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高壓配網接線方式比較分析

文檔作者：馮力鴻文檔來源：中國水利水電建設股份有限公司		點擊數：	更新時間： 2021年12月11日
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高壓配網接線方式比較分析
馮力鴻
(中國水利水電建設股份有限公司，北京 100048)
產品與解決方案
摘要 高壓配電網作為配電網的重要組成部分，其接線方式的合理性對提高供電可靠性和縮
短施工工期具有重要影響。本文對高壓配電網的基本接線方式進行了分析，從最大負載率和供電
可靠性兩方面比較了典型的高壓配電網接線模式，提出了基本接線方式改造為典型接線方式的方
法。
關鍵詞：高壓配電網；接線方式；供電可靠性； 比較
改革開放30年以來，隨著我國經濟的快速發展，
我國電網的用電負荷逐步增長，城市和農村的負荷
密度也逐漸增加?。在一些綜合化的大型城市，如
北京和上海等地， 由于土地供應有限， 因此能夠為
新建變電站提供的空余地是非常少的，無法通過進
一行新建電源點的方式來對負荷增長進行滿足，在這
種情況下，只能通過將原有變電站進行增容來滿足
日益快速的負荷增長要求l2]。例如對于接線方式為
單母線分段的形式可將兩臺主變擴展為四臺主變，
而對于橋型連接的變電站可通過增加一組斷路器和
線變壓器的連接方式將其擴展為三臺主變_3]。同時
選擇合理的聯絡方式和接線模式對提高供電可靠
性，加強變電站的聯絡，促進高壓配電網的合理規
劃都具有重要作用。
1 高壓配電網基本接線模式
我國高壓配電網中代表性的接線模式如圖1和
圖2所示。
圖1 高壓配電網代表性接線模式(一)
圖2 高壓配電網代表性接線模式(二)
上述的兩種高壓配電網接線模式都是單輻射型
接線方式，若主變的容量為 ，取功率因數為0．9，
則按照主變的最大負載率為100％來進行計算，為了
滿足主變壓器的“Ⅳ一l”要求，上述兩種高壓配電
網接線方式中主變壓器的負載率不能超過50％，若
按照最大負載率50％來進行計算，則該種高壓配電
網接線中變電站的進線最大負荷為0．9 。
2 高壓配電網典型接線模式
2．1 單母分段接線方式
如圖3所示，在高壓配電網中，單母線接線方
式是在原來的輻射型接線方式的基礎上對變電站進
行了改造增容并加強了站間的聯絡， 改造后每座
1lOkV變電站都具有兩個不同220kV變電站電源，
在正常的方式下每條220kV變電站的1lOkV出線都
能帶兩臺主變，其不但能夠滿足所帶線路“Ⅳ-1”
的要求，而且還能使線路滿足“Ⅳ_1—1”校驗的要
求，提高了供電可靠性。在正常的運行方式下若每
根線都能夠帶兩臺主變， 則為了使主變都滿足
“Ⅳ_l”的要求，每臺主變的最大負載率應在75％
以下，每臺主變所帶的最大負載約為0．675S， 在
“Ⅳ_l”和“Ⅳ_1—1”兩種校驗方式下各條線路所帶
的最大負荷見表1。
22OkV
變
電
站
220kV
變
電
站
圖3 單母線分段接線方式
2o13年第8期嘲|曩薯教礅l105
產品與解決方案
表1 單母線接線方式下各條線路所帶的最大負荷
正常運行方式下 Ⅳ_1最大有功 Ⅳ一1一l最大有功
線路
有功負荷 負荷／MW 負荷／MW
1 1_35S 2．7 2．7S
2 1l35 2．7 2 7
3 1-35 2．7 2．7
4 l_35 2．7 2．7
5 不運行 1．35 1．35
6 不運行 1-35 1．35
2．2 擴大橋式接線方式
在圖4的接線模式中，每座110kV變電站具有兩
條分別來自不同220kv變電站的電源，在正常運行
的方式下，高壓側變電站的110kV出線可以一條帶
兩臺主變壓器，而另一條帶一臺主變壓器，這樣就
能夠滿足線路的“Ⅳ_1”和“肛1—1”校驗，極大地
提高了供電可靠性。為了能夠滿足主變壓器供電可
靠性“Ⅳ_1”的要求，單臺主變壓器的最大負載率
應在67％以下， 即每臺主變壓器所帶的最大負載應
為0．603S，經過計算在“Ⅳ_1”和“Ⅳ_1—1”兩種方
式下各條線路的最大負荷見表2。
220kV
變
電
站
220kV
變
電
站
圖4 擴大橋接線方式接線圖
表2 擴大橋接線方式下各條線路所帶的最大負荷
正常運行方式下 肛1最大 N-1—1最大
線路
有功負荷 有功負荷／MW 有功負荷／MW
1 0．603S 1．206S 1．809S
2 1．206S 1．809S 1．809S
3 0．603S 1．2O6 1．809S
4 1．206 1．8O9 1．809S
5 0．603 0．6O3 1 2O6
6 0 603S 0．603S 1．206S
2．3 混合型接線模式
統一地區可能出現同時安裝三臺主變和四臺主
變的變電站，且這兩臺變電站距其他變電站距離較
遠，兩個變電站之間的接線模式是非規范式的鏈式
接線，如圖5所示。在正常運行的方式下每條220kV
106}qlmltl~ 2013~8
變電站的110kV出線所帶的主變臺數分別為3臺、2
