(佛山電力設(shè)計(jì)院廣東佛山528000) 練振輝

摘要：本文對配電網(wǎng)的設(shè)計(jì)與設(shè)備選型進(jìn)行了論述，并結(jié)合近年來城網(wǎng)的改造經(jīng)驗(yàn)，提出了較為具體的方案。
關(guān)鍵詞：供電可靠性　網(wǎng)架結(jié)線　短路電流計(jì)算　高低壓開關(guān)　變壓器　配網(wǎng)自動(dòng)化

一、序言

　　隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，人們對供電的要求越來越高，目前全國開展的城網(wǎng)改造最重要的目標(biāo)是提高供電可靠性和節(jié)能降損，而供電可靠性和節(jié)能降損又與配電網(wǎng)的設(shè)計(jì)與設(shè)備選型息息相關(guān)，為滿足供電可靠性和節(jié)能的要求，配電網(wǎng)的設(shè)計(jì)與設(shè)備選型均要做到經(jīng)濟(jì)與安全的統(tǒng)一。

二、網(wǎng)架結(jié)線

　　1.輻射式結(jié)線：(如圖一所示)這種網(wǎng)架結(jié)線簡單，投資較小，維護(hù)方便，但是供電可靠性較低，適合于架空線的支線和市區(qū)內(nèi)非重要的電纜支線。

　　2.多回路電纜平行結(jié)線：(如圖二所示)這種網(wǎng)架結(jié)線方式適用于靠近變電站或開關(guān)站的大容量用戶，不必采用備用電纜，保證有充足的供電能力，可以提高電纜的利用系數(shù)，二回路時(shí)，正常每回咱可帶50%的負(fù)荷，三回路時(shí)66.6%，四回路時(shí)75%，供電可靠性較高。

　　3.“二減一”環(huán)網(wǎng)電纜結(jié)線：(如圖三所示)這種就是現(xiàn)在經(jīng)常采用的“手拉手”網(wǎng)架結(jié)線，一般開環(huán)運(yùn)行，適用于要保證有雙電源的小區(qū)供電，此種結(jié)線方式簡明靈活，易于倒供電。當(dāng)環(huán)網(wǎng)中任一段電纜故障時(shí)可由人工倒閘(將來發(fā)展為自動(dòng)倒閘)轉(zhuǎn)供電，每回饋線的最高負(fù)荷應(yīng)控制在段電纜安全載流量的50%以下，當(dāng)環(huán)網(wǎng)內(nèi)出現(xiàn)新負(fù)荷時(shí)，可以采取將電纜解口的方法接入以減少電纜迂回，節(jié)省電纜投資。

 　　4.專用備用線的“三減一”環(huán)網(wǎng)電纜結(jié)線：(如圖四所示)這種網(wǎng)架結(jié)線比“二減一”環(huán)網(wǎng)結(jié)線大大提高了電纜的運(yùn)行率，同時(shí)解決大量電纜出線的困難，采用一根專用備用線作為多根電纜的事故備用，備用電纜不帶負(fù)荷或帶少負(fù)荷，使環(huán)網(wǎng)電纜的運(yùn)行率提高到近100%。

　　5.架空拉手環(huán)式：(如圖五所示)拉手環(huán)式是一個(gè)兩端都有電源，開環(huán)運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)，任何一端都可以供給全線負(fù)荷，主干線上由若干分點(diǎn)形成的各個(gè)分段中的任何一個(gè)分段停電時(shí)，都可以不影響其它分段的供電，這種網(wǎng)架結(jié)線投資比輻射式結(jié)線要高些，但可靠性比較高，適合于大中城市邊緣，小城市、鄉(xiāng)鎮(zhèn)也可采用。

　　6.架空雙線放射式：(如圖六所示)這種接線是常說的雙T接，任何一回線路事故或檢修停電時(shí)，都可由另一回線路供電，這兩回線路最好不要同桿架設(shè)，否則會(huì)減低供電可靠性，由于需要兩處路徑，因而造價(jià)較高，只適合一般城市的雙電源用戶。

