第三章配電系統(tǒng)的接線方式

第三章配電系統(tǒng)的接線方式第一節(jié)放射式接線一、放射式接線1.定義：從電源點用專用開關(guān)及專用線路直接送到用戶或設(shè)備的受電端，沿線沒有其他負(fù)荷分支的接線稱為放射式接線，也稱專用線供電。2．使用場合：用電設(shè)備容量大、負(fù)荷性質(zhì)重要、潮濕及腐蝕性環(huán)境的場所供電。3．分類：單電源單回路放射式、雙回路放射式接線，二、單電源單回路放射式1．接線如圖3-1所示，該接線的電源由總降壓變電所的6～10kV母線上引出一回線路直接向負(fù)荷點或用電設(shè)備供電，沿線沒有其他負(fù)荷，受電端之間無電的聯(lián)系。1-低壓配電屏2-主配電箱3-分配電箱圖3-1單電源單回路放射式2．特點（1）當(dāng)出線線路發(fā)生故障，線路之間互不影響，供電可靠性高；（2）線路簡單易于操作維護(hù)，保護(hù)裝置簡單，易于實現(xiàn)自動化；（3）開關(guān)設(shè)備數(shù)量較多，線路有色金屬消耗量大，初次投資較大；（4）當(dāng)電源或母線出現(xiàn)故障或檢修時，將導(dǎo)致所有出線停電；（5）當(dāng)某條出線發(fā)生故障、變壓器故障及開關(guān)設(shè)備停電檢修時，該線路負(fù)荷停電。3．適用范圍此接線方式適用于可靠性要求不高的二級、三級負(fù)荷。三、單電源雙回路放射式1．接線如圖3-2所示，同單電源單回路放射式接線相比，該接線采用了對一個負(fù)荷點或用電設(shè)備使用兩條專用線路供電的方式，即線路備用方式。圖3-2單電源雙回路放射式2．特點（1）由于每個負(fù)荷點或用電設(shè)備采用兩條線路供電，當(dāng)一條線路故障或開關(guān)檢修時，另一條備用線路可以投入運行；（2）由于采用備用方式，要求在選擇這兩條線路及其開關(guān)設(shè)備應(yīng)相同，增大了投資量；（3）當(dāng)電源或母線出現(xiàn)故障或檢修時，仍會導(dǎo)致所有負(fù)荷停電；（4）同單電源單回路放射式相比提高了線路供電可靠性。3．適用范圍此接線方式適用于二級、三級負(fù)荷。四、雙電源雙回路放射式（雙電源雙回路交叉放射式）1．接線兩條放射式線路連接在不同電源的母線上，其實質(zhì)是兩個單電源單回路放射的交叉組合。圖3-3雙電源雙回路的放射式2．特點（1）采用此接線最大的好處是每個負(fù)荷點或用電設(shè)備有兩個獨立的一次電源供電；（2）當(dāng)正常電源故障時，經(jīng)過手動或自動的電源切換裝置，可以簡單迅速地切換到備用電源上，保證不停電；（3）這種配電形式一次側(cè)為雙路電源，要求電源的兩組開關(guān)設(shè)備應(yīng)有可靠的聯(lián)（互）鎖裝置，以免誤操作；（4）當(dāng)一線路故障時，全部負(fù)載應(yīng)當(dāng)由另一線路供電，所以要求每一線路應(yīng)有足夠的容量能夠負(fù)擔(dān)全部負(fù)載；（5）由于雙電源、雙線路和雙開關(guān)設(shè)備，供電可靠性較高，但初次投資也較高，開關(guān)操作復(fù)雜，維護(hù)比較困難。3．適用范圍此接線方式適用于可靠性要求較高的一級負(fù)荷。五、具有低壓聯(lián)絡(luò)線的放射式1．接線該接線主要是為了提高單回路放射式接線的供電可靠性，從鄰近的負(fù)荷點或用電設(shè)備取得另一路電源，用低壓聯(lián)絡(luò)線引入。2．特點（1）一次側(cè)電源或變壓器出現(xiàn)故障會導(dǎo)致所有出線停電；（2）當(dāng)某條出線發(fā)生故障或停電檢修時，該線路負(fù)荷由另一路低壓聯(lián)絡(luò)線供電。3．適用范圍互為備用單電源單回路加低壓聯(lián)絡(luò)線放射式適用于用戶用電總?cè)萘啃。?fù)荷相對分散，各負(fù)荷中心附近設(shè)小型變電所（站），便于引電源。與單電源單回路放射式不同之處，高壓線路可以延長，低壓線路較短，負(fù)荷端受電壓波動影響較前者小。此接線方式適用于可靠性要求不高的二、三級負(fù)荷。若低壓聯(lián)絡(luò)線的電源取自另一路電源，則可供小容量的一級負(fù)荷。