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10kV中压配电网络接线模式分析
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10kV中压配电网络接线模式分析
10kV配电网由高压变电所的10kV配电装置、开关站、配电房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、合理地分配到客户。一般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，这样也不失一般性。
1.架空线路
在研究供电区域内架空线的接线模式时，考虑到实际可行性，我们分析了几种具有代表性的接线模式：即单电源辐射接线、不同母线出线的环式接线、不同母线三回馈线的环形接线和两分段两联络接线。
1.1单电源辐射接线
单电源辐射接线模式如图1所示，这种模式适用于非重要负荷架空线客户。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是比较经济，配电线路和高压开关数量少、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。

图1单电源辐射接线模式（架空线）
1.2不同母线的环式接线和不同母线三回馈线的环式接线
不同母线出线的环式接线模式（单联络）如图2所示，这种模式中有两个电源（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性要求高的城区供电，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线路允许载流量的1/2。若系统中一条线路出现故障时，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。

图2不同母线出线的环式接线模式（架空线）
在实际应用中，还有一种接线方式，即不同母线三回馈线的环式接线模式，如图3所示。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断开的，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，故归到一起分析。

图3不同母线三回馈线的环式接线模式（架空线）
1.3两分段两联络接线
这种接线模式如图4所示，通过在干线上加装分段断路器把每条线路两分段，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。这种接线模式联络线可以就近引接，但须注意要在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。

图4两分段两联络接线模式（架空线）
2．电缆线路
在研究供电区域内的电缆线路的接线模式时，考虑到实际可行性，我们研究了五种具有代表性的接线模式，即单电源线辐射接线、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。
2.1单电源线辐射接线
如图5所示，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。但其缺点也很明显，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）均可满载运行。

图5单电源线辐射接线模式（电缆）
2.2不同母线出线的环式接线
如图6所示，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）。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。

图6不同母线出线的环式接线模式（电缆）

2.3不同母线出线连接开闭所接线
如图7所示，这种接线模式