三、短路電流計(jì)算

　　在供電系統(tǒng)中危害最大的故障是短路，而為了正確選擇和校驗(yàn)電氣設(shè)備，避免在短路電流作用下?lián)p壞電氣設(shè)備，必須要計(jì)算短路電流。嚴(yán)格來說，任何一個(gè)電力系統(tǒng)，無論其容量大小，要準(zhǔn)確計(jì)算某處的短路電流都不是件易事。好在大部分實(shí)際問題的解決并不要求非常準(zhǔn)確的計(jì)算結(jié)果，實(shí)用中只需采用能滿足工程要求的近似算法，圖七是最常用的配電系統(tǒng)接線圖。由圖七可知，要計(jì)算短路電流，必須掌握以下參數(shù)：

　　(1) 110kV或220kV側(cè)系統(tǒng)阻抗標(biāo)么值；
　　(2) 變電站是110kV還是220kV變電站；
　　(3) 主變的容量、數(shù)量、主變阻抗電壓百分比及其運(yùn)行方式；
　　(4) 110kV系統(tǒng)有無接入電廠；
　　(5) 變電站至配變處是采用架空線還是電纜?長度多少?實(shí)際設(shè)計(jì)中，向變電站設(shè)計(jì)人員了解變電站10kV母線的短路電流，就可以算出d2,d3點(diǎn)的短路電流。下面以某一220kV變電站為例來進(jìn)行短路電流計(jì)算：其10kV母線的穩(wěn)態(tài)短路電流是25.1kA，變電站至配變處是采用電纜，長度1km，10kV變壓器的型號是：S9－M－800kVA/10.5，10.5/0.4kV，D，Yn11,Uk=4.5%。10kV母線的阻抗標(biāo)么值X1=5.5/25.1=0.2191電纜線路的阻抗標(biāo)么值X2=0.08·1·(100/10.52)=0.072510kV變壓器的阻抗標(biāo)么值X3=4.5/0.8=5.625d2點(diǎn)的穩(wěn)態(tài)短路電流I2=5.5/(0.2191＋0.0725)=18.86kA,d3點(diǎn)的穩(wěn)態(tài)短路電流I3=144.3/(0.2191＋0.0725＋5.625)=24.39kA,由上述的計(jì)算結(jié)果可以對開關(guān)及電纜進(jìn)行校驗(yàn)，非常方便。其實(shí)，變電站10kV母線的穩(wěn)態(tài)短路電流一般控制在27kA以下，因此高壓開關(guān)的額定短路開斷電流(有效值)選31.5kA，額定動(dòng)穩(wěn)定電流(峰值)選80kA就可滿足要求。而高壓電纜的選擇必須先由上述方法計(jì)算出短路電流，然后進(jìn)行熱穩(wěn)定校驗(yàn)。

四、配網(wǎng)設(shè)備

　　1.高壓成套設(shè)備：
　　(1) GG－1A型固定式高壓開關(guān)柜：這是比較早期的開關(guān)柜，可以裝配SN10－10型少油斷路器和ZN28A－10系列真空斷路器，上下配隔離開關(guān)無接地開關(guān)，外形難看，笨重，防護(hù)等級極低，現(xiàn)已很少采用；
　　(2) XGN2－10Z箱型固定式金屬封閉開關(guān)設(shè)備：主開關(guān)采用ZN28A－10系列真空斷路器，上下配隔離開關(guān)帶接地開關(guān)，特別適用于頻繁操作的場合；
　　(3) HXGN－12型交流金屬封閉開關(guān)設(shè)備(環(huán)網(wǎng)柜)：主開關(guān)采用負(fù)荷開關(guān)，包括產(chǎn)氣式的BK3和真空式的ZFN－12，用于開斷和關(guān)合負(fù)荷電流，也可將負(fù)荷開關(guān)與高壓熔斷器聯(lián)合使用，代替昂貴的斷路器，即用高壓熔斷器切斷短路電流及過負(fù)荷電流而具有承擔(dān)斷路器的功能，而負(fù)荷開關(guān)承擔(dān)正常情況下回路的通斷。一般適用于額定電流小于630A且不要求繼電保護(hù)的地方；