隨著經濟不斷發展,城市用電負荷密度迅速增長,高負荷密度的新區對供電可靠性也提出很高的要求,傳統配電網的輻射性供電方式無法滿足供電可靠性要求。借鑑供電可靠性處於世界領先地位的新加坡配電網接線方式,國內的廣州、蘇州等城市配電網,在高負荷密度和高供電可靠性需求的區域建設「花瓣型」配電網。本文初步介紹「雙花瓣」配電網絡結構。
1、「雙花瓣」配電網絡結構
「 雙花瓣」配電網絡參照「花瓣式」配電網絡,每個「花瓣」由兩組電源構成,每組電源由變電站同一段母線的兩回饋線構成環網,形成花瓣結構,環網合環運行。「雙花瓣」配電網絡通過開關站實現組網,開關站內設置的母線聯絡開關,同時也是兩組電源線路聯絡開關,組成花瓣式相切的形狀,即每個開關站的電源分別由兩個花瓣同時供電,形成「雙花瓣」網絡結構。
「雙花瓣」配電網絡結構見下圖:
為了滿足運行需求,開關站進出線均配置斷路器。當線路任一段發生故障時,其兩端站點的斷路器瞬時切開故障區域,非故障區域不受影響。該結構特點是配電線路合環運行,供電可靠性非常高,滿足負荷轉供能力達到100%的要求。
2、開關站接入方案
單個花瓣掛接6個開關站,開關站採用單母分段接線,設置分段開關,且每段母線均設置兩路進線開關;進出線開關、母聯開關均採用斷路器。
1)「雙花瓣」配電網絡開關站接入方式見下圖:
2)運行方式:
a、正常運行方式時:「花瓣」的每組電源路合環運行。即變電站同一段母線的兩個出線開關同時閉合,開關站內的每段母線的兩個進線開關同時閉合,母聯開關斷開;變電站A帶1#~6#開關站的I段母線,變電站B帶1#~6#開關站的II段母線;兩變電站的出線線路分別處於合環運行狀態;
b、當開關站某一母線的其中一路進線電源失電時,由本段母線的另一進線電源接帶本段母線負荷;
c、當開關站某一母線的兩路進線電源同時失電,滿足條件時,母聯備自投動作,斷開該母線的兩路進線開關,自投母聯開關,由另一段母線接帶該母線的負荷;
3)繼電保護配置方案:
a、變電站至開關站間及開關站與開關站間的電纜線路配置光纖電流差動保護,及相間過流、零序過流保護。
b、開關站母線配置母線電流差動保護,保護動作瞬時切斷與母線連接的進出線開關,同時閉鎖母聯開關自投。
c、開關站饋線配置相間過流、零序過流保護,其中對於可能接有分布式源的線路,對應饋線開關繼電保護裝置預留方向保護。
d、10kV分段設置備自投及時間可整定的複合電壓閉鎖相間後加速保護。
3、公共配電室接入方案
公共配電室採用10kV單母線分段接線,不設母聯開關,電兩路源分別引自開關站不同段母線的饋線開關,10kV開關採用負荷開關,配電室配置兩臺1000kVA的節能環保低噪音型乾式變壓器,0.4kV低壓採用單母線分段接線,設置分段開關。
1)配電室接入方式見下圖:
2)運行方式:
a、正常運行方式時:配電室兩路電源分別接帶本段母線負荷
b、當一路進線電源失電或變壓器檢修停電時時,滿足條件後,低壓母聯備自投動作,由另一臺變壓器接帶該母線的負荷;
3)繼電保護配置方案:
a、10kV進出線負荷開關不配置保護裝置;
b、變壓器在10kV側採用負荷開關-熔斷器組合電器實現反時限過流保護。
c、0.4kV側的總框架斷路器:脫扣器選擇無觸點連續可調數顯型,具備過流、過負荷保護更能。
d、0.4kV出線保護:出線斷路器脫扣器選擇電子式脫扣器,具備過流、過負荷保護更能。
e、0.4kV母聯櫃安裝低壓備自投裝置,實現0.4kV低壓母線的聯絡,主要功能:自投自復、自投手復、手動、合環。
4、結語
隨著經濟不斷發展,城市用電負荷密度迅速增長,高負荷密度的新區對供電可靠性也提出很高的要求,傳統配電網的輻射性供電方式無法滿足供電可靠性要求。借鑑供電可靠性處於世界領先地位的新加坡配電網接線方式,國內的廣州、蘇州等城市配電網,在高負荷密度和高供電可靠性需求的區域建設「花瓣型」配電網,供電可靠率可達到RS-3>99.999%。
關注本號,後續介紹相關站室設計方案、配電網網架結構等內容。