第二節(jié)樹干式接線一、樹干式接線1．定義：樹干式接線是指由高壓電源母線上引出的每路出線，沿線要分別連到若干個負(fù)荷點或用電設(shè)備的接線方式。2．特點：一般情況下，其有色金屬消耗量較少，采用的開關(guān)設(shè)備較少。其干線發(fā)生故障時，影響范圍大，供電可靠性較差；這種接線多用于用電設(shè)備容量小而分布較均勻的用電設(shè)備。二、直接樹干式1．接線如圖3-5，在由變電所引出的配電干線上直接接出分支線供電。（a）高壓（b）低壓圖3-5直接樹干式2．特點（1）配電裝置數(shù)量少，投資少；（2）供電可靠性差，只要線路上任意一條線段或線路開關(guān)發(fā)生故障或檢修，由該線路供電的全部負(fù)荷均斷電，停電范圍較大；（3）一般干線上連接的負(fù)荷點一般不超過6個，總負(fù)荷容量不超過3000kVA。3．適用范圍一般適用于三級負(fù)荷。三、單電源鏈串樹干式1．接線如圖3-6，在由變電所引出的配電干線分別引入每個負(fù)荷點，然后再引出走向另一個負(fù)荷點，干線的進(jìn)出線兩側(cè)均裝設(shè)開關(guān)。（a）高壓（b）低壓圖3-6單電源鏈串樹干式2．特點（1）可以減少由于某段線路故障而引起停電范圍，縮短停電時間；（2）與直接樹干式接線相比，該接線的供電可靠性有所提高；（3）若在電源出口處發(fā)生故障，則全部負(fù)荷停電；（4）某一負(fù)荷點的開關(guān)設(shè)備需要停電檢修，則該負(fù)荷點后面的負(fù)荷將失去電源而停電。3．適用范圍一般適用于二級、三級負(fù)荷。四、雙電源鏈串樹干式1．接線如圖3-7，在單電源鏈串樹干式的基礎(chǔ)上增加了一路電源。圖3-7雙電源鏈串樹干式2．特點（1）當(dāng)某段線路故障時，只需將故障線路兩端的開關(guān)斷開，各個負(fù)荷可以通過不同的電源獲得電能，克服了由于線路故障而引起的停電問題；（2）與其他樹干式接線相比，該接線的供電可靠性最高；（3）若某一電源停電故障，另一路電源承擔(dān)全部負(fù)荷；（4）某一負(fù)荷點的開關(guān)設(shè)備需要停電檢修，不會造成負(fù)荷停電；（5）在切換電源時可能會由短時停電問題。3．適用范圍適用于二級、三級負(fù)荷。第三節(jié)環(huán)網(wǎng)式一、環(huán)網(wǎng)式1．結(jié)構(gòu)如圖3-8所示為環(huán)網(wǎng)式線路。圖3-8環(huán)網(wǎng)式接線圖2．特點（1）環(huán)網(wǎng)式接線的可靠性比較高，接入環(huán)網(wǎng)的電源可以是一個，也可以是兩個甚至是多個；（2）為加強環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，即保證某一條線路故障時各用戶仍有較好的電壓水平，或保證在更嚴(yán)重的故障（某兩條或多條線路停運）時的供電可靠性一般可采用雙線環(huán)式結(jié)構(gòu)；（3）雙電源環(huán)形線路在運行時，往往是開環(huán)運行的，即在環(huán)網(wǎng)的某一點將開關(guān)斷開。此時環(huán)網(wǎng)演變?yōu)殡p電源供電的樹干式線路。開環(huán)運行的目的，主要考慮繼電保護(hù)裝置動作的選擇性，縮小電網(wǎng)故障時的停電范圍；（4）開環(huán)點的選擇原則是：開環(huán)點兩側(cè)的電壓差最小，一般使兩路干線負(fù)載容量盡可能地相接近；（5）環(huán)網(wǎng)內(nèi)線路的導(dǎo)線通過的負(fù)荷電流應(yīng)考慮故障情況下環(huán)內(nèi)通過的負(fù)荷電流，導(dǎo)線截面要求相同，因此，環(huán)網(wǎng)式線路的有色金屬消耗量大，這是環(huán)網(wǎng)供電線路的缺點；（6）當(dāng)線路的任一線段發(fā)生故障時，切斷（拉開）故障線段兩側(cè)的隔離開關(guān)，將故障線段切除后，即可恢復(fù)供電；（7）開環(huán)點斷路器可以使用自動或手動投入。3．