配电网架接线结构的制作方法
【专利摘要】一种配电网架接线结构，该配电网架接线结构中包含若干开关站和变电站，所述的开关站包含通过分段开关串联的第一段母线和第二段母线，每段母线分别连接一回进线、若干回出线和一回联络线，该开关站的两回进线分别连接不同的变电站，开关站之间设置联络线，联络线的一端连接一个开关站的第一段母线，联络线的另一端连接另一个开关站的第二段母线。本实用新型运行方式灵活，可靠性高，开关站集中供电模式，便于运维管理，开关站进线及联络线配置光纤纵差保护，开关站母线分段开关及联络开关配置备自投及扩展备自投，能加快配网故障消除，及非故障区段供电，减少故障停电时间，有助于提高供电可靠率，适用于变电站中压间隔不足、出线走廊受限、负荷集中、且可靠性要求高的区域。
【专利说明】配电网架接线结构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种配电网架接线结构。
【背景技术】
[0002]上海市是我国第一大城市，四个中央直辖市之一，是我国经济、金融、贸易和航运中心。2012年，上海市GCP达到2.01万亿人民币，全世界排名11位。人均GCP及人均可支配收入均居全国各省区及直辖市首位。上海目前正处于“产业转型”的发展关键时期，着力打造“四个中心” 一国际经济中心、国际金融中心、国际贸易中心、国际航运中心，这就对全市供电能力水平提出了更高的要求。
[0003]上海市浦东新区全区面积1210.41平方公里，自1990年代党中央、国务院决定“浦东大开发”以来历经20余年发展，已建成金桥、张江国家级开发区、外高桥保税区、陆家嘴金融贸易区等重点区域。2013年7月3日，“中国(上海)自由贸易试验区”获批，落户浦东新区沿海28平方公里，标志着上海发展的新起点。作为全市最大、最具活力的区县，浦东新区在包括经济发展、产业转型等诸多方面引领全市。
[0004]浦东核心区配电网的建设范围为浦东黄浦江沿江核心区，西至黄浦江，北至黄浦江，东至浦东南路，南至耀华路，占地约10平方公里。该核心地区用电负荷的快速增长和配网线路的自然延伸，不可避免造成了界线模糊、线路交叉、迂回供电等问题，影响供电可靠性和线损精益化。
[0005]浦东核心区的历史供电可靠率在国内虽然处于较高水平，但相较代表世界一流水平的新加坡、东京、香港、巴黎等国际先进城市，差距较大。2013年，国家电网公司颁布了《配电网规划设计技术导则》，提出将大型城市核心区域定义为A+区域，与世界一流水平接轨，实现供电可靠率高于99.999%的发展目标。因此，无论是国际大都市核心城区的供电服务水平，还是国家电网公司技术导则提出的发展目标，都对浦东核心区提出了更高的供电可靠性要求。
[0006]在IOkV中压配电网网架结构方面，核心区相较国网公司、上海公司相关导则，属于不规范、非典型的现象主要有三种:
[0007]1、架空线分段容量偏大，联络偏少；
[0008]2、按照旧标准建设的III型配电站不符合当前技术原则；
[0009]3、架空线存在非典型接线。
[0010]而通过对比国际先进大都市配电网结构，如东京、新加坡、香港、巴黎等，总结出核心区当前网架存在的不足包括:
[0011]1、部分变电站间隔合用率较高；
[0012]2、开关站上级电源均来自同一变电站的不同母线，属于二级双电源；
[0013]3、大部分环网上级电源来自同一变电站(开关站)的不同母线，属于二级双电源；
[0014]4、开关站总体数量偏少，IOkV间隔紧张；
[0015]5、存在大环网套小环网结构，对配电自动化部署带来技术难度；[0016]6、网架横向联络薄弱，网架负荷转移能力有限。
[0017]为解决上述配电网网架方面存在问题，核心区需强化配网网架结构，优化接线方式，降低线路平均负载率，增强负荷转供能力，研究制定规范化的配网接线模式，并按照统一标准、高品质施工建设。
实用新型内容
[0018]本实用新型提供一种配电网架接线结构，供电可靠性高，开关站集中供电模式，便于运维管理。
[0019]为了达到上述目的，本实用新型提供一种配电网架接线结构，该配电网架接线结构中包含若干开关站和变电站，所述的开关站包含通过分段开关串联的第一段母线和第二段母线，每段母线分别连接一回进线、若干回出线和一回联络线，该开关站的两回进线分别连接不同的变电站，开关站之间设置联络线，联络线的一端连接一个开关站的第一段母线，联络线的另一端连接另一个开关站的第二段母线。
