對典型網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的故障分析和供電可靠性和線路利用率等方面的簡要分析

中壓配電網(wǎng)處于系統(tǒng)電網(wǎng)下游，是連接終端電力用戶和大電網(wǎng)的橋梁，直接關(guān)系到用戶的電能質(zhì)量和供電可靠性。在配電網(wǎng)規(guī)劃、設(shè)計中，電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)選擇將直接決定工程的經(jīng)濟(jì)性和電網(wǎng)供電可靠性。以下，小智對各種典型網(wǎng)架結(jié)構(gòu)在故障分析、供電可靠性和線路利用率等方面進(jìn)行簡要分析，以便為配電網(wǎng)規(guī)劃、建設(shè)提供參考。

輻射式

單輻射：線路由變電站母線出線后，僅配有分段開關(guān)進(jìn)行負(fù)荷分段和故障隔離，沒有其他能夠聯(lián)絡(luò)轉(zhuǎn)供的電源。線路具有結(jié)構(gòu)簡單、工程投資小、運(yùn)行維護(hù)容易等優(yōu)點(diǎn)，但卻無法滿足“N-1”故障運(yùn)行要求，供電可靠性較差。適用于新區(qū)電源布點(diǎn)時，滿足新增負(fù)荷供電需求或偏遠(yuǎn)牧區(qū)和農(nóng)村基礎(chǔ)供電需求。

圖1. 單輻射線路接線示意圖

表1. 單輻射線路故障運(yùn)行方式分析

備注：故障停電范圍表示故障后倒閘后的停電范圍期望值，不含線路故障率，下同。

雙輻射：由同一變電站不同母線配出2回線路，采用同桿雙回架設(shè)方式，對可靠性要求較高的用戶采用雙回路供電，任何一回線路事故或檢修停電時，都可由另一回路供電。架空雙輻射有別于電纜雙射，檢修狀態(tài)下為了人身安全，需要2回同桿線路一起停電，供電可靠性相對較差。

圖2. 雙輻射線路接線示意圖

表2. 雙輻射線路故障運(yùn)行方式分析

分段聯(lián)絡(luò)

多分段適度聯(lián)絡(luò)：故障停運(yùn)或計劃檢修下，線路負(fù)荷可由對側(cè)聯(lián)絡(luò)線路進(jìn)行轉(zhuǎn)供，線路利用率最高可達(dá)(n-1)/n(n為聯(lián)絡(luò)數(shù))。為提高實(shí)際可轉(zhuǎn)供能力，聯(lián)絡(luò)點(diǎn)一般需在負(fù)荷等分點(diǎn)，組網(wǎng)困難;實(shí)際可轉(zhuǎn)供能力受負(fù)荷分布影響較大，實(shí)際線路利用率較難達(dá)到(n-1)/n。

圖3. 多分段單聯(lián)絡(luò)線路接線示意圖

圖4. 多分段適度聯(lián)絡(luò)線路接線示意圖

表3. 分段聯(lián)絡(luò)線路故障運(yùn)行方式分析

環(huán)網(wǎng)式

環(huán)網(wǎng)式：由不同變電站或同一變電站不同母線引出主干線路形成環(huán)網(wǎng)，采用閉環(huán)設(shè)計開環(huán)運(yùn)行方式。雙環(huán)網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)可以滿足N-1-1要求，投資相對較高，推薦負(fù)荷密集區(qū)域配置。

圖5. 單環(huán)網(wǎng)線路接線示意圖

圖6. 雙環(huán)網(wǎng)線路接線示意圖

表4. 環(huán)網(wǎng)式線路故障運(yùn)行方式分析

N供1備

正常由N路主供電源供電，另有一路備用電源，當(dāng)主供電源停電時，可以用備用電源供電，備用電源可以承擔(dān)全部供電負(fù)荷(全供全備模式時)或者部分供電負(fù)荷。

圖7. 2供1備線路接線示意圖

圖8. 3供1備線路接線示意圖

表5. N供1備線路故障運(yùn)行方式分析

花瓣式

接線方式由兩個“花瓣”組成，每一個“花瓣”來自同一個變電站同一母線，形成一個合環(huán)運(yùn)行線路環(huán)網(wǎng)“花瓣”。“雙花瓣”之間接入的開關(guān)站分段開關(guān)開環(huán)運(yùn)行、互為備用。

圖9. 花瓣式(分區(qū))線路接線示意圖

圖10. 花瓣式(互補(bǔ))線路接線示意圖

表6. 花瓣式線路故障運(yùn)行方式分析