摘要：配电网自动化是利用现代电子、计算机、通信及网络技术，对配电网上各种设备进行远方实时监视、保护与控制及优化运行的一种自动化系统。近年来，我国在较大范围内开展了旨在提高配电网运行可靠性和经济性的配网改造工作。同时，在配网自动化研究领域也涌现出许多理论性与实用性研究成果。这些研究既有宏观的配网自动化系统方案设计，也有微观的配网自动化具体功能分析与实现。本文对配电网规划设计中的接线方法进行了分析与研究。
关键词：配电网；规划设计；接线方法
引言
城市电网处于电力系统末端，担负着保证可靠持续供电和提供良好电能质量的作用。我国国民经济的高速发展，新建居民小区和经济开发区层出不穷。城市电网不断扩展，在这个过程中选用什么样的接线模式一直困扰着城市电网设计者。一个好的城市电网应该是应该满足可靠性和经济性，具有可发展的空间。本文总结的常用的城市配网接线模式，并研究了不同接线模式的性质。
1 配网自动化系统网架设计原则
根据近年来的配网自动化工程建设工作，我们认为配网自动化系统的网架设计应遵循以下原则： ①配电网电源点的主变和设备、配电网线路和设备应留有足够的备用容量，根据远期负荷预测和发展规划（一般为8~10年）一次选定，避免短期内重复投资。②配电网电源点的主变、10kV主干线有足够的转移负荷能力。包括有两个及两个以上可靠的独立电源向中压配电网供电，10kV主干线路正常负荷控制在2/3~1/2额定值，留有承担转移故障线路负荷的容量。③优先采用双电源接线，开环运行方式。④按照负荷均衡，长度相近，结构简单，节省投资的原则将10kV馈线适当合理的分段。馈线分段并不是越多越好，过多的分段将使供电成本急剧增加，而供电可靠性并不成比例地提高。⑤一般线路长度在5km以内的宜分2~3段，线路更长时，分段不宜超过5段。每条10kV线路负荷不超过6000kVA。⑥分支线路不能太长，比较长的分支线路要进行适当地调整，以便减少分支线路的故障。
2 配电网接线方式选择原则
目前，我国正在进行的城市配电网建设改造工程，要求对配电网接线方式进行规划设计，根据《城市中低压配电网改造技术导则》要求，配电网接线形式，应保证在正常情况下，能满足供电安全、经济和质量的要求；在故障和设备检修情况下，有比较大的灵活性，尽量保持用户不间断供电，适应对供电可靠性的要求。在选择设计时应遵循以下原则：便于运行及维护检修；优化网架结构、降低线损；保证经济、安全运行；节约设备和材料，投资合理；适应配电自动化的需要；有利于提高供电可靠性和电压质量；灵活地适应系统各种可能的运行方式。
3 配电网规划设计中的接线方法
3.1 辐射式接线
树枝状接线方式适合于城市架空线，非重要用户和郊区。从变电站以10KV出线按树枝状方式供电给柱上变压器和高压用户，如果主干线上未设置分段开关，在分支线上亦未设置分支开关，当线路任一点发生永久性故障时，均将造成全线停电。
3.2 完全放射状
该接线比较适合当负荷集中在电源附近的情况，其特点是接线简单，只要采取适当的措施，可靠性即可达到要求。当电源站的仓位允许时，由于电源和负荷之间采用直接连接，其投资也是较省的。但同时，由于负荷直接接在电源站出口，可能会造成其出口仓位紧张，投资也会增加。
3.3 中介点放射状
这种接线是完全放射状接线模式的变型形式，适用于负荷分块集中情况。中介点就是开关站，它能有效解决变电站出线间隔和路径缺乏问题，接线方式灵活，适用性强。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如果网络中使用的线路载流量较大，比如一条线路可带2台或2台以上变压器时，若采用经中介点的放射状接线，则可以在不增加电源点至开关站间线路回数的情况下，由距离终端变电站较近的开关站供电，以缩小线路长度，同时也减少了电源站的出线仓位；提高了经济性。但是，和完全放射状相比，该接线方式增加了开关站的投资。