[0020]所述的联络线上设置联络开关，所述的联络开关分别设置在连接一个开关站第二段母线的一侧和连接另一个开关站的第一段母线一侧。
[0021]连接开关站第二段母线一侧的联络开关为常开热备用开关，连接开关站的第一段母线一侧的联络开关为常闭开关。
[0022]所述的开关站的进线上设置光纤纵差保护模块。
[0023]所述的开关站的进线上的光纤纵差保护模块、开关站上的分段开关和联络线上的联络开关分别连接备自投及扩展备自投装置。
[0024]所述的开关站的出线上设置过流、零流保护模块及智能分布式配电终端。
[0025]所述的开关站的联络线上设置过流、零流保护模块和光纤纵差保护模块。
[0026]所述的光纤纵差保护模块包含串联的电流互感器和断路器。
[0027]本实用新型运行方式灵活，可靠性高，开关站集中供电模式，便于运维管理，开关站进线及联络线配置光纤纵差保护，开关站母线分段开关及联络开关配置备自投及扩展备自投，能加快配网故障消除，及非故障区段供电，减少故障停电时间，有助于提高供电可靠率，适用于变电站中压间隔不足、出线走廊受限、负荷集中、且可靠性要求高的区域。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]图1是本实用新型的电路结构框图。
[0029]图2是本实用新型中开关站的简化图。
[0030]图3是本实用新型中开关站的联络模型图。
【具体实施方式】
[0031]以下根据图1?图3，具体说明本实用新型的较佳实施例。
[0032]本实用新型提供一种配电网架接线结构，该配电网架接线结构中包含若干开关站和变电站，所述的开关站包含通过分段开关串联的第一段母线和第二段母线，每段母线分别连接一回进线、若干回出线和一回联络线，该开关站的两回进线分别连接不同的变电站，开关站之间设置联络线，联络线的一端连接一个开关站的第一段母线，联络线的另一端连接另一个开关站的第二段母线。
[0033]所述的联络线上设置联络开关，所述的联络开关分别设置在连接一个开关站第二段母线的一侧和连接另一个开关站的第一段母线一侧，连接开关站第二段母线一侧的联络开关为常开热备用开关，连接开关站的第一段母线一侧的联络开关为常闭开关。
[0034]所述的开关站的进线上设置光纤纵差保护模块，在线路内部故障时可实现全线速动，有选择的、快速的跳开故障线路，该光纤纵差保护模块包含串联的电流互感器和断路器。
[0035]所述的开关站的进线上的光纤纵差保护模块、开关站上的分段开关和联络线上的联络开关分别连接备自投及扩展备自投装置。
[0036]所述的开关站的出线上设置过流、零流保护模块及智能分布式配电终端，线路区段故障，通过分布自愈配电终端隔离故障后，恢复出线开关及联络开关使线路非故障区段恢复供电。
[0037]所述的开关站的联络线上设置过流、零流保护模块和光纤纵差保护模块，在联络线内部故障时可实现全线速动，有选择的、快速的跳开故障线路。
[0038]所述的备自投及扩展备自投装置具有远方投切控制功能，非故障失电区段可通过备自投装置切换至其他路径的电源进行供电。
[0039]如图1所示，图中显示了开关站A、开关站B和开关站C，以及变电站1、变电站2、变电站3和变电站4的连接关系，开关站A的第一段母线和第二段母线通过分段开关QFll串联，开关站B的第一段母线和第二段母线通过分段开关QF12串联，开关站C的第一段母线和第二段母线通过分段开关QF13串联，开关站A的第一段母线11连接的进线JXl连接变电站I的母线22，开关站A的第二段母线12连接的进线JX2连接变电站2的母线23，开关站B的第一段母线连接的进线连接变电站I的母线22，开关站B的第二段母线连接的进线连接变电站2的母线23，开关站C的第一段母线连接的进线连接变电站4的母线，开关站C的第二段母线连接的进线连接变电站3的母线，开关站A的第一段母线11和开关站C的第二段母线之间设置联络线101’，该联络线101’的一端连接开关站A的第一段母线11，另一端连接开关站C的第二段母线，开关站A的第二段母线12和开关站B的第一段母线之间设置联络线101，该联络线101的一段连接开关站A的第二段母线，另一端连接开关站B的第一段母线，开关站B的第二段母线和开关站C的第一段母线之间设置联络线101’ ’，该联络线101’’的一端连接开关站B的第二段母线，另一端连接开关站C的第一段母线。
