North China Electric Power University,单击此处编辑母版标题样式,,单击此处编辑母版文本样式,,第二级,,第三级,,,,单击此处编辑母版标题样式,,,page,*,,单击此处编辑母版文本样式,,第二级,,第三级,,,,单击此处编辑母版标题样式,,,page,*,,单击此处编辑母版文本样式,,第二级,,第三级,,配电自动化,,2,配电网接线模式,,华北电力大学,,,输配电系统,,研究所,,,,,,,主要内容,中压配电网典型接线模式分析,,部分国家或地区的中压配电网实例,,用户的供电模式及可靠性分析,,page,2,,一般城市的网络由,架空线和电缆线混合组成,在研究一个特定的供电区域内的,10kV,配电网的网络结构时，我们采取架空线路和电缆线路分开进行分析研究的方法10kV,配电网接线模式分析,,page,3,1,架空线路,1.1,单电源线辐射接线模式,,1,架空线路,1.1,单电源线辐射接线模式,10kV,配电网接线模式分析,page,4,单电源线辐射接线模式,这种模式适用于,城市非重要负荷,架空线和,郊区季节性用户,干线可以,分段,，其原则是：一般主干线分为,2-3,段，负荷较密集地区,1km,分,1,段，远郊区和农村地区按所接配电变压器容量每,2-3MVA,分,1,段，以缩小事故和检修停电范围。
单电源线辐射接线的优点就是,比较经济,，配电线路和高压开关柜数量少、,投资小,，新增负荷也比较方便但其缺点也很明显，主要是,故障影响范围较大,，,供电可靠性较差,当线路故障时，部分线路段或全线将停电；当电源故障时，将导致整条线路停电对于这种简单的接线模式，由于不存在线路故障后的负荷转移，可以不考虑线路的备用容量，即每条出线（主干线）均可以,满载运行,page,5,1.2,不同母线出线的环式接线模式,,10kV,配电网接线模式分析,page,6,不同母线出线的环式接线模式,不同母线的环式接线模式（单联络）有,两个电源,（可以取自同一变电所的不同母线段或不同变电所）它适用于,负荷密度较大,且,供电可靠率要求,高的城区供电，运行方式一般采用开环这种接线的最大优点是,可靠性比,单电源线辐射接线模式大大,提高,，接线清晰、运行比较灵活线路故障或电源故障时，在线路负荷允许的条件下，通过切换操作可以使非故障段恢复供电但由于考虑了线路的备用容量，,线路投资,将比单电源线辐射接线有所,增加,在这种接线模式中，线路的,备用容量为,50%,，即正常运行时，每条线路最大负荷只能达到该架空线允许载流量的,1/2,。
若系统中一条线路的电源出现故障时，可将联络开关闭合，从另一条线路送电，使相应供电线路达到满载运行page,7,1.3,不同母线三回馈线的环式接线模式,,10kV,配电网接线模式分析,1.3,不同母线三回馈线的环式接线模式,page,8,不同母线三回馈线的环式接线模式,网络中有,三个电源,（可以取自同一变电所的,2,段母线和不同变电所）正常运行时联络,开关都是打开的,，当线路,1,出现故障时，联络开关,1,闭合，由线路,2,送电；当线路,2,出现故障时，或联络开关,1,闭合由线路,1,送电，或联络开关,2,闭合由线路,3,送电；当线路,3,出现故障时，联络开关,2,闭合，由线路,2,送电可见，在正常运行时，每条线路均应留有,50%,的裕量,所以，单从经济角度分析时，这种接线模式和不同母线出线的,环式接线一样,page,9,1.4,分段联络接线模式,,,10kV,配电网接线模式分析,1.4,分段联络接线模式,,2,分段,2,联络,page,10,分段联络接线模式,,3,分段,3,联络,page,11,两分段两联络接线模式,这种接线模式，通过在干线上加装分段断路器把每条线路分段，并且每一分段都有联络线与其他线路相连接，当任何一段出现故障时，均不影响另一段正常供电，这样使每条线路的故障范围缩小，,提高可靠性,。