適用范圍（1）雙電源環(huán)網(wǎng)式供電，適用于一級、二級負(fù)荷供電；（2）單電源環(huán)網(wǎng)式適用于允許停電半小時以內(nèi)的二級負(fù)荷。第四節(jié)接線方式的應(yīng)用一、城市電網(wǎng)的接線方式1．放射式2．環(huán)網(wǎng)式常用的基本環(huán)網(wǎng)的接線形式如圖3-9所示。圖3-9城市及小區(qū)常用環(huán)網(wǎng)接線方式在中壓電纜配電網(wǎng)中常用雙線環(huán)網(wǎng)或多線環(huán)網(wǎng)接線。3．多回線式多回線式即兩回或更多回線路的并列接線方式，如圖3-10所示。圖3-10多回線接線方式雙回線路并列時，每一回線路的傳輸容量都應(yīng)保證在另一回線路停運時，能傳輸全部容量。因而在正常運行時每回線路的利用率為50%。三回線路并列時，應(yīng)保證在一回停運時另兩路線路能傳輸全部容量，因而在正常運行時每回線路的利用率為66.7%。4．格式網(wǎng)絡(luò)格式網(wǎng)絡(luò)的接線如圖3-11所示。圖3-11格式網(wǎng)絡(luò)示意圖格式網(wǎng)絡(luò)目前在歐美大城市負(fù)荷密集區(qū)的低壓配電網(wǎng)用的比較多。這種接線方式的特點是所有低壓配電線路（380/220V）沿街布置，在街口連接起來，構(gòu)成一個個的格子，根據(jù)負(fù)荷情況，在網(wǎng)絡(luò)中的適當(dāng)位置引入一定數(shù)量的電源。這種網(wǎng)絡(luò)的供電可靠性非常高，每個用戶都可以從多個方向獲得電源。但這種接線方式對保護(hù)裝置之間的配合提出了很高的要求，有時是很難實現(xiàn)的，使這種接線方式的應(yīng)用受到一定的限制。二、接線方式在不同負(fù)荷等級中的應(yīng)用根據(jù)國家電氣設(shè)計規(guī)范要求，對于不同的負(fù)荷等級，其配電線路的設(shè)計要求是不同的。1．特殊重要的一級負(fù)荷雙電源雙回路交叉放射式：應(yīng)有兩路低壓電源，兩路配電線路，采用交叉放射式的供電方式，在負(fù)荷點處增加備用電源互投裝置。此外必須增設(shè)低壓應(yīng)急電源。2．一級負(fù)荷（1）雙電源雙回路交叉放射式：在容量較大時應(yīng)有兩路低壓電源，兩路配電線路。同時在負(fù)荷點處增加備用電源互投裝置。（2）單電源加低壓聯(lián)絡(luò)線：當(dāng)無法滿足兩路電源時，且容量較小時可從其他負(fù)荷點處引來一低壓聯(lián)絡(luò)線。同時在負(fù)荷點處增加備用電源互投裝置。3．二級負(fù)荷（1）雙電源雙回路放射式：出線回路在6路以下。（2）環(huán)網(wǎng)：允許停電時間在30分鐘以上，同時出線回路在6路以上。（3）鏈串樹干式：允許停電時間在30分鐘以上，同時出線回路在6路以下。（4）單電源雙回路放射式：允許停電時間在30分鐘以內(nèi)，同時出線回路較少。4．三級負(fù)荷對供電無特殊要求。（1）單電源單回路放射式：負(fù)荷容量不大。（2）直接樹干式：負(fù)荷容量很大，出線帶6路以下。（3）環(huán)網(wǎng)：負(fù)荷容量很大，出線帶6路以上。三、電氣照明系統(tǒng)常用的接線方式1．干線系統(tǒng)的接線電氣照明的干線是指從總配電箱到分配電箱的供電線路。常用的配電方式有以下幾種：（1）放射式放射式主要是從總配電箱引出一定數(shù)量的獨立干線到分配電箱。從圖中可以看出配電干線從一樓的總配電箱引出4路干線分別送置2～5層的分配電箱內(nèi)。當(dāng)某一分配電箱發(fā)生故障時，其他配電箱可以繼續(xù)供電。此種接線方式主要用于供電要求可靠性較高的建筑物。（2）樹干式樹干式主要從總配電箱引出的一路干線中，連接幾個分配電箱。從圖中可以看出配電干線從一樓的總配電箱引出1路干線，連接了2～5層的分配電箱。同放射式接線相比，當(dāng)某一分配電箱發(fā)生故障時，會造成其他分配電箱停電，其可靠性比放射式差，但節(jié)約了設(shè)備和線路，降低了成本造價。此種接線方式主要用于多層建筑物中。（3）混合式混合式是有放射式與樹干式相結(jié)合的一種供電方式。圖3-14照明干線系統(tǒng)混合式接線