中压配电网10kV接线方式及配电自动化 摘要：配电网改造和配电网自动化系统建设的目的在于提高配电网的可靠性。配电网接线方式的选择是高水平配电自动化系统的前提和重要基础。该文从现实角度出发，探讨了几种适合我国实际的配电网架接线方式及它们的优缺点，在此基础上着重介绍了如何实施配电网自动化。 关键词： 配电网位于电力系统的末端，直接与用户相连，整个电力系统对用户的供电能力和供电质量最终都必须通过它来实现和保障。中压配电网的规划、改造和建设已成为电力发展的一项十分重要的基础工程，其中电网接线方式的选择是一个十分重要的问题。不同的城市电网，负荷密度、地理环境、配电变电站的保护方式、配电网的接地方式等是不同的，因此配电网的接线方式及自动化的实施应因地制宜、各具特点。本文介绍了配电网的接线设计原则和配电自动化的实施原则，并针对几种典型接线方式探讨了配电自动化的实施。 1 配电网接线方式设计原则 目前正在进行的城市电网建设改造工程，和即将实施的配电系统自动化建设工程，都要求对配电网的接线方式进行规划设计，特别是配电系统自动化对一次系统接线方式的依赖性很强，它决定了配电系统自动化的故障处理方式。因此，配电网的接线方式必须和配电系统自动化规划紧密结合，一次系统接线方式必须满足配电系统自动化的要求。配电网接线方式设计应遵循以下原则： ?便于运行及维护检修； ?优化网架结构、降低线损； ?保证经济、安全运行；节约设备和材料,投资合理； ?适应配电自动化的需要； ?有利于提高供电可靠性和电压质量； ?灵活地适应系统各种可能的运行方式。 2 配电自动化的实施原则 注重投入产出。首先是先进性与实用性的综合考虑。先进，即功能先进，设备满足使用要求、符合发展趋势、不落后；实用，对做好工作有较大帮助，对提高管理水平有较大意义，不搞“花架子”。此外，还要注意不同的地区要采用不同的模式，如负荷密集程度、负荷重要性、经济发达程度、发展趋势、售电收入等。 合理的网架基础。它包括多供电途径的环状网(或网格状网)开环运行，合理的设备容量和采用可靠的开关设备，灵活的运行方式，恰当分段、恰当联络，负荷密集区和重要区域设开闭所，以及合理的控制和管理权限划分。 统一规划、分步实施。系统规模较大，必须认真规划，盲目上马会导致“推倒重来”的风险，规划负荷发展趋势，规划体现高的投入产出，规划反映不同地区的差异，首先实施网架基础好，经济、社会效益明显的区域，首先实施条件成
配电网的接线方式 一、架空路线 中压配电网的接线方式，架空路线主要有放射式、普通环式、拉手环式、双路放射式、双路拉手环式等五种。 （1）放射式 放射式结构见图1–2，线路末端没有其它能够联络的电源。这种中压配电网结构简单，投资较小，维护方便，但是供电可靠性较低，只适合于农村、乡镇和小城市采用。 图1–2 放射式供电接线原理图 （2）普通环式 普通环式接线是在同一个中压变压器的供电范围内，把不同的两回中压配电线路的末端或中部连接起来构成环式网络，见图1–3。当中压变电站10kV侧采用单母线分段时，两回线路最好分别来自不同的母线段，这样只有中压变电站全停时，才会影响用户用电，而当中压变电站一母线停电检修时，用户可以不停电。这种配电网结构，投资比放射式要高些，但配电线路停电检修可以分段进行，停电范围要小得多。用户年平均停电小时数可以比放射式小些，适合于大中城市边缘，小城市、乡镇也可采用。 图1–3 普通环式供电接线原理图