这种接线每条线路应留有,1/3,或,1/4,的备用容量,与不同母线出线的环式接线模式和不同母线三回馈线的环式接线模式相比，两分段两联络的接线模式提高了架空线的利用率（由,1/2,到,2/3,），但由于需要在线路间建立联络线，加大了线路投资这种接线模式可应用于城网大部分地区，联络线可以就近引接，但须注意要不同变电站配出线或同一变电站的不同母线出线间建立联络page,12,,一般地，对于,N,分段,N,联络配电网，每条馈线只需要留有对侧线路负荷的,1/N,作为备用容量就可满足,N-1,准则要求，因此,N,分段,N,联络配电网的最大利用率可达到,[N/(N+1)]%.,显然，“手拉手”环状网可看做是,N,分段,N,联络配电网当,N=1,时的特例page,13,1.5,双,T,接线模式,,,10kV,配电网接线模式分析,1.5,双,T,接线模式,page,14,双,T,接线模式,:,这种接线模式属于架空线路中较为常见的,双电源接线模式,，使客户可以同时,得到两个方向的电源,，即正常方式下，双侧电源同时为客户供电，在客户侧，再配合以两台（甚至多台）,10kV,变压器同时运行，就可以满足从主干线路到,10kV,配电变压器的整个,网络的,N-1,要求,，对客户供电可靠性较前几种模式有很大提高。
其主干线路的负载率应控制在,50%,左右,这种网络模式适合应用于对,供电可靠性要求较高,且,专用户较多,，以及允许架空线路供电的,工业开发区、产业区,等区域，相对于电缆网络投资省，而且可以保证较高的供电可靠性page,15,2,电缆线路,,电缆线路同样具有若干类具有代表性的接线模式，如单电源线辐射接线、不同母线出线的环式接线、不同母线出线连接开闭所接线、不同母线环网接线（三座开闭所）和主备接线模式2,电缆线路,10kV,配电网接线模式分析,page,16,2.1,单电源线辐射接线模式,10kV,配电网接线模式分析,page,17,单电源线辐射接线模式,和架空线的单电源线辐射接线一样，电缆线路的单电源线辐射接线的优点就是比较经济，配电线路较短，投资小，新增负荷时连接也比较方便缺点也很明显，主要是,电缆故障多为永久性故障,，故障影响时间长、范围较大，,供电可靠性较差,当,线路故障时会导致全线停电,；当电源故障时也将导致全线瘫痪对于这种简单的接线模式，不考虑线路的备用容量，即每条出线（主干线）均是,满载运行,page,18,2.2,不同母线出线的环式接线模式,,10kV,配电网接线模式分析,2.2,不同母线出线的环式接线模式,page,19,不同母线出线的环式接线模式,与架空线的不同母线的环式接线一样，电缆线路的这一接线形式中有两个电源（可以取自同一变电所的,2,段母线或不同变电所），正常情况下，一般采用开环运行方式，其供电可靠性较高，运行比较灵活。
在实际应用中，正常运行时，每条线路均留有,50%,的裕量,在供电可靠性要求较高的地区均可采用,.,,可以在双电源用户较多的地区采用,双环网,提高供电可靠性page,20,2.3,双电源双辐射接线（电缆）,,,10kV,配电网接线模式分析,2.3,双电源双辐射接线（双环）,page,21,,双电源双辐射接线（电缆）,,特点：适于向对供电可靠性有较高要求的用户供电这种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,配电变压器的整个网络的,N-1,要求,，供电可靠性很高适用场合：适用于对供电可靠性要求很高的供电区域，如城市核心区，,重要负荷区域,等page,22,2.4,两联络双∏接线模式（电缆）,,,10kV,配电网接线模式分析,2.4,两联络双∏接线模式（电缆）,,2.4,两联络双∏接线,模式,（电缆）,,page,23,,两联络双∏接线模式（电缆）,,特点：类似于架空线路的,分段联络接线,模式，当其中一条线路故障时，整条线路可以划分为若干部分被其余线路转供，供电可靠性较高，运行较为灵活适用场合：它适用于城市核心区、繁华地区，负荷密度发展到相对较高水平的区域。
