一、網(wǎng)絡結(jié)線所要表達的信息
1.問題的由來
? 從空間分布的角度來看供配電系統(tǒng),作為電源的變配電所、自備發(fā)電站等總是集中在一個或少數(shù)幾個點,而負荷一般總是散布在不同的地點。負荷的位置是由其工作任務決定的,不可能為了配電的方便而隨意改變負荷的位置。
? 因此,如何將集中的電能配送給到各給定位置處的負荷,就形成了配電方式問題。
2.供配電系統(tǒng)網(wǎng)絡結(jié)線的含義
? 工程上,電源與負荷之間是靠電力線路及相應的配電設備進行電氣聯(lián)系的,配電方式問題實際上就是一個網(wǎng)絡結(jié)線問題,在這個網(wǎng)絡中,電源與負荷為網(wǎng)絡的結(jié)點,電力線路為網(wǎng)絡的邊,網(wǎng)絡拓撲構(gòu)成了配電方式。
? 網(wǎng)絡結(jié)線的基本要求為:任一個負荷與電源之間都至少有一個由電力線纜所構(gòu)成的通道。
3.供配電系統(tǒng)網(wǎng)絡結(jié)線與變配電所電氣主結(jié)線的區(qū)別
? 變配電所電氣主結(jié)線涉及的范圍局限于變配電所內(nèi)部,表明變配電所進、出線之間的電氣結(jié)構(gòu);供配電系統(tǒng)網(wǎng)絡結(jié)線的范圍從變配電所饋出線開始,到負荷為止,表明的是變配電所與負荷之間的電氣結(jié)構(gòu),在這個結(jié)構(gòu)中,變配電所是被作為一個整體來看待的。
二、典型網(wǎng)絡結(jié)線方式
1.放射式配電
? 圖2-1(a)為放射式配電的網(wǎng)絡拓撲,圖2-1(b)為相應的電氣結(jié)線示例。這種配電方式的特點為:一回線路只服務于一個負荷。放射式配電的優(yōu)缺點如下。
1)優(yōu)點
(1)配電回路故障只影響單一負荷,可靠性較高。
(2)控制方便。
(3)負荷間的相互影響小,電能質(zhì)量較高。
(4)保護和自動化易于實現(xiàn)。
2)缺點
(1)需要的回路數(shù)多,配電設備投資大,占用空間大。
(2)有色金屬消耗量較大。
? 基于以上優(yōu)缺點,放射式配電多用于向重要負荷配電,或向單臺功率較大的設備配電。
2.樹干式配電
? 圖2-2(a)、(b)分別為樹干式配電的網(wǎng)絡拓撲和電氣結(jié)線示例。這種配電方式的特點為:一回線路順次向若干負荷配電,其優(yōu)、缺點與放射式配電正好相反,適用于向不重要的負荷或小功率用電設備配電。
? 樹干式配電中,每一負荷都是通過分支線向干線索取所需電能的。分支線的作法主要有兩種,即所謂的“T”接和“П”接。圖2-2(b)中負荷1為“T”接的例子,它不需要斷開干線;負荷2采用的是“П”接,又稱環(huán)入環(huán)出接法,它需要將干線斷開接到分支母線上。“П”接法可以在環(huán)入環(huán)出處設置開關,也可以不設。
3.環(huán)式配電
? 環(huán)式配電是樹干式配電的一種延伸,將樹干式配電干線的末端接回到電源端,便構(gòu)成了環(huán)式配電,如圖2-3所示。環(huán)式配電中,每一個干線分支點的兩端都要設置開關(稱為環(huán)路開關),以便隔離干線故障,提高供電可靠性。如圖2-3(b)中,若干線F點處發(fā)生了故障,這時我們只需斷開環(huán)路開關QS12和QS21,就可以將故障線路段隔離,這時負荷1可通過QF1供電,負荷2、3、4可通過QF2供電。
? 環(huán)式配電有開環(huán)和閉環(huán)兩種運行方式,由于閉環(huán)運行需要滿足一些特定的條件,運行控制要求也相對較高,因此在供配電系統(tǒng)中多采用開環(huán)運行方式,即正常運行時環(huán)路中有一只環(huán)路開關是處于斷開狀態(tài)的,這只開關所處地點被稱為“開環(huán)點”。開環(huán)點設置在何處,也是影響系統(tǒng)性能的一個技術問題。
? 環(huán)式配電可靠性較高,網(wǎng)絡中任何一段線路故障均不會造成用戶停電,且網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)清晰,可用于重要負荷的供電。但環(huán)路中的配電線路和所有開關都要承受環(huán)路功率,因此投資較樹干式配電為大,保護整定和運行切換也較為復雜。
三、各種網(wǎng)絡結(jié)線方式的組合應用
? 根據(jù)電源和負荷的實際情況,可以靈活地組合以上各種配電方式。
? ? 圖3-1為雙電源單環(huán)網(wǎng)配電,圖3-2為雙電源雙環(huán)網(wǎng)配電,圖3-3為雙電源雙回路放射式配電,它們都可以滿足一級負荷的供電要求。
??圖3-4所示為雙電源并配置公共備用回路的放射式配電,實際上就是放射式與樹干式配電的組合,工作電源采用放射式,備用電源采用樹干式,也可以滿足一級負荷的供電要求。若將備用干線接成環(huán)式,則運行更靈活,可靠性更高。
原文始發(fā)于微信公眾號(坎德拉學院):光伏人應該了解的供配電基礎(3)