（3）拉手环式 拉手环式的结构见图1–4。它与放射式的不同点在于每个中压变电站的一回主干线都和另一中压变电站的一回主干线接通，形成一个两端都有电源、环式设计、开式运行的主干线，任何一端都可以供给全线负荷。主干线上由若干分段点（一般是安装油浸、真空、产气、吹气等各种形式的开关）形成的各个分段中的任何一个分段停电时，都可以不影响其它各分段的停电。因此，配电线路停电检修时，可以分段进行，缩小停电范围，缩短停电时间；中压变电站全停电时，配电线路可以全部改由另一端电源供电，不影响用户用电。这种接线方式配电线路本身的投资并不一定比普通环式更高，但中压变电站的备用容量要适当增加，以负担其它中压变电站的负荷。实际经验证明，不管配电网的接线形式如何，一般情况下，中压变电站主变压器都需要留有30%的裕度，而这30%的裕度对拉手环式接线也已够用。当然，推荐的裕度要更高些，是40%。 拉手环式接线有两种运行方式，一种是各回主干线都在中间断开，由两端分别供电，如图1–4（a）所示。这样线损较小，配电线路故障停电范围也较小，但在配电网线路开关操作实现远动和自动化前，中压变电站故障或检修时需要留有线路开关的倒闸操作时间。另一种是主干线的断开点设在主干线一端，即由中压变电站线路出口断路器断开，如图1–4（b）所示。这样中压变电站故障或检修时可以迅速转移线路负荷，供电可靠性较高，但线损增加，是很不经济的。在实际应用时，应根据系统的具体情况因地制宜。 图1–4 拉手环式供电接线原理图 （a）中间断开式；（b）末端断开式 （4）双线放射式 双线放射式的结构如图1–5所示。这种接线虽是一端供电，但每基电杆上都架有两回线路，每个用户都能两路供电，即常说的双“T”接，任何一回线路事故或检修停电时，都可由另一回线路供电。即使两回线路不是来自两个中压变电站，而是来自同一中压变电站10kV
项目一学习配电线路基础 【学习情境描述】本学习情境介绍配电网的概述，配电设备；架空配电线路；电容器的结构及原理；功率因数的概念、功率因数的提高；电压损耗的概念、电压调整的措施；线损的概念、降低线损的措施；过电压的基本概念、防雷措施；电能质量指标、电压偏差的调整；配网可靠性的基本知识、提高供电可靠性的措施。 【教学目标】了解配电网的结构与类别，熟悉常见配电设备及线路的组成。了解功率因数、线损、电能质量及可靠性的基本知识。 【教学环境】多媒体教室。 任务一了解配电网的基本知识 【教学目标】本培训任务介绍配电网的结构、分类及特点。通过学习配电网的结构，了解配电网的基本特点。 【任务描述】通过配电网的结构、分类及特点的学习，学员应了解配电网的组成，了解配电网的分类和特点，了解配电网结构形式，了解配电网的发展趋势。 【任务准备】准备教材、教案、课件、多媒体教室。 【任务实施】听课、练习、考试。 【相关知识】配电网自动化 一、配电网的组成 电能是一种应用广泛的能源，其生产（发电厂）、输送（输配电线路）、分配（变配电所）和消费（电力用户）的各个环节有机地构成了一个系统，如图1-1-1所示。它包括： 1.动力系统。由发电厂的动力部分（如火力发电的锅炉、汽轮机，水力发电的水轮机和水库，核力发电的核反应堆和汽轮机等）以及发电、输电、变电、配电、用电组成的整体。 页脚内容1
页脚内容2 2.电力系统。由发电、输电、变电、配电和用电组成的整体，它是动力系统的一部分。 3.电力网。电力系统中输送、变换和分配电能的部分，它包括升、降压变压器和各种电压等级的输配电线路，它是电力系统的一部分。电力网按其电力系统的作用不同分为输电网和配电网。①输电网。以高电压（220kV 、330kV ）、超高电压（500kV 、750kV 、1000kV ）输电线路将发电厂、变电所连接起来的输电网络，是电力网中的主干网络；②配电网。从输电网接受电能分配到配电变电所后，再向用户供电的网络。配电网按电压等级的不同又分为高压配电网(110kV 、35kV)、中压配电网(20kV 、10kV 、6kV 、3kV)和低压配电网(220V/380V)。这些不同电压等级的配电网之间通过变压器连接成一个整体配电系统。当系统中任何一个元件因检修或故障停运时，其所供负荷既可由同级电网中的其他元件供电，又可由上一级或下一级电网供电。对配电网的基本要求主要是供电的连续可靠性、合格的电能质量和运行的经济性等要求。 图1-1-1 电力系统、电力网和配电网组成示意图 二、配电网的分类和特点 1、配电网的分类 配电网按电压等级的不同，可又分为高压配电网(110kV 、35kV)、中压配电网(20kV 、10kV 、6kV 、3kV)和低压配电网(220V/380V)；按供电地域特点不同或服务对象不同，可分为城市配电网和农村配电网；按配电线路的不同，可分为架空配电网、电缆配电网以及架空电缆混合配电网。 （1 ）高压配电网。是指由高压配电线路和相应等级的配电变电所组成的向用户提供电能的配电网。
