论文部分内容阅读
【摘 要】对目前县级配电网自动化实施中,不注重配电一次网络规划的现象,指出配电自动化是在配电网络上实现的,其根本目标是提高配电网络的供电能力与可靠性,配电网络的优化是配电自动化的实现基础。根据对配网安全供电的要求,指出多分段、多联络是配网规划的基本原则,并据此给出了配电网络规划中,架空线、电力电缆以及开闭所的网架规划原则。
【关键词】配电自动化;配电网络;规划
0.引言
近年来,智能电网已成为电力系统的热门话题,被认为是改变未来电力系统面貌的电网发展模式。智能电网包括智能输电网和智能配电网两方面内容,其中智能配电网具有新技术内容多、与传统电网区别大的特点,对于实现智能电网建设的整体目标有着举足轻重的作用。以配电自动化为基础的智能配电网是电网技术发展的方向,是电力系统的必然趋势。
配电自动化的目的和效益主要体现在:提高供电可靠性、提高供电质量、提高用户服务质量、提高管理效率和推迟基本建设投资。
配电自动化是在配电网络上实现的,其根本目标是提高配电网络的供电能力与可靠性,配电网络的优化比实现配电自动化对根本目标的效果要高的多,因此,在进行配电自动化系统的规划前,必须要做好配电网络的规划。
1.配电自动化系统的配电网络规划原则
为实现配电自动化系统,对一次配电网络的要求是“互联”与“分段”。
10kV中压配电网是供电的基础网络,应根据高压电源点的分布、负荷密度和运行管理的需要分成若干个相对独立的分区配电网,各分区配电网宜以5~10个变电站相互联络组成,并应有清晰合理的分区供电范围,一般不应交错重叠。
1.1保证10kV中压配电网络的安全供电
对10kV中压配电网络的安全供电要求是:
(1)当变电站一段母线失去供电能力时,它原来所供的10kV配电负荷应能通过本站另一段母线和其他变电站进行转供,并不得发生电压过低和设备过负荷;必要时,通过站外有联络的中压配电线路转带部分负荷。
(2)变电站内任一回10kV线路发生故障时,通过故障隔离、切换和倒闸操作,应能向该线路2/3以上的用户继续供电,并不得发生电压过低和设备过负荷。
为达到上述目标,中压配电网应分段成若干段以利于故障隔离,并应增加引入具备相对供电能力的电源来对隔离后的无电源部分恢复送电,一般宜形成多分段、多联络的网络化结构。
根据以上原则,在城市中心区的配电线路应尽量实现多分段、多联络的方式,以满足中心区对供电可靠性的高要求;而过渡区配电网应采取配电线路多分段的方式,具备联络条件的配电线路间可进行相互联络;城郊区可采用配电线路多分段的方式,配电线路间可不相互联络。
1.2架空配电线路的网架规划原则
应逐步形成环网结线,最终达到多分段、多联络的方式,推荐采用三分段、三联络的开环运行方式。为对隔离后的无电源部分恢复送电,必须引入具备相对供电能力的电源,中压配电线路的运行电流应控制在线路允许电流的3/4运行。这样,在故障时,切除故障段后的剩余两段分别由另两回引入的电源供电,由于这两回电源均在3/4的允许电流下运行,增加1/4的负荷电流后,正好在允许电流之内运行。
一般中压网可形成三分段两联络的网络化结构,但变电站出线电缆故障时仍会对出口第一段造成不必要的停电;在有条件的情况下,进一步实现三分段三联络时,可解决这一问题。
架空配电线路的网架规划原则如下:
(1)架空线路采用三分段三联络的网格方式。线路应按负荷情况,参照线路长度、装接容量和用电户数进行分段,段数不宜过多,以三分段为宜。正常运行负荷电流应控制在其允许持续载流量的3/4以下。
(2)线路间的联络首先应考虑同相邻另一变电站的配电线路联络,其次再考虑与同一变电站不同母线上的配电线路联络。
(3)同杆架设的线路应尽可能在同一地点分段,以利于运行维护。
(4)同杆架设的线路不宜作为相互联络的线路。
(5)双回共杆架设线路的分段开关宜相邻设置,以明确供电与停电范围。对大负荷分支、长分支还应增设分段开关以限制故障范围;小的分支线路加装跌落式熔断器。专用线路不参与配电线路环网。
1.3电缆配电线路的网架规划原则
电缆式的结线方式有如下几种:
(1)单树式:由变电站或开闭所引出单回电缆按树枝状对用户供电的结线方式。
(2)双树式:由两段电源相对独立的变电站或开闭所母线各引出一回电缆,形成双树枝状对用户供电的接线方式,沿线均为双回电缆线路,可对用户提供较为可靠的双电源。
(3)单环网式:由变电站或开闭所出线对一单树式线路末端注入电源或通过其它线路相联络可构成单环网,可靠性优于单树式而劣于双树式。
