光伏人应该了解的供配电基础(3)

光伏人应该了解的供配电基础(3)

一、网络结线所要表达的信息

1.问题的由来

  从空间分布的角度来看供配电系统,作为电源的变配电所、自备发电站等总是集中在一个或少数几个点,而负荷一般总是散布在不同的地点。负荷的位置是由其工作任务决定的,不可能为了配电的方便而随意改变负荷的位置。

  因此,如何将集中的电能配送给到各给定位置处的负荷,就形成了配电方式问题。

2.供配电系统网络结线的含义

  工程上,电源与负荷之间是靠电力线路及相应的配电设备进行电气联系的,配电方式问题实际上就是一个网络结线问题,在这个网络中,电源与负荷为网络的结点,电力线路为网络的边,网络拓扑构成了配电方式。

  网络结线的基本要求为:任一个负荷与电源之间都至少有一个由电力线缆所构成的通道。

3.供配电系统网络结线与变配电所电气主结线的区别

  变配电所电气主结线涉及的范围局限于变配电所内部,表明变配电所进、出线之间的电气结构;供配电系统网络结线的范围从变配电所馈出线开始,到负荷为止,表明的是变配电所与负荷之间的电气结构,在这个结构中,变配电所是被作为一个整体来看待的。

二、典型网络结线方式

1.放射式配电

  图2-1a)为放射式配电的网络拓扑,2-1b)为相应的电气结线示例。这种配电方式的特点为:一回线路只服务于一个负荷。放射式配电的优缺点如下。

1)优点

1)配电回路故障只影响单一负荷,可靠性较高。

2)控制方便。

3)负荷间的相互影响小,电能质量较高。

4)保护和自动化易于实现。

2)缺点

1)需要的回路数多,配电设备投资大,占用空间大。

2)有色金属消耗量较大。

  基于以上优缺点,放射式配电多用于向重要负荷配电,或向单台功率较大的设备配电。

 

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2.树干式配电

  图2-2a)、(b)分别为树干式配电的网络拓扑和电气结线示例。这种配电方式的特点为:一回线路顺次向若干负荷配电,其优、缺点与放射式配电正好相反,适用于向不重要的负荷或小功率用电设备配电。

  树干式配电中,每一负荷都是通过分支线向干线索取所需电能的。分支线的作法主要有两种,即所谓的“T”接和“П”接。2-2b)中负荷1“T”接的例子,它不需要断开干线;负荷2采用的是“П”接,又称环入环出接法,它需要将干线断开接到分支母线上。“П”接法可以在环入环出处设置开关,也可以不设。

 

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3.环式配电

  环式配电是树干式配电的一种延伸,将树干式配电干线的末端接回到电源端,便构成了环式配电,如2-3所示。环式配电中,每一个干线分支点的两端都要设置开关(称为环路开关),以便隔离干线故障,提高供电可靠性。如2-3b)中,若干线F点处发生了故障,这时我们只需断开环路开关QS12QS21,就可以将故障线路段隔离,这时负荷1可通过QF1供电,负荷234可通过QF2供电。

 

光伏人应该了解的供配电基础(3)

  环式配电有开环和闭环两种运行方式,由于闭环运行需要满足一些特定的条件,运行控制要求也相对较高,因此在供配电系统中多采用开环运行方式,即正常运行时环路中有一只环路开关是处于断开状态的,这只开关所处地点被称为开环点。开环点设置在何处,也是影响系统性能的一个技术问题。

  环式配电可靠性较高,网络中任何一段线路故障均不会造成用户停电,且网络结构清晰,可用于重要负荷的供电。但环路中的配电线路和所有开关都要承受环路功率,因此投资较树干式配电为大,保护整定和运行切换也较为复杂。

三、各种网络结线方式的组合应用

  根据电源和负荷的实际情况,可以灵活地组合以上各种配电方式。

    图3-1为双电源单环网配电,3-2为双电源双环网配电,3-3为双电源双回路放射式配电,它们都可以满足一级负荷的供电要求。

 

光伏人应该了解的供配电基础(3)

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  3-4所示为双电源并配置公共备用回路的放射式配电,实际上就是放射式与树干式配电的组合,工作电源采用放射式,备用电源采用树干式,也可以满足一级负荷的供电要求。若将备用干线接成环式,则运行更灵活,可靠性更高。

 

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原文始发于微信公众号(坎德拉学院):光伏人应该了解的供配电基础(3)

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