10kV系统供电可靠性分析及接线型式选择论文_王丽

10kV系统供电可靠性分析及接线型式选择论文_王丽

(内蒙古铁道勘察设计院有限公司 内蒙古呼和浩特市 010050)

摘要:电力工程项目往往受施工环境和工程造价的影响。本文从10kV供配电系统的供电可靠性等方面对10kV电网的结构特点进行了分析,依据项目实际推荐了接线类型,目的在于提高10kV供配电系统的可靠性,使电力资源利用率与投资等方面达到合理的平衡,可供类似电力工程参考。

关键词:10kV供配电;可靠性;接线型式

前言

随着我国经济和社会的不断发展,人们的生活越来越依赖能源。电能能够非常方便快速地被转换成别的能源形式,且清洁高效,逐渐成为了人类生产生活中的理想能源。为了满足人们不断增长的电能需求量,现代电力系统的建设结构以及接线型式也变得更加复杂,系统规模也在不断扩大,对供电可靠性和经济性的要求也越来越高。常见的10kV供配电系统给人们的生产生活带来了非常大的便利,但同时也引发了很多较为严重的后果,出现安全事故。所以应该更加重视10kV供配电系统运行的可靠性和经济性。

1.10kV供电用户高可靠性要求

假设供电可靠率RS-1指标要求达到99.9878%,若采用线变组接线,则需要存在30条站间联络线;若采用扩大内桥加线变组接线,则需要至少存在27条站间联络线;若采用单母分段接线,则需要至少存在26条站间联络线;若采用扩大内桥接线,则需要至少存在25条站间联络线。假设供电可靠率RS-1指标要求达到99.9984%,若采用线变组接线,则无法达到要求;若采用扩大内桥加线变组接线,则需要存在30条站间联络线;若采用单母分段接线,则需要至少存在29条站间联络线;若采用扩大内桥接线,则需要至少存在29条站间联络线。假设供电可靠率RS-1指标要求达到99.9991%,若采用线变组接线,则无法达到要求;若采用扩大内桥加线变组接线,则同样无法达到要求;若采用单母分段接线,则需要存在30条站间联络线;若采用扩大内桥接线,则需要至少存在29条站间联络线。假设供电可靠率RS-1指标要求达到99.9991%以上,若采用线变组接线,则无法达到要求;若采用扩大内桥加线变组接线,则同样无法达到要求;若采用单母分段接线,还是无法达到要求;若采用扩大内桥接线,则需要至少存在29条站间联络线。

2.10kV供电用户电源选择

10kV供电用户的电源方案通常有以下几种:一路10kV电源、一路10kV电源+自备电源、两路10kV电源、两路10kV电源+自备电源等方案;对于建筑规模较大的建筑(如近几年不断涌现的城市综合体),还有多路10kV电源、多路10kV电源+自备电源等方案。设计应当结合当地10kV供电可靠性、项目情况、负荷等级及容量综合判断选择电源方案。设计在满足用电负荷供电要求的前提下,当结合经济因素(投资)、节约社会资源、减少能源浪费等角度综合确定电源方案。从经济角度考虑,由于双电源进线的第二路电源供电部门要根据容量收取高可靠费用,另还有接入费、相应的线缆费、施工费等,而且从前面谈到的10kV电源的可靠性看,城市10kV供电用户的年停电时间只有几小时;另外例如某些铁路项目用电负荷分散且远离城市,电源情况较差,在项目需要保障容量不大、从经济角度设置自备电源投资更省时,建议优选“一路10kV电源+自备电源”方案。而另外有些地方电力部门或行政部门对供配电电源有特殊要求,如在部分城市,消防部门对于消防设备的供电,不管设计采用几路电源,均要求设置自备电源(通常为柴油发电机组),所以设计人员应结合当地相关部门要求确定电源方案。

