中压10千伏配电网闭环供电模型的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种中压配电网供电模型，特别是一种中压10千伏配电网闭环供电模型，其结构要点在于，包括有复数台变压器，每台变压器的10千伏侧引出独立的两段母线，每段母线各馈出一回10千伏馈线，所馈出的两回馈线通过若干环网单元连接，环网单元中的联接元件为断路器，形成闭环环网结构，该复数个环网单元中至少设置一个断路器作为联络开关，每台变压器所形成的闭环环网结构均通过该联络开关和联络线连接到另一台变压器所形成的闭环环网结构上。优点在于，供电可靠性高，同一变压器的闭环运行不会提高配电网短路电流，因此改造量小，建设成本低，可行性高。
【专利说明】中压10千伏配电网闭环供电模型
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种中压配电网供电模型，特别是一种中压10千伏配电网闭环供电模型。
【背景技术】
[0002]国内外高可靠性供电区的中压配电网普遍采用环网结构，其运行方式分为开环运行和闭环运行两种。我国中压10千伏配电网采用“开环运行+配电自动化”方式，即正常运行时各10千伏馈线之间的联络开关打开，10千伏馈线采用辐射供电；当馈线故障后，通过配电自动化系统实施故障定位和隔离，将联络开关闭合实现向非故障段的供电，其缺点是故障后恢复供电的时间较长，需要几分钟?几十分钟。新加坡、香港等地区的中压20千伏配电网采用“闭环运行+差动保护”的方式，即正常运行时两回10千伏馈线之间通过断路器等设备相联，形成环网；当馈线故障后，通过继电保护设备迅速实施故障定位和隔离，只需要几十?几百毫秒。与开环运行方式相比，闭环运行优点是故障后恢复供电的时间短，缺点是短路电流值大，建设费用高。
[0003]然而，新加坡、香港等地区中压20千伏配电网采用的闭环运行方式中，两回20千伏馈线来自不同变压器的20千伏母线。在同样短路容量的情况下，10千伏配电网短路电流是20千伏配电网的2倍。如果将这一接线模式直接应用到我国的10千伏配电网中，我国10千伏配电网的短路电流将大幅度超过已有设备的额定值(一般为25千安或31.5千安)，需要进行大量改造，不仅投资大，而且还可能在改造期间影响用户的正常供电。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的在于根据现有技术的不足之处而提供一种供电可靠性高、短路电流水平合理、改造成本低的中压10千伏配电网闭环供电模型。
[0005]本实用新型的目的是通过以下途径来实现的:
[0006]中压10千伏配电网闭环供电模型，其结构要点在于，包括有复数台变压器，每台变压器的10千伏侧引出独立的两段母线，每段母线各馈出一回10千伏馈线，所馈出的两回馈线通过复数个环网单元连接，环网单元中的联接元件为断路器，形成闭环环网结构，该复数个环网单元中至少设置一个断路器作为联络开关，每台变压器所形成的闭环环网结构均通过该联络开关和联络线连接到另一台变压器所形成的闭环环网结构上。
[0007]这样，本实用新型采用同一变压器自成一闭环环网结构，每个闭环环网结构都由两段母线供电，当闭环环网结构中的任一环网单元或者一段线路故障断电，则可由对应的另一条馈线供电，而当闭环环网结构中的双馈线均故障，或者对应的变压器故障，则可通过联络线及联络开关由另一台变压器供电。优点在于，供电可靠性高，当一回馈线故障后，通过继电保护设备迅速实施故障定位和隔离，快速恢复供电；当两回馈线故障后，通过联络线实现支援，快速恢复供电。其次，同一变压器的闭环运行不会提高配电网短路电流。只有一台变压器向环网提供短路电流，短路电流水平与常规的开环运行方式没有差别，因此改造量小，建设成本低，可行性高。
[0008]所述环网单元或者为配电站，或者为环网柜，或者为开关站。
[0009]每个环网单元的内部都采用断路器作为联接元件，可作为各种断路器、联络开关
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[0010]在每台变压器所形成的闭环环网结构中安装有差动保护装置。
[0011]差动保护装置是配网运行中用于故障保护的一种装置，差动保护原理简单、使用电气量单纯、保护范围明确、动作不需延时，一直用于变压器做主保护。在闭环环网结构中的环网单元配备差动保护，当发生线路短路故障时，保护装置可以快速断开故障点两侧的断路器以隔离故障。
[0012]正常运行状态下，每个闭环环网结构上供电的负荷不超过两回馈线热稳定极限供电负荷的50%。
[0013]为了确保能够应对故障的恢复供电，需要对闭环运行负荷进行限制。