配网地理接线图绘制 为解决全省无统一、规范的配网图质资料以及系统在基层应用方面存在的问题，有必要统一标准进行配网线路地理接线图绘制及成册。可以统一、规范各供电所（分局）配网图质资料，逐步规范基层工作人员工作习惯、工作流程，为运维工作提供数据支持，保障线路运维工作顺利开展。加强南方电网公司GIS系统的应用，方便运维人员工作开展，促进线路运维人员深入了解、学习并使用GIS系统。优化GIS系统地理接线图的展示，为GIS系统使用提供了重要补充和技术支撑。 标签：配网线路：地理接线图 1 引言 目前南方电网公司GIS系统己上线运行，贵州电网各单位的配网图模数据和拓扑连接关系等数据已进入GIS系统，基本实现了配网图资数据的系统化动态管理，提高了配网运行精细化管理水平。但仍存在以下几个方面的问题： （1）全省无统一、规范的配网图纸资料，使得配网运维、管理人员难以快速地获取准确配网相关线路和设备数据基本情况，不便于线路及设备数据的现场核实和更新，对配网工作的规范性、安全性、工作效率帶来一定影响。 （2）GIS系统在基层员工的应用方面，缺少有效的应用载体。线路的运行检修工作多在信号不足的野外、山区进行，现场条件无法支持电脑和网络等资源，难以满足应急指挥的需要;基层人员难以及时发现图纸与实地不符的情况，导致GIS系统图纸与实地不符的问题不能得到完全解决。 （3）GIS系统地理接线图生产功能不能完全满足配网运维工作现场的实际需求。GIS系统中地理接线图的打印全图功能类似于截图功能，图面像素较低，且在一定出图比例下，支线线路及各类设各信息在导出的地图中没有较好的展示，无法分项标示比较集中的电力设施，图例、图幅框、比例尺及指北针等图元都不能添加，不能进行标准化绘制电子图，难以满足实际工作的需要。 因此为解决全省无统一、规范的配网图质资料以及系统在基层应用方面存在的问题，有必要统一标准进行配网线路地理接线图编制及成册 2 绘制设计 地理接线图绘制主要工序： 1、数据收集：收集贵州省内所有10kV线路的相关数据。 2、电网数据提取：从：sqlite数据包中提取绘图所需要素数据，对提取出的
2.国内目前中压配电网典型接线 国内中压电缆网的典型接线方式主要有单射式、双射式、单环式、双环式、N供一备5种类型，其特点、适用范围和接线示意图如下文所述。 2.1单射式 特点：自一个变电站、或一个开关站的一条中压母线引出一回线路，形成单射式接线方式。该接线方式不满足“N-1”要求，但主干线正常运行时的负载率可达到100%。有条件或必要时，可过渡到单环网或N供一备等接线方式。 适用范围：城区内一般不采用该接线方式，其他区域根据实际情况采用，但随着网络逐步加强，该接线方式可逐步发展为单环式接线。 图4 单射式 2.2双射式 特点：自一个变电站、或一个开关站的不同中压母线引出双回线路，形成双射接线方式；或自同一供电区域不同方向的两个变电站（或两个开关站）、或同一供电区域一个变电站和一个开闭所的任一段母线引出双回线路，形成双射接线方式。 该接线方式不满足“N-1”要求，但主干线正常运行时的负载率可达到100%。有条件或必要时，可过渡到双环网或N供一备接线方式。高负荷密度地区可自10kV母线引出三回线路，形成三射接线方式。一条电缆本体故障时，用户配变可自动切换到另一条电缆上。 适用范围：双射式适用于容量较大不适合以架空线路供电的普通用户，一般采用同一变电站不同母线或不同变电站引出双回电源。 图5 双射式 2.3 单环式