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3.10kV电网具体接线型式

3.1 10kV电网结构以及运行特点

现阶段,我国各个城市配电网络所采取的主要形式就是10kV配电网,能够于城市市区边缘构建配备10kV以及35kV双绕组的变压器,并且电压为35kV的变电站,也能够构建配备10kV、35kV和110kV三绕组的变压器,并且电压为110kV的变电站,再利用10kV电压给城市市区里面相关配电设备持续送电,然后使用10kV或者是220V/380V电压给电力用户供电。此外,按照电力用户具体用电特点,所采用的供电方式具体有下列几种不同的表现:

通过市区周围或者是进入市区的相应变电站,利用10kV配电室、公用配电变压器以及开关站,采取10kV或者是220V/380V的电压给电力用户持续供电的方式;通过市区周围或者是进入市区的相应变电站,通过10kV电压单回线路给电力用户供电的一种直馈线路方式;让线路两端分别与两个不同变电站或者是相同变电站里面的两个不同电源变压器相连,然后给电力用户提供一种单回线路双电源具体供电方式;通过环形回路对电力用户供电,采取的是开环运行方式;通过同一电压等级相应双回线路给电力用户供电,可是一般情况下,应用的是一回线路运行以及一回线路备用方式,这个时候,能够采用的热备用方式以及冷备用方式分别是:带自动装置以及正常状态下备用回路带电的相应热备用方式、没有自动投入装置以及正常状态下备用回路不带电使用人工手段进行倒闸操作的相应冷备用方式;电力系统主馈线利用分段开关或者是断路器进行分段操作,每个分段又分别给相应的电力用户供电,当出现故障的时候,能够采取分段处理措施;电力系统主馈线利用分段开关或者是断路器进行分段操作,每个分段又通过联络开关和别的相邻回路进行连接,当出现故障的时候,负荷能够通过倒闸操作,让与之相邻的回路继续供电的相应多联络网形具体供电方式。

3.2 10kV电网所采用的典型接线型式和实际供电可靠性

按照10kV供配电系统建设实际情况,通常情况下,10kV配电网所采取的典型接线型式能够分为下列三种:

3.2.1单回路放射式具体接线型式:该接线型式的关键为,将串联元件当做核心,以电源为开始点,采取串联方式连接各个电气元件。采用该接线型式时,随着所用电气元件数量的增加,供电可靠性也会逐渐下降。

3.2.2设置了备用电源的相应单回路放射式具体接线型式:该接线型式的关键为,将单回路放射式当做线路连接基础,利用准备好的备用电源,缩短发生故障之后平均停电时长的具体接线模式。该接线模式采取的作用机理主要为:首先利用线路连接主馈线以及备用电源,当出现故障或必须进行检查的时候,能够通过启动开关这种方式来进行有效的控制。

3.2.3环网供电式具体接线型式:和上述两种不同接线型式相比,该接线型式所具有的供电可靠性明显高很多。主要是因为环网供电模式不仅可以处于开环状态,同时也能够处于闭环状态,也就是说存在两种不同的运行方式。对于采取了环网供电方式的相应配电网,可用率最高的是靠近电源的负荷,而那些远离电源的负荷就会依次降低,其中在两电源中心位置的负荷实际可用率最低。同时,环网接线型式以及双电源接线型式所具有的可靠性基本上相近,同时投资也比较少,所以,建设10kV供电系统的时候,环网接线型式属于比较理想的接线型式。

结束语

对供电安全性以及可靠性进行不断的完善可以为社会生产以及人民正常生活提供优质高效的电能,可以对社会有效发展起到一定的促进作用。建设10kV供配电系统的时候,应结合项目当地电源及电网具体发展情况,同时综合考虑工程实际规划以及实施情况,选择比较合适的接线型式,从而提高10kV供配电网运行效率,增强供电可靠性。

参考文献

[1]陈曦.10kV配电网供电可靠性分析的研究[J].通信电源技术,2017(04):93~95.

[2]杨天义.用户供配电系统设计合理性的某些现状与思考[J].建筑电气,2016,29(3):3-9.

论文作者:王丽

论文发表刊物:《电力设备》2018年第7期

论文发表时间:2018/6/27

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