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
熟，经济、社会效益明显的功能。
3 中压配电网接线方式比较和自动化的实施 3.1 架空线路的接线方式
单电源辐射式接线。单电源辐射网是一种接线简单清晰、运行方便、建设投资较少的配电网络，当线路或设备故障、检修时，用户停电范围大，系统供电可靠性较差。单电源辐射网主干线路一般要求分３～４段，每段线路配变装接容量应控制在2.5～3 MVA，供电半径宜为3～5 km，如图１所示。由于辐射网络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，每条线路可满载运行，即正常最大供电负荷不超过该线路安全载流量。
图1 单电源辐射式接线
这种接线方式在实施配电自动化时可采用重合器、分段器如图2所示，达到自动隔离和恢复供电要求，故障段指示器需接入重合器经变电站RTU系统，传至调度端，可判断故障段。
图2 重合器和分段器配合辐射网供电
图2中DL为变电站开关，L为配电室环网负荷开关，对于这种辐射网络结构可在变电站出线断路器基础上，增装一台重合器（提供二次重合功能）与多台分段器配合的方式，线路故障时由重合器切断短路电流，既可解决重合器与分段器的配合需要，同时减少近区短路对主变的冲击次数，缩短开关检修周期。由于该系统存在一次故障全部跳闸无故障段的供电可靠性的缺点，而且恢复非故障线路的时间较长，因此主要在市郊使用。
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图7 双电源双T接线
双电源双T形两变压器接线，这种接线方式既有Ｔ形接线的优点，节省电力电缆的用量，运行方式灵活，又可使变压器和低压配电系统有备用，是一种高可靠性的接线方式如图8所示。
图8 双电源双T形两变压器接线
针对上述几种电缆接线方式有2种较好的实施配电网自动化方案。
环网电缆配电网络中采用重合器、配合环网柜实现配电网自动化。它以分散的环网柜结合箱变构成环形电缆配电网络，替代了建设集中的配电站，节省了占地面积。但要注意箱变的高压熔丝保护和环网柜的限流熔断器必须相互配合。这种方案适合旧城区的改造，可以尽可能地利用原有的线路和设备。
配电网络中利用环网柜加装FTU，并设置配电网自动化系统，环网柜可以是户外式也可以是户内式。环网柜一般有2路出线和2路进线分别接入环网柜两侧，数个环网柜连成1个供电环网。在各个环网的FTU通过通道（一般是光纤）与配电网自动化系统相连。网络出现故障时，主站系统根据FTU送来的信息通过软件运算，遥控环网柜的负荷开关，达到故障