两联络双∏接线,模式,（电缆）,,page,24,2.5,不同母线出线连接开闭所接线模式,,10kV,配电网接线模式分析,2.5,不同母线出线连接开闭所接线模式,,2.5,不同母线出线连接开闭所接线模式,,page,25,不同母线出线连接开闭所接线模式,这种接线模式实际上就是从同一变电所的不同母线或不同变电所引出主干线连接至开闭所，再从开闭所引出电缆线路带负荷（一般从开闭所出线的电缆型号比主干线电缆型号小一些）在这里每个开闭所具有两回进线，开闭所出线采用辐射状接线方式供电开闭所出线间也可以,形成小环网,，进一步提高可靠性为了满足,N,－,1,准则，当开闭所两回进线中的,一回进线,出现,故障,时，另一回进线应能带起,全部负荷,，这样正常运行时，每回进线应有,50%,的备用容量,开闭所的容量可按一回进线的安全允许容量来选择在开闭所出线为放射状时，开闭所的出线均可满载运行用于负荷中心距电源较远，或出线仓位、线路走廊困难时page,26,2.6,不同母线环网接线（三座开闭所）模式,,,2.5,不同母线出线连接开闭所接线模式,,10kV,配电网接线模式分析,page,27,不同母线环网接线（三座开闭所）模式,这种接线形式是指来自同一变电所不同母线或不同变电所的三条主干线，分别连接三个开闭所，每个开闭所之间均设有联络线。
正常运行时，开闭所的母联均断开运行为了提高可靠性，每条主干线留有,1/3,的备用容量当一条主干线出现故障时，将其所供开闭所的两个母联都闭合，使故障线路所带的负荷平均分配到另外两条主干线page,28,2.7,“,N-1,”,主备接线模式,,“,N-1,”,主备接线模式,,所谓,“,N-1,”,主备接线模式，就是指,N,条电缆线路连成电缆环网，其中有,1,条线路作为公共的备用线路正常时空载运行，其它线路都可以满载运行，若有某,1,条运行线路出现故障，则可以通过线路切换把备用线路投入运行page,29,,10kV,配电网接线模式分析,2.7,“,N-1,”,主备接线模式,page,30,“,4-1,”,主备接线模式,,,page,31,“,N-1,”,主备接线模式,该种模式随着,“,N,”,值的不同，其接线的运行灵活性、可靠性和线路的,平均负载率均有所不同,，一般以,“,3-1,”,和,“,4-1,”,模式比较理想，总的线路利用率分别为,67%,和,75%,，,“,5-1,”,以上的模式接线比较复杂，操作也比较繁琐，同时联络线的长度较长，投资较大，线路载流量的利用率提高已不明显N-1,”,主备接线模式的优点是供电可靠性较高，线路的理论利用率也较高。
该方式适用于负荷,发展已经饱和,、网络按最终规模一次规划建成的地区page,32,2.8,末端环网,“,3-1,”,环网接线模式,,,10kV,配电网接线模式分析,page,33,末端环网,“,3-1,”,环网接线模式,此种接线模式正常运行时每条线路各承担,2/3,线路负荷，并将,3,条线路中的,1,条（如线路,B,）按负荷均匀地分为甲、乙两段，并与其余,2,条线路在末端进行环网，在各联络开关房分别设立环网开环点本接线的特点在于通过合理调整环网网架，每条线路都无需走回头路进行环网，而改在不同电源线路间进行,末端,环网，从而避免了较长的专用联络电缆另外，该方式,避免了两条线路满载而一条线路空载的运行情况,该模式的缺点是故障时线路之间的负荷转移较复杂，并且只适合于,“,3-1,”,主备模式，若条件具备，不失为一种较好的电缆配网接线模式2.8,末端环网,“,3-1,”,环网接线模式,,page,34,互为备用的主备接线模式,,10kV,配电网接线模式分析,2.9,互为备用的主备接线模式,,page,35,互为备用的主备接线模式,在该模式中，每一条馈线都在线路,中间以及末端,装设开关互相连接正常情况下，每条馈线的最高负荷可以控制在该电缆安全载流量的,67%,。
该模式相当于架空线路的,分段联络接线模式,，比较适合于,架空线路逐渐发展成电缆网,的情况2.9,互为备用的主备接线模式,,page,36,接线模式小结,架空线路,,单电源线辐射接线,,不同母线出线的环式接线,,分段联络接线,,电缆线路,,单电源线辐射接线,,不同母线出线的环式接线,,不同母线出线连接开闭所接线,,不同母线环网接线（三座开闭所）,,主备接线模式接线模式小结,page,37,(,二）,部分国家或地区的中压配电网实例,page,38,page,39,page,40,page,41,page,42,3,分段,4,连接方式（日本）,,,page,43,香港中华电力公司的典型闭环网（电缆）,,,,page,44,新加坡环式接线（电缆）,,,,page,45,(四),用户的供电模式及可靠性分析,用户按电压等级的不同分为,高压用户,（10,kV）,和,低压用户,，从用户的角度来讲，最直接的电源来自于10,kV,网络(高压用户)或10,kV/380V,变压器（低压用户），所以,10,kV,变压器的接线模式，以及该变压器所处10,kV,网络的模式,都将影响到用户的用电可靠性在不考虑低压线路（380,V/220V）,的情况下，用户是否能够正常用电，取决于,10,kV,网络,以及,10,kV,终端变压器,是否正常工作。