特点：自同一供电区域的两个变电站的中压母线（或一个变电站的不同中压母线）、或两个开关站的中压母线（或一个开关站的不同中压母线）或同一供电区域一个变电站和一个开闭所的中压母线馈出单回线路构成单环网，开环运行。任何一个区段故障，闭合联络开关，将负荷转供到相邻馈线，完成转供，在满足“N-1”的前提下，主干线正常运行时的负载率仅为50%。由于各个环网点都有两个负荷开关（或断路器），可以隔离任意一段线路的故障，用户的停电时间大为缩短，只有在终端变压器（单台配置）故障时，用户的停电时间是故障的处理时间，供电可靠性比单电源辐射式大大提高。 适用范围：单环接线主要适用于城市一般区域（负荷密度不高、三类用户较为密集、一般可靠性要求的区域），中小容量单路用户集中区域，工业开发区、线性负荷的农村地区以及电缆化区域容量较小的用户。 这种接线模式可以应用于电缆网络建设的初期阶段，对环网点处的环网开关考虑预留，随着电网的发展，在不同的环之间通过建立联络，就可以发展为更为复杂的接线模式。所以，它还适用于城市中心区、繁华地区建设的初期阶段或城市外围对市容及供电可靠性都有一定要求的地区。 图6 单环式 2.4 双环式 特点：自同一供电区域的两个变电站（或两个开关站）的不同段母线各引出一回线路或同一变电站的不同段母线各引出一回线路，构成双环式接线方式。如果环网单元采用双母线不设分段开关的模式，双环网本质上是两个独立的单环网。在满足“N-1”的前提下，主干线正常运行时的负载率仅为50%。该接线模式可以使客户同时得到两个方向的电源，满足从上一级10kV线路到客户侧10kV配电变压器整个网络的“N-1”要求。 适用范围：双环式接线适用于城市核心区、繁华地区，重要用户供电以及负荷密度较高、可靠性要求较高，开发比较成熟的区域，如高层住宅区、多电源用户集中区的配电网。
中压配电网接线方式
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中压配电网接线方式 一、架空路线 中压配电网的接线方式，架空路线主要有放射式、普通环式、拉手环式、双路放射式、双路拉手环式等五种。 （1）放射式 放射式结构见图1–2，线路末端没有其它能够联络的电源。这种中压配电网结构简单，投资较小，维护方便，但是供电可靠性较低，只适合于农村、乡镇和小城市采用。
（2）普通环式 普通环式接线是在同一个中压变压器的供电范围内，把不同的两回中压配电线路的末端或中部连接起来构成环式网络，见图1–3。当中压变电站10kV侧采用单母线分段时，两回线路最好分别来自不同的母线段，这样只有中压变电站全停时，才会影响用户用电，而当中压变电站一母线停电检修时，用户可以不停电。这种配电网结构，投资比放射式要高些，但配电线路停电检修可以分段进行，停电范围要小得多。用户年平均停电小时数可以比放射式小些，适合于大中城市边缘，小城市、乡镇也可采用。
（3）拉手环式 拉手环式的结构见图1–4。它与放射式的不同点在于每个中压变电站的一回主干线都和另一中压变电站的一回主干线接通，形成一个两端都有电源、环式设计、开式运行的主干线，任何一端都可以供给全线负荷。主干线上由若干分段点（一般是安装油浸、真空、产气、吹气等各种形式的开关）形成的各个分段中的任何一个分段停电时，都可以不影响其它各分段的停电。因此，配电线路停电检修时，可以分段进行，缩小停电范围，缩短停电时间；中压变电站全停电时，配电线路可以全部改由另一端电源供电，不影响用户用电。这种接线方式配电线路本身的投资并不一定比普通环式更高，但中压变电站的备用容量要适当增加，以负担其它中压变电站的负荷。实际经验证明，不管配电网的接线形式如何，一般情况下，中压变电站主变压器都需要留有30%的裕度，而这30%的裕度对拉手环式接线也已够用。当然，推荐的裕度要更高些，是40%。