3.4 网格式接线
网格接线目前在欧美大城市负荷密集区的低压配电网用得较多，在前苏联和东欧国家的大城市也有采用的。这种结线方式的特点是所有低压配电线路（380、220V）沿街布置，在街口连接起来，构成一个一个的格子。根据负荷情况，在网格中的适当位置引入一定数量电源。这种网格的供电可靠性很高，每个用户都可以从多个方向获得电源。这种结线方式可以是在每段电缆的两端均不装设熔断器等继电保护装置。当某段线路的发生故障时，借助强大的短路电流，在故障点将电缆烧断，并使故障消失。损坏的电缆将在今后的大修中更换，或干脆弃置不用。注意，这时网格的短路容量应足够大，以保证故障时能在故障点将电缆烧断。也有人对这种结线方式在每段电缆的两端均装设熔断器或自动开关，以实现电缆的保护。但这就对熔丝动作电流和自动开关的保护特性提出了很高的要求。
3.5 环网接线
3.5.1 普通环式接线
即在同一中压变电站的供电范围内，把不同的两回中压配电线路的末端或中部连接构成环式网络，。当中压变电站10kV侧采用单母线分段时，两回线路最好分别来自不同母线段，这样只有中压变电站配电全中断时，才会影响用户用电；而当中压变电站只有一母线停电检修时，则不影响用户供电。这种配电网结构、投资比放射式大，但配电线路停电检修可分段进行，停电范围要小。这种接线方式用户每年平均停电小时数比放射式小，适合于大城市边缘，小城市、乡镇也可采用。
3.5.2 “手拉手”环式接线
它与放射式的不同点在于每个中压变电站的一回干线都和另一中压变电站的一回主线接通，形成一个两端都有电源、环式设计、开式运行的主干线，任何一端都可以供给全线负荷。这种接线方式配电线路本身的投资并不一定比普通环式更高。但中压配电站的备用容量要适当增加，以负担其他中压变电站的负荷。实际经验表明：不管配电网的接线形式如何，一般情况下，中压变电站主变都需要留有30%的裕度，而这30%的裕度对“手拉手”环式接线已够用。当然，推荐的裕度更要高些，是40%。“手拉手”环式有2种运行方式：一种是各回主干线都在中间断开，由两端分别供电，这样线损较小，配电线路故障停电范围小，但是在配电网线路开关操作实现远动和自动化前，中压变电站故障或检修时需要留有线路开关的倒闸操作时间；另一种是主干线的断开点设在主干线一端，即由中压变电站出口断路器断开，这样中压变电站故障检修时可迅速转移线路负荷，供电可靠性高，但线损增加，是很不经济的。在实际应用中，应根据系统的具体情况因地制宜。
结束语
综上所述，本文结合工作实际，就配电网接线的典型方式进行了比较，提出了接线方式选择的基本原则。这些将对配网自动化工程实践起到重要的推动作用。本文只是总结了几种接线模式，并给出定性的评价，并没有对这些接线模式的进行定量评价。如何对这些接线模式进行技术经济评价，寻找一些可行的方法，将是下一步要做的工作。
参考文献：
[1] 谢莹华，王成山，葛少云，王赛一，林瑞兴.城市配电网接线模式经济性和可靠性分析[J].电力自动化设备，2005，07：12-17.
[2] 王伟，麻秀范，钟晖，张粒子.系列化中压配电网接线模式研究[J].华北电力技术，2005，05：46-49.
[3] 王巍.城市配电网接线模式的技术经济分析研究[D].华北电力大学（北京），2008.
[4] 姚维平.基于综合赋权法的城市配电网接线模式优化选择研究[D].天津大学，2008.
[5] 田怀源，周步祥，李保生.城市中压配电网规划接线模式和拓扑计算分析[J].山东电力技术，2011，03：42-47.
论文作者:李薇薇,尚玉明,郝晓洁
论文发表刊物:《电力设备》2017年第11期
论文发表时间:2017/8/8
标签：接线论文; 线路论文; 变电站论文; 配电网论文; 负荷论文; 方式论文; 中压论文; 《电力设备》2017年第11期论文;