(4)双环网式:双树式线路末端增加电源构成双环网接线。可靠性最高但费用较高,一般较少采用。
对以上各种结线方式的选择,应根据对用户的用电可靠性要求来确定。在有条件时,应积极考虑将电缆形成环网结构,以缩短故障停电时间。为实现配电自动化,宜采用单环网结线。
电缆配电线路的网架规划原则如下:
以电缆为主的供电线路,应采用环网结线开环运行的方式。
构成环网结构,开环运行的电缆其正常运行电流应考虑转供负荷的情况,应留有一定的裕度满足负荷转供的需要,对单环网结线的线路开环运行时,其运行电流应控制在50%允许电流下运行。
对局部放射状结构的电缆线路,应对每一分支设立断开点,一般不宜使用电缆分接箱,宜采用负荷柜方式。
电缆线路当串接的设备超过三个时,应在末端引入电源作为故障时的恢复电源。
1.4开闭所的网架规划原则
开闭所是为了充分利用变电站的馈线间隔以及电缆通道资源,采用一回或两回较大输送能力的线路引入户内开关柜组合设施。通过开闭所,可再对若干个小负荷用户分配供电,开闭所一般均为户内布置设备。开闭所的网架规划原则如下:
开闭所作为变电站母线的延伸,应充分发挥其作用,一般应采用单母线分段方式,每段母线可供电4~5回出线,即两进八出或两进十出。两段母线分别由变电站的不同主变压器引入全电缆线路作为电源,设置母线联络开关作为任一回故障时的恢复电源,即采用单环网结线、母联开关运行的方式。宜采用全电缆进线以满足供电能力和可靠性的要求,开闭所因场地受限制只能实现单母线结线时,应引入一路电源作为联络线,即仍采用单环网结线、开环运行方式,其开环点设在联络线路的进线开关处。
开闭所应按实现综合自动化的要求设计并留有发展的余地。在变电站较少的地区,开闭所可作为电源点引出配电线路参与配电网络。
2.结论
配电网络是实现配电自动化的基础,规范的配电网络规划可以为配网自动化的实施提供良好的电网硬件条件,保证电网的安全可靠,为配网自动化各项目标的实现提供保证,因此,在县级配网自动化实施前,必须要做好配电一次网络的规划。
【参考文献】
[1]刘健,倪建立,邓永辉.配电自动化系统[M].北京:中国水利水电出版社,1999.
[2]王士政.电网调度自动化与配网自动化技术[M].第2版.北京:中国水利水电出版社,2006.
[3]罗毅,丁毓山,李占柱.配电网自动化实用技术[M].北京:中国电力出版社,1999.
【关键词】配电自动化;配电网络;规划
0.引言
近年来,智能电网已成为电力系统的热门话题,被认为是改变未来电力系统面貌的电网发展模式。智能电网包括智能输电网和智能配电网两方面内容,其中智能配电网具有新技术内容多、与传统电网区别大的特点,对于实现智能电网建设的整体目标有着举足轻重的作用。以配电自动化为基础的智能配电网是电网技术发展的方向,是电力系统的必然趋势。
配电自动化的目的和效益主要体现在:提高供电可靠性、提高供电质量、提高用户服务质量、提高管理效率和推迟基本建设投资。
配电自动化是在配电网络上实现的,其根本目标是提高配电网络的供电能力与可靠性,配电网络的优化比实现配电自动化对根本目标的效果要高的多,因此,在进行配电自动化系统的规划前,必须要做好配电网络的规划。
1.配电自动化系统的配电网络规划原则
为实现配电自动化系统,对一次配电网络的要求是“互联”与“分段”。
10kV中压配电网是供电的基础网络,应根据高压电源点的分布、负荷密度和运行管理的需要分成若干个相对独立的分区配电网,各分区配电网宜以5~10个变电站相互联络组成,并应有清晰合理的分区供电范围,一般不应交错重叠。
1.1保证10kV中压配电网络的安全供电
对10kV中压配电网络的安全供电要求是:
(1)当变电站一段母线失去供电能力时,它原来所供的10kV配电负荷应能通过本站另一段母线和其他变电站进行转供,并不得发生电压过低和设备过负荷;必要时,通过站外有联络的中压配电线路转带部分负荷。
(2)变电站内任一回10kV线路发生故障时,通过故障隔离、切换和倒闸操作,应能向该线路2/3以上的用户继续供电,并不得发生电压过低和设备过负荷。
为达到上述目标,中压配电网应分段成若干段以利于故障隔离,并应增加引入具备相对供电能力的电源来对隔离后的无电源部分恢复送电,一般宜形成多分段、多联络的网络化结构。
