变电站10kV 负荷转供分析

高贺 游旺 陈卫东 倪虹妹

【摘 要】随着深圳地区经济快速发展，电网负荷逐年加重，变电站的建设进度无法满足负荷的增长需求，造成深圳电网变电站负荷重，使得变电站在改扩建时均要求不停电进行。本文主要针对深圳电网变电站改扩建的不停电现状，从配电网方面，分析提出变电站10kV负荷转供电方式，为深圳地区变电站转供负荷提供参考方法，为实现变电站不停电改扩建提供思路。

【关键词】短路电流;接地电阻;接触电势;跨步电势

1 概述

深圳电网10kV配网主要以单环网，双环网，两供一备和三供一备等方式为主，对于部分地区因建设困难或处于过渡期间，可能存在部分线路未达标准结构。因此，10kV配网负荷当其上级电源220kV或110kV变电站停电时一般可通过配网网络转供，若部分区域负荷无法通过配电网转供则需考虑临时供电方案或其他方案。

2 配电网现状

目前，深圳市共有中压线路6745回，其中公用线路5793回，专用线路952回。公用线路总长26950.71km，其中架空线路2588.02km，电缆线路24362.69km。

深圳市公用线路5793回，典型接线率73.93%，其中单环网型线路1708回，占29.48%;两供一备线路1344回，占23.2%;三供一备1227回，占21.18%。

现状满载线路共有23回（占全市线路比例为0.4%），现状重载线路共有431回（占全市线路比例为7.44%），随着时间的推移，加之变电站选址的困难，满载及重载率在逐步增加。故很多变电站改造或扩建时，由于配电线路的重载情况，变电站停电则配电负荷无法转移或转移困难，故要求实现不停电改扩建，下面逐步分析深圳地区配电网负荷转供方式，为变电站转供负荷提供方法参考，并为不停电负荷转供提供思路。

3 10kV配网接线形式

目前，深圳配网接线方式主要为单环网接线，双环网接线，两供一备接线和三供一备接线四种接线方式;

1）单环网接线：

单环网供电指单根输电线首形成一个环型结构对负荷进行供电。当某处发生故障时，负荷分别有故障两边电源进行供电，提高可靠性。电源线路应来自不同变电站或同一变电站不同电源的母线段;

2）双环网接线：

同一供电区域两个变电站（开关站）的不同中压母线各引出一回线路，构成双环接线。

3）两供一备：

正常由两路主供电源供电，另有一路备用电源，当主供电源一路或二路停电时，可以用备用电源供电，备用电源可以承担全部供电负荷（全供全备模式时）或者部分供电负荷。

4）三供一备：

正常由三路主供电源供电，另有一路备用电源，当主供电源停电时，可以用备用电源供电，备用电源可以承担全部供电负荷（全供全备模式时）或者部分供电负荷。

4 配电网负荷转供方式

4.1概述

变电站所带负荷一般分为三类，一级负荷、二级负荷及三级负荷;

三级负荷停电仅影响产量或造成少量产品报废的用电设备，以及一般民用建筑的用电负荷，故三级负荷可考虑直接短时停电;一、二级负荷考虑配电网转供。

本文将从配网接线的四种方式分别论述转负荷方式。

4.2单环网接线方式

1）若两路电源均来自该停电变电站，该条线路停电，可考虑三种方式转供：

第一种：寻找该条线路负荷附近的其他有出线间隔的变电站，通过配网系统，临时将所带一、二级负荷全部转移到附近变电站，待新变电站建成后，再倒负荷接入新建变电站。

第二种：寻找该条线路负荷附近合适电源点，如垃圾发电厂等进行转负荷，通过配网系统，临时将所带一、二级负荷全部转移到附近变电站，待新变电站建成后，再倒负荷接入新建变电站。

第三种：若该条线路负荷较轻，可考虑直接将此线路接入另一条负荷较轻的线路，通过配网系统，由接入的负荷较轻线路带该线路。

2）若一路电源来自该停电变电站，另一路电源来自其他变电站，可通过转供电倒闸操作进行转供电，停一路电源电源点，由另一路电源电源点单独供电，该条线路不停电。

4.3 双环网接线方式

双环网的特点：自同一供电区域两个开关站的不同段母线各引出一回线路或同一变电站的不同段母线各引出一回线路，构成双环式接线形式。在满足“ N-l"的前提下. 主干线正常运行时的负载率仅为50%。该接线型式有两个方向的电源，满足从上一级lOkV线路到用户侧lOkV配电变压器整个网络的 "N-1"要求。

接线形式为双环网接线时，满足“ N-l"，不需转供电，仅在停电前做好转供电措施即可;

若其中两路电源均来自停电变电站，通过组网点，则另外两路电源可给该条线路供电，如下图所示。

即使考虑最差情况，若其中三路电源均来自停电变电站，通过组网点，则第四路电源可给该条线路供电，如下图所示。

4.4 两供一备接线;

若该配电线路的其中一条电源线来自停电变电站时，则可由另外二条备用电源线给该线路供电。

若该配电线路的其中二条电源线均来自停电变电站时，则可由另外一条备用电源线给该线路供电，如两路电源均来自停电变电站，则可由第三路电源给该线路供电。

当该条配电线路三条电源线均来自停电变电站时，该条线路无法通过自身接线方式实现转供电，此时考虑如下三种转供电方案：

① 通过该条线路负荷附近的其他有出线间隔的变电站进行转负荷。

② 该条线路附近寻找合适电源点，如垃圾发电厂等进行转负荷。

③ 若该条线路负荷较轻，可将此线路接入另一条负荷较轻的线路。

4.5 三供一备接线方式

d）若自身三供一备的接线方式满足供电要求，无电源情况下，可提前申请用自身备用接线供电，不需停电。

若其中两路电源均来自停电变电站，通过组网点，则另外两路可给该条线路供电，如下图所示：

即使考虑最差的情况，若三路电源均来自停电变电站，通过组网点，则仍然可由母线D给该条线路供电。

5 结论

当由于变电站改造、设备改造或增容扩建等因素，导致变电站内主变停电时，首先考虑通過配电网转供一、二级负荷，若站内一、二级负荷无法站外配电转供或站外转供比较困难时，可考虑采用应急发电车或移动变电站供电;本文主要针对配电网负荷转供方式进行分析，旨在为变电站转供负荷提供方法参考，为变电站不停电负荷转供提供思路。

参考文献：

[1] 《变电站负荷转供》课题，深圳供电规划设计院有限公司;

[2] 《深圳十四五配网规划》，深圳供电局有限公司;

[3] 电力工程电气设计手册.中国电力出版社.

（作者单位：1.深圳供电局有限公司;2.深圳供电规划设计院有限公司）