page,46,根据,“,城市电网规划设计导则,”,规定，配电网络的供电可靠性是指设备停运时，对用户连续供电的可靠程度，应该满足,“,N-1,安全准则,”,N-1,安全准则,:,电力系统的,N,个元件中的任一独立元件（线路、变压器等）发生故障而被切除后，应不造成因,其他元件,过负荷跳闸而导致用户停电或其他事故在不同的网络接线方式及变压器接线方式下，,N-1,所能够达到的级别也不同我们下面将从,用户的角度,对不同网络模式进行分析page,47,1,单侧电源接线方式,在单侧电源供电的配电网络中，10,kV,终端变压器只能够由上级某一个高压配电变电站供电，而且路径也是唯一的，所以用户也只能由一个方向电源供电图1-,a,和图1-,b,分别给出了架空线路和电缆线路的单侧电源供电的典型方式page,48,图,1-,a,用户从辐射形架空线路取得单侧电源,,page,49,图,1-,b,用户从辐射形电缆线路取得单侧电源,,page,50,单侧电源接线方式,这种供电模式的线路简单、负载率可以较高，比较经济，但供电可靠性比较低，,配电网络无法满足,N-1,原则,,实际运行中，无论是用户到上一级变电站的10,kV,线路任一段发生故障，还是10,kV,终端变压器故障都会影响到用户的正常用电。
用户的停电时间,是故障的处理时间在适当加装了分段开关和分支开关的情况下，故障段到电源的分段可以在找到故障点并拉开相应分段开关或分支开关后恢复供电，这部分用户的停电时间是,故障查找,和,隔离故障,时间；故障段以后的分段和分支上用户的停电时间是,故障处理,时间（从发生故障到修复完成，恢复用户供电的时间）故障处理时间：故障查找（定位）,+,故障隔离,+,故障修复,page,51,图,1-,c,用户利用架空或电缆,专线,取得单侧电源,,这种专线供电形式虽然就用户来讲依然是单侧电源供电，但是由于无其他用户共用（落地点少，元件少），线路简单，在很大程度上,降低了故障发生的可能性,，所以可以具有较前两种接线更高的供电可靠性page,52,单侧电源接线方式,以上三种接线，,在用户侧均可以采取装设多台变压器的方式，进一步提高供电可靠性图2为两台配变的接线示意图，在正常情况下，两台变压器都运行，共同承担总负荷；一台变压器故障或检修时，其余变压器的备用容量可以保证用户重要负荷或全部负荷的供电但是，需要,注意,的是，在前述的10,kV,线路故障时，用户停电还是难以避免的，用户的停电时间同前面的分析相同图,2,用户,10,kV,变压器多台并列接线,,page,53,2,单侧电源环网接线方式,,单环网接线方式相对于单侧电源的接线方式，可以满足用户对供电可靠性的更高要求。
单环网接线方式,page,54,图,3-,a,用户从,架空单环网,线路取得单侧电源,,page,55,用户从架空单环网线路取得单侧电源,用户从架空单环网线路取得单侧电源接线模式，两条架空主干线路分别来自不同的高压变电站（或同一高压变电站的不同母线），通过联络开关站相互联络，两条主干线路按照负荷情况通常分为2~3段，正常方式下开环运行当两条线路的任何位置发生故障时，都可以通过开关的切换，将发生故障的线路段隔离开，其他非故障段的用户可以通过联络开关向邻近段线路转移，恢复供电故障段用户的停电时间是故障处理时间，非故障段用户的停电时间是故障查找和隔离故障时间page,56,用户从架空单环网线路取得单侧电源,该模式简单清晰，且能够保证10,kV,主干网络满足导则规定的,N-1,要求，但是从用户的角度来讲，用户所在的分段或分支线路以及10,kV,终端变压器（单台配置）故障还是无法隔离，需要忍受较长时间的停电（故障处理时间）对于重要用户采用图2所示的多台变压器并列接线方式供电，可以在变压器故障或检修时互为备用，提高供电可靠性正常运行时，这种模式中各条主干线路负载率应在50%左右，可以满足整条线路互倒负荷的要求，所以如果完全按照这种接线模式建设的10,kV,网络，能够保证上一级高压配电变电站全停情况下的用户供电。