[0040]如图1所示，所述的联络线101上设置联络开关QF15和联络开关QF16，联络开关QF15设置在连接开关站A第二段母线12 —侧，为常开热备用开关，联络开关QF16设置在连接开关站B第一段母线一侧；所述的联络线101’上设置联络开关QF19和联络开关QF14，联络开关QF19设置在连接开关站C第二段母线一侧，为常开热备用开关，联络开关QF14设置在连接开关站A第一段母线一侧；所述的联络线101’’上设置联络开关QF17和联络开关QF18，联络开关QF17设置在连接开关站B第二段母线一侧，联络开关QF18设置在连接开关站C第一段母线一侧。
[0041]如图1所示，所述的开关站A、开关站B和开关站C的进线上设置光纤纵差保护模块，该光纤纵差保护模块包含串联的电流互感器和断路器，开关站A的进线JXl上的光纤纵差保护模块包含串联的电流互感器102和断路器QFl以及断路器QF2，开关站A的进线JX2上的光纤纵差保护模块包含串联的电流互感器和断路器QF3以及断路器QF4，开关站B的第一段母线上的进线上的光纤纵差保护模块包含串联的电流互感器和断路器QF5以及断路器QF6，开关站B的第二段母线上的进线上的光纤纵差保护模块包含串联的电流互感器和断路器QF7以及断路器QF8，开关站C的第一段母线上的进线上的光纤纵差保护模块包含串联的电流互感器和断路器QF10，开关站C第二段母线上的进线上的光纤纵差保护模块包含串联的电流互感器和断路器QF9。
[0042]所述的开关站的进线上的光纤纵差保护模块、开关站上的分段开关和联络线上的联络开关分别连接备自投及扩展备自投装置(未在图中显示)。
[0043]如图1所示，三个开关站均为单母分段接线方式，每个开关站分别有两回进线六回出线，每个开关站的两回进线来自两个不同变电站，开关站之间配有开关站间联络专线，正常运行时，三条联络专线一端开关为运行状态，另一端开关为热备用状态。该配电网络的网架结构属于两主供两备用的供电方式，其运行方式灵活，且可靠性高。
[0044]如图2所示，是单个开关站的简化模型，以开关站A为例，开关站包含通过分段开关QFll连接的第一段母线11和第二段母线12，第一段母线11连接进线JXl和出线LL1，进线JXl上具有光纤纵差保护模块(断路器QF2)，出线LLl上具有常闭联络开关QF14，第二段母线12连接进线JX2和出线LL2，进线JX2上具有光纤纵差保护模块(断路器QF4)，出线LL2上具有常开热备用联络开关QF15。
[0045]如图3所示，是开关站的联络模型图，图中显示了开关站D、开关站E和开关站F，开关站D的第二段母线通过联络线连接开关站E的第一段母线，开关站E的第二段母线通过联络线连接开关站F的第一段母线，依次类推。
[0046]正常运行方式下，开关站的两条进线(电源线)分别带两段IOkV母线，IOkV分段开关热备用，联络线典型设计建议A站IOkV—段母线与C站IOkV 二段母线联络(便于典型设计)，A站IOkV 二段母线与B站IOkV —段母线联络，B站IOkV 二段母线与C站IOkV —段母线联络，如图1所示，形成首尾相连的环状结构，约定正常方式为所有联络线在IOkV 二段母线侧开口，即一段母线侧的联络开关运行，二段母线侧的联络开关热备用。
[0047]在开关站的进线发生故障时，本实用新型提供的配电网架接线结构可以实现故障隔离并恢复供电，基于本实用新型提供的配电网架接线结构实现的开关站馈线自动保护方法可以实现如下四种情况下的馈电保护:
[0048]1、开关站单一故障模式:
[0049]开关站的两回进线中的任一进线发生电源故障失电，进线上的光纤纵差保护模块动作，将纵差保护动作信号告知站内备自投及扩展备自投装置，开关站的分段开关备自投动作，分段开关闭合，失电母线通过分段开关供电，此时的联络线备自投作为第二级后备。
[0050]如图1所示，以开关站A的进线JXl发生故障为例，开关站A的第一段母线11失电，进线JXl上的光纤纵差保护模块动作，断路器QF1、QF2跳闸，并将纵差保护动作信号告知站内备自投及扩展备自投装置，备自投及扩展备自投装置收到纵差保护跳闸信号，并通过有压无压判断，进行自切保护动作闭合分段开关QF11，恢复开关站A的第一段母线供电；
[0051]2、开关站双重故障模式:
[0052]开关站的两回进线全部发生电源故障失电，进线上的光纤纵差保护模块动作，将纵差保护动作信号告知站内和邻站的备自投及扩展备自投装置，站内备自投及扩展备自投装置控制分段备自投跳开，分段开关断开，并将纵差保护动作信号及自切保护动作信号通过通信网络告知站内及邻站备自投及扩展备自投装置，当站内及邻站备自投及扩展备自投装置收到纵差保护动作信号及自切保护动作信号，并通过有压无压判断，控制扩展备自投动作，与故障开关站连接的联络线上的常开热备用联络开关闭合，相邻开关站通过联络线分别给故障开关站内的第一段母线和第二段母线供电，恢复故障开关站的供电。
