孙中兴
广东南海电力设计院工程有限公司 528200
摘要：
针对目前城市的高压配电网接线模式进行了详细的分析，给出了各种接线模式的优缺点，结合不同城市的特点，提出了有指导意义的推荐方案，即在预期负荷密度较低的地区,110kV电网供电模式建议依据不同情况优先环网，双辐射等接线模式。在预期负荷密度较高的地区，110kV电网供电模式建议依据不同情况优先采用三T或链式接线模式。
关键词：高压配电网 接线模式 优化 可靠性
引言
在现有高压配电网的基础上，结合城市发展，加快电网的建设和改造，优化高压配电网网络现状与规划接线，做到电网结构清晰合理，消除线路不满足“N-1”供电问题，基本消除变电站全站失压的风险，满足供电安全准则要求，保证电网具有较强的适应性和运行灵活性，建成“安全可靠、结构合理、节能环保、适度超前”的高压配电网网络。
1、国外大型城市高压配电网接线模式
1）新加坡典型接线模式
新加坡输变电系统中，230/66kV变电站采用4台200MVA或者5台150MVA主变并列运行，其中66kV母线保留有与其它230kV变电站之间的备用联络线。66/22kV变电站采用4台75MVA主变，分两组并列运行，66kV及以上电压等级输电网络均采用网状连接模式。
新加坡电网的供电可靠性位于世界的前列，已达到“6个9”的高水平(99.9999%)。新加坡电网SPPG所有工作的核心是为用户提供充分、安全、可靠的电能传输。首先从电网规划理念着手，对电网的安全可靠性进行了重新定义，提出了多台变压器并联运行和环网连接闭环运行等模式，可以真正的做到满足“N-1”供电安全标准，即在一台变压器或一回电缆进线故障的情况下不中断供电。同时，为了确保对重要用户的安全可靠供电，新能源提出第三接入点或备用电源的概念，使得重要用户在进线电源“N-2”紧急情况下，能够在短时间内迅速恢复供电，做到满足“N-1.5”供电安全标准(指介于“N-1”和“N-2”供电安全标准之间)。
2）巴黎典型接线模式
巴黎市内没有电源，全部位于市区外。在巴黎远郊形成了400kV双环网，环绕市区外围组成了较强的225kV环网，并以放射性方式向市区中心的225kV变电站供电。市中心区域225kV线路采用电缆。20kV网络也为环网结构，目前为2个完整环和1个半环（即外环、中间环和内环，其中中间环为半环），20kV环与环间以225kV线路相联，没有20kV电气联系。
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图1 巴黎电网接线模式图
3）伦敦典型接线模式
伦敦城网电压序列包括400kV、275kV、132kV、66kV、33kV、22kV和11kV。市区正在逐步取消33kV及22kV的电压等级。目前400～275kV输电网由国家管理，132kV及以下由地方电力公司管理。伦敦城市电网在城外形成400kV环形接线，从四周向城市供电，形成多点供电的225kV电缆网络。高压电网是环形接线，供电网络是辐射形的，每个电源点都有2～3路进线，每个负荷点与两个及以上电源相连。
4）纽约典型接线模式
纽约市各级电压电网接线中345kV高压输电网成“条形”，接线简单。城市配电网采用138/（33～25）kV，采用环形“4×6”网络。“4×6”网络系统是可靠性高、经济效益好的供电网络。正常运行时，每条线的中间断路器断开，每台变压器低压侧分别向3条负荷线路送电。
2、国内高压配电网接线模式
110kV电网接线有链式、环网、T接、辐射等多种方式，作为目标网架，应用得较多的是T接方式和链式接线方式。这两种接线方式各有优缺点，结合当地的实际情况选择不同的接线。
其典型方式介绍如下（假设电源侧出线对应电源侧一台主变，负荷站每条进线对应负荷站一台主变）。
1）三T接线
“三T”接线是指110kV变电站通过3回110kV出线，采用T接的形式接入电网。具体实现的接线方式可有很多种，110kV目标网架接线方式的选取主要从三个方面考虑：一是结构清晰简洁；二是供电可靠；三是实现容易，成本相对较低。
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图2 三T接线一
这是《广东电网规划设计技术原则》推荐的典型“三T”接线方式，其主要优点是：平均每个110kV变电站占用1.3个220kV出线间隔，节省间隔使用。但其也有一些缺点，主要表现在两点：
a）每条线T接了3台主变，线路停电时将有3台主变停运，影响供电可靠性。
b）正常运行方式下每条110kV线路要供3台主变，对主干线的线径要求较高。
结合其优缺点，这种方式适合应用于110kV电源点出线间隔紧张、变电站布点密集、配网联络较为完善的城市中心区域。
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图3 三T接线二
这是对方式一的一种改进形式，区别图2在于减少了中间的一个110kV变电站接入，其带来的主要影响也有两点：
a）每条线路仅带两台主变运行，供电可靠性较高，对线径的要求也相对较低，实现较为容易。
b）平均每个110kV站占用2个220kV出线间隔，需要较多220kV布点。
2）链式接线
a）三回链式接线
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图4 三回链式接线
这种模式接线稍显复杂，设备投资较大。当某一条线路发生故障时，该条线路所带的变压器可由另一侧的线路提供备用，灵活性好，可靠性较高。
b）双回链式接线
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图5 双回链式接线
该接线模式相当于对称手拉手接线模式，当一台主变退出运行，该主变所带负荷只能由对侧站转带。
c）T链混合接线
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图6 T链混合接线
这种接线模式为两座220kV变电站间串入三座或四座110kV变电站，其中两侧的配电变电站采用T接方式，而中间的配电变电站采用环式接线方式。该接线模式可靠性和灵活性均较高。
3）其它接线模式
a）环网接线
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图11 环网接线
这种接线模式中，110kV变电站主变为两台及以下，可靠性及灵活性够均较低。由于采用高压配电站采用辐射接线模式，中配电站间环网接线，即使站内主变分列运行，也可以通过低压侧联络起来，其供电能力相比单纯的单辐射接线有所提高。馈线正常运行时的负载率为50％。
b）双辐射接线
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图12 双辐射接线
这种接线简单实用，110kV变电站可布置两台或三台主变，当某一条线路发生故障时，该条线路所带的变压器可由另一条线路提供备用或经低压侧提供备用，灵活性好，可靠性较高。
c）单辐射接线
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图13 单辐射接线
这种接线模式中，110kV变电站主变为两台及以下，可靠性及灵活性均较低。
3、结论
本文对国内外高压配电网各种网架进行了分析，具体结论如下。
1）“3T”接线模式
“3T”接线节省电源侧110kV间隔使用，变电站的元件较为简单，无母线，开关也较双回链式接线少，变电部分投资极为节约，可靠性高，运行维护方便。“3T”接线每条110kV线路T接了2或3台主变，线路停电时将有2或3台主变停运，对线路运行的安全性和配网的转供能力要求较高；适合变电站布点密集、配网联络较为完善、负荷密度较高的地区。
2）链式接线模式
链式接线电网建设与运行费用最高，但结构清晰、运行灵活、过渡方便。适用于变电站布点密集、负荷密度较高、对供电可靠性要求较高的地区。
3、其它接线模式
在电网建设的过渡阶段，允许有环网接线、双辐射接线等接线方式。适用于缺乏电源点、对供电可靠性要求不高的地区，
参考文献：
[1]陈雪.国外输电网结构综述.油田、矿山、电力设备管理与技术，2014.
[2]刘伯私，谢开贵，张红云，周彦佩.高压配电网典型接线方式的可靠性分析.电网技术，2005.