page,57,图,3-,b,用户从不同母线的多条线路相互联络模式取得单侧电源,,该接线模式是对手拉手接线模式的简单扩展，当一根主干线故障时，可有多条线路作为备用，但并没有提高正常运行时线路的负载率page,58,图,3-,c,用户从多分段多联络接线模式取得单侧电源,,这种接线可以将线路的不同分段上的用户负荷，同时由不同的联络方向转供，这样可以提高正常运行时线路的负载率，充分利用线路的负载能力page,59,单侧电源环网接线方式,不同母线的多条线路相互联络接线模式和多分段多联络接线模式，虽然形式各异，但是从,N-1,的角度来讲，与单线手拉手模式所能够达到的程度是一样的，都能够保证导则要求的配电线路,N-1而从用户的角度讲，用户所在的主干线路段或分支以及10,kV,终端变压器（单台配置）故障时，用户还是会停电，停电的时间是故障处理时间page,60,图,3-,d,用户从电缆线路单环接线模式取得单侧电源,,page,61,用户从电缆线路单环接线模式取得单侧电源,用户从电缆线路单环接线模式取得单侧电源，是较为典型的电缆接线方式，与手拉手的架空线路相比较，具有明显的优势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，并通过开关操作恢复所有用户的供电。
这种接线方式在线路发生故障时，线路上所有用户的停电时间都是故障的查找和隔离的时间只有在终端变压器（单台配置）故障的时候，用户的停电时间是故障的处理时间page,62,图,3-,e,用户,10,kV,变压器多台并列接线,如果在用户侧采用图3-,e,所示的多台变压器并联供电的方式，那么,整个10,kV,网络以及10,kV,变压器都可以满足,N-1,的要求,，为用户用电提供较高的可靠性保证page,63,图,3-,f,用户从主备供电模式取得单侧电源,,page,64,用户从主备供电模式取得单侧电源,“,3-1,”,主备模式与图3-,d,单环模式比较，线路的利用率相对较高（达到67%），正常方式下，两根运行线路可以满负荷工作从用户供电可靠性方面来说则跟单环模式一样，可以做到线路中任意一段发生故障，都可以把故障隔离开，用户的,停电时间,是故障的查找和隔离的时间page,65,3 双侧电源接线方式,用户的双侧电源接线方式，使用户可以同时得到两个方向的电源，即正常方式下，双侧电源同时为用户供电，在用户侧，再配合以多台10,kV,变压器同时运行，保证用户得到真正的,双电源,在这种供电模式下，,可以满足从上一级高压配电变压器到10,kV,配电变压器的整个网络的,N-1,要求，供电可靠性很高,，两条线路上任一段发生故障，都可以通过自动或人工的开关操作而保证用户的供电。
包括具体接线方式如下：,page,66,图,4-,a,用户以双,T,型接线模式分别从两条架空线路取得电源,,page,67,图,4-,b,用户利用双放射专线取得双电源,,page,68,图,4-,c,用户从两个电缆环网取得双电源,,page,69,图,5,双侧电源,10,kV,变压器接线方式,,page,70,双侧电源接线方式,图5-,a、,图5-,b,和图5-,c,给出了用户侧配电的不同接线模式，几种模式,都能够满足变压器等级的,N-1,要求,图5-,a,和图5-,b,所示的接线模式，在一条线路或变压器发生故障时，可以通过低压的联络线或分段母线提供备用图5-,c,所示的接线模式，在任意一条线路发生故障时，即可以通过高压侧也可以通过低压侧提供备用；在任意一台变压器发生故障时，则可以通过低压侧母线分段提供备用，相比较而言方式更为灵活三种接线的变压器容量配置视低压负荷中的重要负荷的情况而定，若都为重要负荷，则两台变压器的容量应该按照每一台变压器都可以带全部负荷考虑page,71,图,6-,a,双放射开闭所供电模式,,4 开闭所接线方式,,page,72,图,6-,b,大型开闭所供电模式,,page,73,图,6-,c,用户从开闭所级联供电模式取得电源,,,,1,2,page,74,。