一、电力系统介绍 1.电力系统的构成 2.配电、用电 配电、低压入户是电力系统中直接与用户相连并向用户分配电能的环节。配电系统由配电变电所（通常是将电网的输电电压降为配电电压）、配电线路（即1 千伏以上电压）、配电变压器、以及相应的控制保护设备组成。 低压入户是由配电变压器次级引出线到用户入户线之间的线路、元件所组成的系统，又称低压配电网络。 配电网络是从变电站出线到配电变压设备之间的网络。电压通常为 6～10千伏，城市多使用 10 千伏配电。随着城市负荷密度加大，已开始采用 20 千伏配电方案。 配电线路按结构有架空线路和地下电缆。农村和中小城市可用架空线路，大城市（特别是市中心区）、旅游区、居民小区等应采用地下电缆。 二、线路建设 1.线路建设的目的 线路建设的目的就是将发电厂的电能通过架空或电缆线路、变电站等组合的系统传递给用电单位。 主网线路的主目的是将发电站的电力输送至变电站，再由变电站进行降压处理。(由110kV、220kV、500kV降至10kV)。 配网线路的主要目的是从变电站将10kV送至居民区、工厂、商业区附近，再由杆上变、变电箱等设备将电压降至380V或220V，最后送至用户使用。
2.电网建设主要参与角色 电网公司、设计院、施工单位、运检单位(电网网公司)。 3.配网线路建设流程 配网线路的主要建设流程如下： ①由国网公司作为甲方发起设计工作的招标。 ②设计院中标后，开始进行线路设计，将设计成果提交给国网公司。 ③国网公司确认设计成果后，发起施工的招标。 ④施工单位中标后，开展建设工作。完成建设后需要由国网公司根据设计进行验收。 ⑤完成建设后，国网公司将线路移交给运检修单位进行维护。 三、设计工作的内容 1.设计流程 整个设计过程分为4个步骤：可行性研究、初步设计、施工图设计、竣工图设计。理论上，上一阶段的设计成果通过审核之后才能够进入下一个设计阶段。但对于配网工程来说，一般没有这么严格的要求。 可研阶段工作主要目标是确定方案的可行性、工作范围，一个比较大的作用是估算投资。工作内容包括：选线&选址、初步勘察、线路路径图、取得协议。 初步阶段是整个设计构思基本形成的阶段，如设计原则确定、最佳路径的选择、杆塔基础形式的选择等。这一阶段需要输出的内容有：线路路径图、平断面图、杆塔明细表。 施工图阶段的工作是将已明确的设计进行细化，相关设计成果将作为施工的依据。对于架空线路，主要工作内容有：杆塔设计、金具设计、基础设计。
中压配电网典型接线方式 关键词：配电网；接线方式；城市；应用 随着城市经济的不断发展，其负荷密度和用户对供电可靠性要求不断提高，相应的城市配电网建设改造投资也在不断增长，城市配电系统网架结构及其可靠性已引起了广泛重视。而城市配电网从开始的手拉手环网等利用率不高的接线方式，将向多供一备、多分段多联络等线路利用率高的接线方式发展。在城市配网改造中一个重点就是如何提高环网率和供电能力，这涉及到配电网的接线方式如何发展、改造，从而适应城市经济的发展要求。 而面对上述要求，配电网发展改造过程中经常会遇到以下问题：如何增加环网点（即线路分段数），指导方向不明确，缺乏全局考虑的意识和评估方法；部分线路环网点太多，如6个，甚至7个以上，但能真正起到负荷转移的线路、分段线路较少，且转移负荷时计算和操作均较为复杂；变电站出线开关柜资源紧张；投入不少，但达到的效果往往不甚理想。 所以，对于配电网的改造，一个有明确方向（如接线方式、分段数）的网架改造规划，能切实有效的指导配电网的网架改造，改善网络结构，提高资金使用效率，从而为提高配电网的经济效益及供电可靠性奠定基础。另一方面，配电网的网络结构规划又受到城市建设规划的严格制约，无论采用架空网还是电缆网，或者为二者的混合形式，其线路大都必须沿城市街道布置。配电线路的接线方式、分段数等将直接影响配电网的供电容量、连续供电能力和投资。 2 中压配电网典型接线方式 中压配电网接线方式一般有单电源辐射接线、双电源手拉手环网接线、三电源环网接线、三分段三联络接线、两供一备（2-1）接线、三供一备（3-1）接线、N供一备（N-1）接线等，以下重点介绍几个典型的接线方式。 2.1 双电源手拉手环网接线