷可由對側聯絡線路進行轉供,線路利用率最高可達(n-1)/n(n為聯絡數)。為提高實際可轉供能力,聯絡點一般需在負荷等分點,組網困難;實際可轉供能力受負荷分布影響較大,實際線路利用率較難達到(n-1)/n。
圖3. 多分段單聯絡線路接線示意圖
圖4. 多分段適度聯絡線路接線示意圖
表3. 分段聯絡線路故障運行方式分析
環網式
環網式:由不同變電站或同一變電站不同母線引出主干線路形成環網,采用閉環設計開環運行方式。雙環網網架結構可以滿足N-1-1要求,投資相對較高,推薦負荷密集區域配置。
圖5. 單環網線路接線示意圖
圖6. 雙環網線路接線示意圖
表4. 環網式線路故障運行方式分析
N供1備
正常由N路主供電源供電,另有一路備用電源,當主供電源停電時,可以用備用電源供電,備用電源可以承擔全部供電負荷(全供全備模式時)或者部分供電負荷。
圖7. 2供1備線路接線示意圖
圖8. 3供1備線路接線示意圖
表5. N供1備線路故障運行方式分析
花瓣式
接線方式由兩個“花瓣”組成,每一個“花瓣”來自同一個變電站同一母線,形成一個合環運行線路環網“花瓣”?!半p花瓣”之間接入的開關站分段開關開環運行、互為備用。
圖9. 花瓣式(分區)線路接線示意圖
圖10. 花瓣式(互補)線路接線示意圖
表6. 花瓣式線路故障運行方式分析