[0053]如图1所示，以开关站A的进线JXl和进线JX2全部发生故障为例，开关站A的第一段母线11和第二段母线12同时失电，进线JXl和进线JX2上的光纤纵差保护模块动作，断路器QF1、QF2、QF4、QF5跳闸，此时全站停电，将纵差保护动作信号告知站内备自投及扩展备自投装置，站内备自投及扩展备自投装置控制分段备自投自切保护动作跳开，分段开关QFll断开，将纵差保护动作信号及自切保护动作信号通过通信网络告知站内及邻站备自投及扩展备自投装置，站内及邻站备自投及扩展备自投装置同时收到纵差保护及自切保护动作信号，并通过有压无压判断，控制联络开关QF15和联络开关QF19闭合，开关站C、开关站B通过联络线各带一条母线，恢复开关站A的供电。
[0054]3、开关站单一检修模式:
[0055]N-1检修方式:开关站任一进线电源检修，通过合上该站分段开关进行供电，投入联络线备自投。
[0056]N-1检修方式下单一故障模式:假设A站某一段母线进线电源检修时，安排A站分段开关闭合，此时发生A站进线运行故障，A站联络线LL2备自投将启动，联络线常开热备用联络开关闭合，B站一段母线通过联络线带A站一、二段母线。
[0057]4、开关站双路检修模式:
[0058]N-2检修方式:A站两路进线电源同时检修，即JXl和JX2同时停役,此时，A站一段、二段母线负荷分别由C站和B站通过站间联络线转供。
[0059]若A站发生N-2方式下的故障停电，则通过遥控合上A站分段开关恢复供电。
[0060]本实用新型提供的开关站两路电源来自不同变电站，且开关站之间设置联络线。在失去两路上级电源的情况下，开关站仍能转移负荷，实现横向备用。开关站每段母线预留I个间隔设联络线，与邻近开关站形成手拉手，开环运行，联络线的线径与开关站进线相同。当现场条件允许且间隔资源较为紧张时，也可采用带负荷的间接联络线替代联络线，但间接联络线全线电缆线经应该与联络线设计线径保持一致。
[0061]开关站进线及联络线配置光纤纵差保护，开关站母线分段开关及联络开关配置备自投及扩展备自投，能加快配网故障消除，及非故障区段供电，减少故障停电时间，有助于提高供电可靠率。
[0062]尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。
【权利要求】
1.一种配电网架接线结构，其特征在于，该配电网架接线结构中包含若干开关站和变电站，所述的开关站包含通过分段开关串联的第一段母线和第二段母线，每段母线分别连接一回进线、若干回出线和一回联络线，该开关站的两回进线分别连接不同的变电站，开关站之间设置联络线，联络线的一端连接一个开关站的第一段母线，联络线的另一端连接另一个开关站的第二段母线。
2.如权利要求1所述的配电网架接线结构，其特征在于，所述的联络线上设置联络开关，所述的联络开关分别设置在连接一个开关站第二段母线的一侧和连接另一个开关站的第一段母线一侧。
3.如权利要求2所述的配电网架接线结构，其特征在于，连接开关站第二段母线一侧的联络开关为常开热备用开关，连接开关站的第一段母线一侧的联络开关为常闭开关。
4.如权利要求1所述的配电网架接线结构，其特征在于，所述的开关站的进线上设置光纤纵差保护模块。
5.如权利要求4所述的配电网架接线结构，其特征在于，所述的开关站的进线上的光纤纵差保护模块、开关站上的分段开关和联络线上的联络开关分别连接备自投及扩展备自投装置。
6.如权利要求1所述的配电网架接线结构，其特征在于，所述的开关站的出线上设置过流、零流保护模块及智能分布式配电终端。
7.如权利要求1所述的配电网架接线结构，其特征在于，所述的开关站的联络线上设置过流、零流保护模块和光纤纵差保护模块。
8.如权利要求4或7所述的配电网架接线结构，其特征在于，所述的光纤纵差保护模块包含串联的电流互感器和断路器。
【文档编号】H02H7/26GK203813438SQ201420147490
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年3月31日 优先权日:2014年3月31日
【发明者】夏夷, 朱杰, 许浩钧, 乔水龙, 王剑, 李少华, 寿颐如 申请人:国网上海市电力公司