中压配电网典型接线模式下的线路报装容量研究

王 徭

(国网长春供电公司，吉林 长春 130000)

中压配电网典型接线模式下的线路报装容量研究

王 徭

(国网长春供电公司，吉林 长春 130000)

介绍了中压配电网几种典型接线模式，阐明了合理选择接线模式的重要意义，提出不同接线模式下的线路负载率控制上限边界条件。根据不同负荷性质，引入配变同时率的概念，估算出配变平均负载率，计算得出不同接线模式下线路所能装接配变的最大容量，即线路报装容量。为优化城市中压配电网结构、提高电网对用户的供电能力，提供了良好的借鉴和参考。

配电网；接线模式；报装容量；负载率；供电能力

0 引言

10 kV中压配电网由高压变电站中10 kV配电装置、开关站、配电变压器和架空线路或电缆线路等部分组成，其功能是将电力安全、可靠、经济、合理地分配到用户[1]。10 kV配电网接线模式作为网架结构的基本反映，直接影响着配电网的供电可靠性与用户的用电水平。因此，采取合理有效的接线模式既可以在很大程度上提高供电质量，又能获得良好的社会和经济效益。

对各种接线模式进行定量计算，以满足线路N-1要求的负载率上限，就可以计算出线路供电能力和接入用户容量。线路报装容量的大小因用户负荷性质和接线模式的不同而变化，与线路负载率、配变同时率和配变负载率有关。本文通过分析计算不同接线模式下线路报装容量，提出提高中压配电网供电能力的方法。

1 中压配电网几种典型接线模式

目前，国内城市中压配电网一般由10 kV架空线和电缆线混合组成。架空网的典型接线模式包括单辐射、双辐射、多分段单联络、多分段两联络、多分段三联络等，电缆网的典型接线模式包括单辐射、双辐射、单环网、双环网、两供一备、三供一备、“2-1”开闭所、“3-1”开闭所等[2]。

2 不同接线模式下的线路报装容量

2.1 线路负载率

由于接线模式不同，线路所能达到的负载率上限也不相同(表1)。线路报装容量计算必须根据不同的负载率上限，得出该线路所能携带的最大负荷，进而为控制用户报装容量提供边界条件。

表1 不同接线模式负载率控制上限

2.2 配变同时率

由于不同配变的负荷特性不同，最大负荷时刻也不同，因此，在计算线路报装容量时，需要考虑配变同时率的因素。

以10 kV线路为对象，对线路所带的所有配变进行研究。以该线路的年负荷曲线为基准，确定线路年最大负荷发生时刻，然后确定该时刻所有配变负荷值，进行累加，便可得到线路综合负荷。接着根据所有配变年负荷曲线，确定每台配变年最大负荷，进行累加，便可得到所有配变绝对最大负荷之和。此时，就可以求出该线路所有配变之间的同时率。具体定义见下式：

式中，μ为同时率；an为第a台配变在n时刻的负荷值；bn为第b台配变在n时刻的负荷值；以此类推。

2.3 配变负载率

本文采用逆推，通过对不同用电性质线路历史年最大负荷时刻电流数据的筛选统计，挑选出每种用电性质典型线路，统计历史年最大负荷时刻的电流数据及线路装接配变容量情况，通过计算得到各种用电性质典型线路历史年配变平均负载率，分析历史年配变平均负载率变化情况，从而总结出不同用电性质线路逐年所需负荷的变化趋势，并依据该趋势得出如何在线路建设完成初期节约供电成本。计算方法如下：

首先计算线路最大负荷：

式中，P为线路最大负荷；U为线路电压等级；I为线路最大电流；cosφ为功率因数，取0.95。

由线路最大负荷和线路装接配变容量可算出线路装接配变平均负载率：

式中，K为线路装接配变平均负载率；S为线路装接配变容量。

那么，最大负荷时刻的线路装接配变理论最大负载率为：

通过对典型负荷特性线路进行调研，估算出不同负荷特性配变平均负载率，结果如下：(1) 负荷性质主要为民用，配变平均负载率：35%～65%；(2) 负荷性质主要为商用，配变平均负载率：40%～55%；(3) 负荷性质主要为工业，配变平均负载率：30%～70%；(4) 负荷性质主要为混合，配变平均负载率：25%～70%。

2.4 线路报装容量计算

根据不同接线模式负载率不同取线路最大负载率分别为50%、67%和75%，若线路型号为YJV22-10/3×300，取热稳定极限传输电流为535A，通过对以上3种性质线路配变负载率的计算，得到线路装接配变容量控制原则[3]。计算方法如下：

式中，S为线路所能装接配变最大容量；p为线路最大负载率；p′为配变平均负载率。

通过计算得到线路装接配变容量控制原则，如表2所示。

表2 单回中压线路的合理配变装接容量上限 单位：MVA

由表2可见，在不同接线模式下，由于线路负载率及配变负载率不同，线路允许接入配变容量大小存在差异，具体表现为：线路装接配变容量上限与线路负载率成正比，与配变负载率成反比。

3 结语

不同接线模式的线路最大供电能力即配变装接容量的大小是不同的，线路负载率越高的接线模式可装配配变容量越高，如三供一备、两供一备为几种典型接线模式中高N-1负载率的配电网络，配变装接容量最大，线路供电能力和供电可靠性最高。因此，通过改变中压配电网接线模式，采用高N-1负载率的配电网络，可以有效提高电网供电能力。

[1]陈章潮，唐德光.城市电网规划与改造[M].北京：中国电力出版社，1998

[2]申邵文.城市中压配电网接线方式的研究[J].广东科技，2010(20)

[3]乐欢，王主丁，吴建宾，等.中压馈线装接配变容量的探讨[J].华东电力，2009(4)

2014-10-27

王徭(1984—)，女，吉林通化人，硕士研究生，工程师，电网规划专责，研究方向：电力系统及其自动化。