10kV配电网典型接线及适应性分析

陈德生

摘 要：随着我国经济的发展和城市化的推进，我国的用电需求量日益增多，这在一定程度上增加了供电压力。为了满足城市日益增加的用电需求，我国加强了对城市中压配电网的建设，增加了城市中压配电网的规模。现阶段，我国中压配电网主要有辐射型、环网型及"n供一备"型、多分段多联络接线形式。在中压配电网建设中，通常要分析各种接线形式的适应性，采用合适的接线形式，以满足配电网建设和发展的需要。本文分析了10kV配电网典型接线形式及适应性，以期为我国的中压配电网建设提供借鉴。

关键词：10kV配电网；接线方式；适应性

前言：10kV配电网是常见的中压配电网，在电力系统中，处于各个环节的底部，与用户直接联系。中压配电网的线路接线形式对电力系统供电的可靠性和用户用电水平具有重要的影响。因此，采取科学合理的接线模式，对于中压配电网具有重要的意义。一方面可以确保电力系统的供电质量，另一方面可以降低中压配电网的电力损耗，提高电力企业的经济和社会效益。因此，有必要对10kV配电网接线形式及适应性进行分析，以满足中压配电网的可靠性和经济性。

一、10kV配电网典型的接线形式

1、辐射型接线

在10kV配电网中，辐射型接线在城市非重要负荷架空区和郊区季节性用户中得到广泛应用。辐射型接线的可以对干线进行分段，分段原则大致如下：一般的主干线可以分为2段到3段，在负荷比较密集的地区可以1km分1段。对于农村地区和远郊区，可以按照所接配电变压器的容量，对每2—3MVA分1段，这样有利于缩小事故和检修停电的范围。

单电源线辐射接线具有相对经济的优点，这种接线模式只需少量的高压开关柜和配电线路，所需投资小，新增负荷也相对较为方便。但是单电源线辐射接线也具有明显的缺点，这种接线方式缺乏较高的供电可靠性，且一旦发生故障，会在较大范围内产生不良影响。当线路出现故障时，将对部分线路段甚至是全线实施停电，当出现电源故障时，整条线路都将被迫停电。

单电源线辐射接线是一种相对简单的接线方式，适用于郊区和偏远农村在发生线路故障后，不会出现负荷转移的情况，因此，对于单电源线辐射接线方式，不需要对线路的备用容量进行考虑，每条主干线都可以实现对负荷的满载运行。在城市10kV辐射型接线中，常通过架空线路或者是电缆线路的形式出线辐射型实施对配电房或者变压器用户的供电，通常将分段开关和支线开关设置在线路上。

2、环网型接线

辐射型接线方式缺乏良好的供电可靠性，通过联络开关将两个或多个辐射网连接起来，组成新的接线方式，这种接线方式就是环式接线，环式接线是一种多电源有备用的接线方式。环式接线中，对两个电源点的连接就是手拉手的接线方式。配网接线要符合“N—1”可靠性原则。所谓“N—1”可靠性原则，就是当一条线路出现故障时，通过负荷转移隔离故障线路，确保无故障的线路得以正常运行。通过联络开关实现对所有线路的末端的连接，线路的平均负载率是N/N+1。当N=2时，为“2—1”接线，两条线路可以互为备用，线路负载率在50%以下；当N=3时，为“3—1”接线，线路负载率在67%以下；当N=4时，为“4—1”接线，线路负载率在75%以下。随着N的增大，线路负载率也在逐渐增高，同时运行操作也随之复杂。N大于5的接线模式操作更为复杂繁琐，具有较长的联络线，需要较大的投资，而线路负载率并没有显著提高。

环网型接线主要有单环网接线和双环网接线两种模式，环网型接线适用于中小城市中压地区的供电。

（1）单环网接线

单环网接线泛指所有两个电源连接的接线方式，例如架空线之间的连接、电缆之间的连接，或者是架空线和电缆之间的混合连接等。按照不同的电源来源，可以分为不同变电站的母线连接、同一变电站的不同母线连接、主干线连接、分支线连接等。手拉手接线方式中，联络开关在线路正常运行中常开，而分段开关则在线路正常运行中闭合。当一个电源出现故障时，打开连接故障电源的分段开关，闭合联络开关，实现对另一电源的转移。单联络接线要符合以下要求：（1）单联络接线要确保平均每回线路在50%额定载流量以下运行。（2）尽量在线路后段安装单联络接线联络设备。（3）必须在结合区域电网规划的基础上，进行单联络接线的构建，以方便日后的线路改造。

（2）双环网接线

双环网接线在电缆线路中应用较多。双环网接线满足N—1的安全原则，设备利用率可达50%，为沿线中小用户提供双电源带来了便利。实现了对故障隔离时间和供电可靠性的明显提高。

3、“n供一备”接线

“n供一备”指的是一个备用的回路方案供n个回路共用。现以多侧电源三供一备为例进行分析。可以从不同的变电站获取回路电源，另一路变电站的线路可以作为备用。电源切换柜由四个环网柜进线单元组成，电源切换柜接入三个回路的末端，并在附近变电站接入一条线路作为备用电源，实现开环运行。任一回路末端的用户侧都可以安装电源切换柜。“n供一备”接线方式满足了“N—1”安全准则，具有灵活的组网形式和简便的转供电，且具有较高的设备利用率。但是“n供一备”接线方式受地理位置和负荷分布的影响较大。“n供一备”接线适用于经济发展较快，对供电可靠性要求较高的城市配电网中。

4、多分段多聯络接线

根据分段数和联络数的不同，可以将多分段多联络数接线分为两分段两联络、三分段两联络、三分段三联络、四分段四联络等。一般情况下，联络数等于或小于分段数。多分段多联络方式具有较高的供电可靠性和安全性以及经济性，满足安全准则。随着联络开关数目增多，故障停电和检修时间减少。多分段多联络方式还具有较高的线路负载率，缺点是受地理位置和负荷布局的影响较大，且需要较高的造价与资金投入。

二、10kV配电网接线形式适应性分析

1、可靠性分析

（1）10kV配电网的接线方式以单辐射接线居多，应促进10kV配电网由单辐射接线向单环网接线发展，在考虑地理位置和负荷密度的基础上，促进10kV配电网发展三分段两联络接线方式。（2）在10kV配电网中采用三分段两联络接线方式，能有效缩小每条线路的故障范围，减少线路故障对用户的影响。（3）要根据负荷，对10kV配电网接线模式联络点进行设置分配，每条线路最好分成3段到5段。

2、经济性分析

（1）要对线路负荷进行合理分配，确保各接线模式的最小建设费用。（2）对于架空线组成的10kV配电网，在负荷密度较低时采用单辐射接线最为经济。负荷增长时，要改进接线模式。采用分段联络接线方式的经济性更好。（3）在10kV配电网中，低负荷密度下，最经济的接线方式是单辐射接线模式，当负荷密度增大时，采用三分段两联络的接线模式会具有更高的经济性。

结语

在10kV配电网建设中，要根据实际情况选择合适的接线方式，并充分考虑其适用性。尤其是在配电网规划过程中，要采取有效措施实现对网架结构的优化，并长期坚持。要根据负荷密度和可靠性要求，来选择合适的接线方式。只有加强对优化网架结构的重视，才能真正满足10kV配电网的长期规划，实现10kV配电网的良好发展，从而确保10kV配电网的可靠性和经济性。

参考文献：

[1]王巍清. 配电网接线方式可靠性研究[J]. 黑龙江科技信息， 2016（15）：171-171.endprint