城市配电网的环式供电方式

覃庆禄

（深圳招商供电有限公司，广东深圳518067）

摘 要：以深圳蛇口区域电网为例，介绍了城市配电网环式供电网络的结构和运行方式，论述了城市配电网负荷的不停电转移的重要性和实现方法，并对并网和合环时的开关同期合闸问题和开环点两侧电源的相位对应问题进行了讨论。 关键词：城市电网；环式网络；负荷转移

随着城市建设的不断发展，城市用电负荷日益增长，对供电的品质和可靠性的要求越来越高。一些重要或敏感负荷，即使短时停电，也会造成重大的经济损失或不良的政治影响。因此，实现城市电网负荷的不停电转移，有着重要的现实意义。本文结合深圳蛇口地区供电网的实际情况，简述在环式供电网络中实现城市电网负荷的不停电转移的方法。

1 环式网络的结构

城市电网的一个显著特点是负荷点分布比较密集，每个点的负荷量比较大。另外，城市土地昂贵，空间有限，环境保护要求高。因此，以地下电缆为主的环式供电网络（简称环网），应是城市电网结构的首选。

现以深圳蛇口地区的电网（如图1所示）为例，说明环网的结构。

1．1 第1层次 由2座110 kV变电站组成，包括5台主变压器及其对应的5段110 kV母线和5段10 k V母线。变电站之间以110 kV联络线和带同期合闸装置的断路器联接，站内各段110 k V母线之间以母联开关联接，各段10 kV母线之间以不带同期合闸装置的断路器联接。 1．2 第2层次

由12座10kV配电站组成。每座配电站有2段10 k V母线，每段母线有1路进线和若干路出线，母线之间用不带同期合闸装置的断路器联接。每段母线的进线分别接至110 k V变电站的10 k V母线的不同段上。配电站与配电站之间，则是通过若干个用户环路后相连。

1．3 第3层次

为用户环网。构成每个10 kV用户环网的开关，其基本形式是2路进线，1～2路出线（变压器），10 kV母线不分段。有些大型用户，10 k V母线可通过断路器分段，变压器也可以是2台以上。每个用户的2路进线分别接至其他用户或配电站的出线。若干个用户组成一个“环”。大用户可以单独组成一个环，一般是5～8个用户组成一个环。所有10 k V断路器都不设同期合闸装置。 2 正常运行方式

正常情况下，第1层次的110 kV线路采取闭环运行方式，即从119线至180线的所有联络开关和断路器都处于合闸运行状态（179线的进线开关处于分闸备用状态），主变压器10 k V母线的母联开关处于分闸备用状态。第2层次的配电站采取开环运行方式，即10 k V母联开关处于分闸备用状态。第3层次的用户环网也是采取开环运行方式，即在每个用户环中，选择适当的环路开关（一般选在中部的开关）作为开环点，此开关处于分闸备用状态。至于第3层次为什么不采用闭环运行方式，主要是考虑到继电保护的配合问题和为了避免出现不合理的环流。 3 负荷转移

对用户而言，负荷转移不影响对用户的连续供电。 3．1 主变压器负荷转移

第1变电站有3台主变压器，当某台主变压器需要检修退出运行时，先把10 k V母线的1个母联开关合上（此时相当于2台主变压器并联运行），或2个母联开关合上（此时相当于3台主变压器并联运行），再把需停运的变压器退出运行。当然，剩下的2台变压器必须能承受原3台变压器的负荷总量。第2变电站有2台主变压器，任何一台变压器停运的操作方式与第1变电站的变压器类似。 3．2 配电站负荷转移

对任一配电站的负荷转移，主要是指站内两段母线之间的负荷转移。分两种情况：一是一条进线需要停电时，只要把母联开关合上，再把需要停电的进线电缆退出运行即可；二是一段母线需要停电时，则要先把该段母线的所有出线负荷转移到另一段母线（或其他配电站）上，再将该段母线退出运行。 3．3 用户负荷转移

在每个用户环中，环路内的任一电缆或开关需要停电时，先把开环点的开关合上，再将需要停电的电缆或开关退出运行。

综上所述，正常情况下的计划检修，都可以实现电网负荷的不停电转移，保证对用户的连续供电。不过也有例外，如当某个用户环的两路进线必须同时停电时，或某个配电站的两路进线必须同时停电时，以及少量未构成环网供电的单电源用户的进线需要停电时，需对有关用户停电。 4 注意事项 4．1 同期问题

在蛇口电网的110 k V开关中，与环网有关的开关都设有同期合闸装置，即这些开关必须经同期装置才能合闸。而电网内所有10 k V开关，包括主变压器、配电站和用户环网的10 k V开关，都不设同期合闸装置。所以，当110 k V线路处于双电源供电且开环运行时，禁止进行10 kV开关的合环操作（指合上开环点的开关），因为这样的操作会导致非同期合闸。在这种情况下，负荷的转移必须采取“先停后送”的方法。如果是单电源供电，即环网的两路进线的上一级电源（或上几级电源）是同一个电源时，则不存在非同期合闸的问题，仍可实行不停电转移负荷。 4．2 相位问题

同期是两个电源之间并列的前提条件；而相位差是同一个电源的两路出线或环网之间的合环条件。所以，所有10 kV开关的开环点，都必须经过“校核相位”的检查，即保证开环点两侧电源的U－U，V－V和W－W各相一一对应。这种检查只需在新施工完成的回路或变动过接线的回路进行，对相位正确的开环点进行合环操作，不需要再进行相位检查。同时，对每一个环而言，只要有一个开环点的相位正确了，则整个环无论以什么位置作开环点，其相位都是正确的。 5 结论

在城市电网中，采取环式网络供电方式，有利于对用户实现连续、可靠和优质供电。在转移电网负荷时，大部分可做到不停电转移。在进行并网或合环操作时，必须注意开关同期合闸问题和开环点两侧电源的相位对应问题。