根据以上原则,在城市中心区的配电线路应尽量实现多分段、多联络的方式,以满足中心区对供电可靠性的高要求;而过渡区配电网应采取配电线路多分段的方式,具备联络条件的配电线路间可进行相互联络;城郊区可采用配电线路多分段的方式,配电线路间可不相互联络。
1.2架空配电线路的网架规划原则
应逐步形成环网结线,最终达到多分段、多联络的方式,推荐采用三分段、三联络的开环运行方式。为对隔离后的无电源部分恢复送电,必须引入具备相对供电能力的电源,中压配电线路的运行电流应控制在线路允许电流的3/4运行。这样,在故障时,切除故障段后的剩余两段分别由另两回引入的电源供电,由于这两回电源均在3/4的允许电流下运行,增加1/4的负荷电流后,正好在允许电流之内运行。
一般中压网可形成三分段两联络的网络化结构,但变电站出线电缆故障时仍会对出口第一段造成不必要的停电;在有条件的情况下,进一步实现三分段三联络时,可解决这一问题。
架空配电线路的网架规划原则如下:
(1)架空线路采用三分段三联络的网格方式。线路应按负荷情况,参照线路长度、装接容量和用电户数进行分段,段数不宜过多,以三分段为宜。正常运行负荷电流应控制在其允许持续载流量的3/4以下。
(2)线路间的联络首先应考虑同相邻另一变电站的配电线路联络,其次再考虑与同一变电站不同母线上的配电线路联络。
(3)同杆架设的线路应尽可能在同一地点分段,以利于运行维护。
(4)同杆架设的线路不宜作为相互联络的线路。
(5)双回共杆架设线路的分段开关宜相邻设置,以明确供电与停电范围。对大负荷分支、长分支还应增设分段开关以限制故障范围;小的分支线路加装跌落式熔断器。专用线路不参与配电线路环网。
1.3电缆配电线路的网架规划原则
电缆式的结线方式有如下几种:
(1)单树式:由变电站或开闭所引出单回电缆按树枝状对用户供电的结线方式。
(2)双树式:由两段电源相对独立的变电站或开闭所母线各引出一回电缆,形成双树枝状对用户供电的接线方式,沿线均为双回电缆线路,可对用户提供较为可靠的双电源。
(3)单环网式:由变电站或开闭所出线对一单树式线路末端注入电源或通过其它线路相联络可构成单环网,可靠性优于单树式而劣于双树式。
(4)双环网式:双树式线路末端增加电源构成双环网接线。可靠性最高但费用较高,一般较少采用。
对以上各种结线方式的选择,应根据对用户的用电可靠性要求来确定。在有条件时,应积极考虑将电缆形成环网结构,以缩短故障停电时间。为实现配电自动化,宜采用单环网结线。
电缆配电线路的网架规划原则如下:
以电缆为主的供电线路,应采用环网结线开环运行的方式。
构成环网结构,开环运行的电缆其正常运行电流应考虑转供负荷的情况,应留有一定的裕度满足负荷转供的需要,对单环网结线的线路开环运行时,其运行电流应控制在50%允许电流下运行。
对局部放射状结构的电缆线路,应对每一分支设立断开点,一般不宜使用电缆分接箱,宜采用负荷柜方式。
电缆线路当串接的设备超过三个时,应在末端引入电源作为故障时的恢复电源。
1.4开闭所的网架规划原则
开闭所是为了充分利用变电站的馈线间隔以及电缆通道资源,采用一回或两回较大输送能力的线路引入户内开关柜组合设施。通过开闭所,可再对若干个小负荷用户分配供电,开闭所一般均为户内布置设备。开闭所的网架规划原则如下:
开闭所作为变电站母线的延伸,应充分发挥其作用,一般应采用单母线分段方式,每段母线可供电4~5回出线,即两进八出或两进十出。两段母线分别由变电站的不同主变压器引入全电缆线路作为电源,设置母线联络开关作为任一回故障时的恢复电源,即采用单环网结线、母联开关运行的方式。宜采用全电缆进线以满足供电能力和可靠性的要求,开闭所因场地受限制只能实现单母线结线时,应引入一路电源作为联络线,即仍采用单环网结线、开环运行方式,其开环点设在联络线路的进线开关处。
开闭所应按实现综合自动化的要求设计并留有发展的余地。在变电站较少的地区,开闭所可作为电源点引出配电线路参与配电网络。
2.结论
配电网络是实现配电自动化的基础,规范的配电网络规划可以为配网自动化的实施提供良好的电网硬件条件,保证电网的安全可靠,为配网自动化各项目标的实现提供保证,因此,在县级配网自动化实施前,必须要做好配电一次网络的规划。
【参考文献】
[1]刘健,倪建立,邓永辉.配电自动化系统[M].北京:中国水利水电出版社,1999.
[2]王士政.电网调度自动化与配网自动化技术[M].第2版.北京:中国水利水电出版社,2006.
[3]罗毅,丁毓山,李占柱.配电网自动化实用技术[M].北京:中国电力出版社,1999.