[0014]综上所述，本实用新型提供了一种中压10千伏配电网闭环供电模型，采用同一变压器自成一闭环环网结构，每个闭环环网结构都由两段母线供电，并通过联络线及联络开关连接另一台变压器的闭环环网。优点在于，供电可靠性高，同一变压器的闭环运行不会提高配电网短路电流,因此改造量小,建设成本低,可行性高。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型最佳`实施例中所述的中压10千伏配电网闭环供电模型的结构示意图。
[0016]下面结合实施例对本实用新型做进一步描述。
【具体实施方式】
[0017]最佳实施例:
[0018]参照附图1，变电站中有三台主变压器，分别是主变压器1、主变压器2和主变压器3，每台主变压器都形成了一个闭环环网结构，以主变压器I为例，其10千伏侧引出独立的两段母线，分别为母线11和母线12，每段母线各馈出一回10千伏馈线，分别对应为馈线11和馈线12，其中馈线11通过断路器11连接两个环网单元HWll和服12，而馈线12通过断路器12连接两个环网单元HW14和HW13，最后连接形成闭环环网结构。所述环网单元或者为配电站，或者为环网柜，或者为开关站，每个环网单元的内部都采用断路器作为联接元件。在每台变压器所形成的闭环环网结构中安装有差动保护装置(图中未示意出，其可采用现有市售的差动保护装置)。正常运行状态下，每个闭环环网结构上供电的负荷不超过两回馈线热稳定极限供电负荷的50%。
[0019]在主变压器I的闭环环网结构中，环网单元HW13设置有联络开关，其通过联络线12连接到主变压器2的闭环环网结构中。图中，实心的块状构造为正常运行下闭合状态的断路器，而空心的块状构造则为正常运行下打开状态的断路器。
[0020]同样，母线21和母线22均来自主变压器2的10千伏侧，母线31和母线32均来自主变压器3的10千伏侧。图中的HW11、HW12……HW33、HW34表示环网柜、配电站(室)等可以组成环网的联接单元，每个联接单元内部采用10千伏断路器作为联接设备。联接单元通过闭合的断路器与用电负荷连接，变电站经馈线和环网联接单元向用电负荷供电。联络线12和联络线23联接不同的闭合环网内部的联接单元，正常时联络线两侧的断路器均处于断开状态，即联络线没有联通，处于备用状态。
[0021]当任何一条馈线(例如馈线11)发生故障时，依时序发生如下动作:
[0022]差动保护检测到故障；发出动作指令，故障点两侧的断路器打开(例如断路器11和环网HWll中的断路器A打开)，馈线11上发生故障的线路段被隔离；服11、HW12、HW13、HW14上的负荷全部由馈线12供电。
[0023]当来自同一变压器的两条馈线(例如馈线11和馈线12)发生故障时，依时序发生如下动作:
[0024]差动保护检测到故障；发出动作指令，故障点两侧的断路器打开(例如断路器11和环网HWll中的断路器A打开，断路器12和环网HW14中的断路器B打开)，馈线11、馈线12上发生故障的线路段被隔离；联络线12两侧的断路器闭合，联络线12由备用状态转为运行状态。HW11、HW12、HW13、HW14上的负荷全部由馈线21和馈线22供电。
[0025]以上所述主变压器可以是220千伏变电站或110千伏变电站的主变压器，但变压器的低压侧为10千伏。
[0026]本实用新型未述部分与现有技术相同。
【权利要求】
1.中压10千伏配电网闭环供电模型，其特征在于，包括有复数台变压器，每台变压器的10千伏侧引出独立的两段母线，每段母线各馈出一回10千伏馈线，所馈出的两回馈线通过复数个环网单元连接，环网单元中的联接元件为断路器，形成闭环环网结构，该复数个环网单元中至少设置一个断路器作为联络开关，每台变压器所形成的闭环环网结构均通过该联络开关和联络线连接到另一台变压器所形成的闭环环网结构上。
2.根据权利要求1所述的中压10千伏配电网闭环供电模型，其特征在于，所述环网单元或者为配电站，或者为环网柜，或者为开关站。
3.根据权利要求1所述的中压10千伏配电网闭环供电模型，其特征在于，在每台变压器所形成的闭环环网结构中安装有差动保护装置。
4.根据权利要求1所述的中压10千伏配电网闭环供电模型，其特征在于，正常运行状态下，每个闭环环网结构上供电的负荷不超过两回馈线热稳定极限供电负荷的50%。
【文档编号】H02J3/00GK203481822SQ201320519162
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年8月25日 优先权日:2013年8月25日
【发明者】杨晓东, 张林垚, 林章岁, 胡臻达 申请人:国家电网公司, 国网福建省电力有限公司, 福建省电力有限公司电力经济技术研究院