臺和1臺。為了滿足主變“Ⅳ_1”的可靠性要求，單
臺主變的最大負載率分別為67％和75％，則該4臺主
變的1 10kV變電站主變壓器最大的負載率為0．675S，
而3臺主變的110kV變電站主變壓器最大的負載率
為0．603S，所計算的“Ⅳ 1”和“Ⅳ_1一l”兩種校驗
模式下各條線路的最大負荷見表3。
V 背 V
圖5 混合型接線模式圖
表3 混合型接線模式下各條線路所帶的最大負荷
正常運行方式下 Ⅳ_1最大有功 N-1—1最大
線路
有功負荷 負荷／MW 有功負荷／MW
1 1．35 2．7 2．7
2 1．953S 2．7S 2．7S
3 0．603 1．953S 2．556S
4 0．6O3 1．206 2 556
5 不運行 1．35 1．35
6 0．6O3 1．35 1．35
3 三種典型接線與基本接線的比較
可將基本接線模式一和基本接線模式二的基礎
上對變電站進行增容和改造時建立站問聯絡線，從
而形成接線模式三、接線模式四和接線模式五的三
種典型接線模式。對該五種典型接線模式的單臺主
變最大負載率及供電可靠性的“Ⅳ 1”及“Ⅳ一1—1”
原則進行比較，見表4。
表4 高壓配電網各種接線模式比較
單臺主變 是否滿足 是否滿足 故障下線路
允許最大 線路Ⅳ_1 線路Ⅳ_1—1 出現的
負載率 要求 要求 最大負荷
模式一 5O％ 是 否 O．9
模式二 5O％ 是 否 0．9
模式三 75％ 是 是 2．7
模式四 67％ 是 是 1．809S
模式五 75％和67％ 是 是 2．7
由表4可知，通過對現狀變電站的接線模式進行
改造后，可在滿足變電站主變“Ⅳ-1”的校驗要求
下降主變和各個變電站的負載率由50％提高至67％，
不但提高了各個變電站的供電可靠性，而且也使線
路能夠滿足“Ⅳ_l一1” 的準則，提供了供電的可靠
性。
4 結論
本文對高壓配電網的接線方式進行了比較，應
用本文所述的三種典型接線方式能夠有效解決負荷
增長過快和負荷密度過大等問題，緩解由于城市空
余地較少與負荷增長較大之間的矛盾， 同時還能夠
提高供電可靠性，減小線路的走廊，降低投資成本，
縮短施工工期，具有一定的推廣應用價值。
參考文獻
產品與解決方案
[1】張洪明，廖培鴻，任年榮，等．城市高壓網絡簡化接
線模式探討[J]．中國電力，1995，28(8)：17—20．
[2] 陳文高．配電系統可靠性實用基礎[M]．北京：中國
電力出版社，1998．
[3] 葛少云，郭明星，王成山，等．城市高壓配電網接線
模式比較研究[J]．電力自動化設備，2004，24(2)：
33—37．
作者簡介
馮力鴻(1980．)，男，寧夏銀川人，碩士，主要電力工程項目管理以及電
能質量研究。
(上接第95頁)
補償前負載所需的無功容量為Qo=P× 4 結論
tanAes0．82=2652kvar
要將負載的功率因數補償到0．95，需補償的電
容器容量為
8oo
?
~／1-0
8
．
2
822
一巫
0．95 )
、l=1403kVar
經補償后負載尚需由電源供給的無功容量為
Q6=2652—1403=1249kvar補償前、后線路中的損耗
AP0、APl及線損功率降低數△(△P)為
= 《x10-3= 38002+26522×2．25×l0 =
483．1kW
=
R2~10-3= 38002+12492
25枷_3
△(△P)= 一△ 123．1kW
線損功率或計費電量降低百分數：
口％：△f△P1％：壘 ×100％：2． 87％
JP+△
當功率因數由0．82提高至0．95時，由表2可查
得減收電費百分數：e％=5×0．15一(8×0．5)=4．75％
根據式(9)可得減少電費支出百分數：
△ ％ (口％+P％)×100％≈7．62％
“加裝無功補償，減少電費支出”是大多數電
力用戶加裝無功補償最直接和最主要的目的。本文
以專用線路用戶為例，對無功補償效果進行了全面
的分析和研究，并通過實例計算可知，專線用戶在
加裝無功補償后，其減少電費支出的百分數是十分
可觀的。即使對大多數非專線用戶而言，在實施無
功補償后， 由于電費單價的降低而致電費支出的減
少；同樣是十分可觀和有效的。
從筆者對部分用戶變電所的統計和經驗可知，
用戶在加裝無功補償時所需要的投資，一般只占整
個變電所總投資1．5％～2．5％，而這一投資在補償裝
置正常運行的情況下，只需1．5～4年即可回收。因
此可以說，無功補償是用戶“減少電費支出、降低
生產成本”的重要技術措施。同時隨著經補償后用
戶對無功需求的減少，又進一步的促進了電網能源
損耗降低，是電網實現“降損節能”的重要組成部
分。因此不斷深入地抓好用戶的無功補償，不僅是
用戶的事，更是廣大電力工作者應盡的責任和義
務。
作者簡介
張波(1981．)，男，助理工程師，從事變電檢修、高壓試驗、繼電保護
和無線電管理等工作。
2o13年第8期電囊一l麓琳f107

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