工业企业供电网络的接线方案优化

工业企业供电网络的基本接线方式有3种：放射式、树干式和环式。各工业企业的供电网络采用哪种接线方式，要根据负荷对供电可靠性的要求、投资大小、运行维护方便及长远规划等分析确定。

1.放射式线路

放射式线路又分为单回路放射式线路、双回路放射式线路和具有公共备用线路的放射式线路。单回路放射式线路由工厂总变配电所6～10kV母线上每一条回路直接向车间变配电所或高压设备供电，沿线不再接其他负荷。它的优点是线路敷设、保护装置简单，操作维护方便，易于实现自动化。其缺点是从总变配电所出线较多，高压设备多，投资较大。特别是任一线路发生故障或进行检修时，该线路就要停电，因此供电可靠性不高，一般用于三级负荷和部分次要的二级负荷供电，如图3－1所示。

图3－1　单回路放射式线路

双回路放射式线路是对任一变配电所采用双回路线路供电的方式。其中，图3－2（a）所示是单电源供电，图3－2（b）所示是双电源供电。在双回路放射式线路中，当其中一条回路发生故障或进行检修时，可由另一条回路给全部负荷继续供电，提高了供电的可靠性，可用于二级负荷供电，但所需高压设备较多，投资也较大。

图3－2　双回路放射式线路

（a）单电源供电；（b）双电源供电

当采用图3－3所示的具有公共备用线路的放射式线路供电时，如果任一回路发生故障，只需经过短时的“倒闸操作”后，可由备用线路继续供电。这种线路供电可靠性较高，适用于各级负荷供电。

2.树干式线路

树干式线路是指线路分布像树干一样，既有主干，也有分支。它可分为直接连树干式和串联树干式两种形式。

直接连接树干式线路如图3－4所示。从总变配电所引出的每路高压干线在厂区内沿车间厂房或道路敷设，每个车间变配电所或高压设备直接从干线上接出分支供电。这种线路的优点是配电设备少、投资小。其缺点是干线发生故障或进行检修时会造成大面积停电，因此分支数目限制在5个以内。其供电可靠性差，只适应三级负荷。(www.xing528.com)

图3－3　具有公共备用线路的放射式线路

图3－4　直接连接树干式线路

为了发挥树干式线路的优点，提高供电的可靠性，可采用串联树干式线路，如图3－5所示。这种线路的特点是干线进入每个车间变配电所，连在高压母线上，干线进出两侧均安装隔离开关。当干线发生故障时可以减小停电范围。如图3－5所示，d点发生故障，只需断开L3两侧的隔离开关，Tn（n＝1，2，3）和变压器可以继续运行供电，提高了供电的可靠性。

3.环式线路

环式线路是对串联树干式线路的改进，实质上只要把两路串联树干式线路连接起来就构成了环式线路，如图3－6所示。

这种线路的优点是运行灵活、供电可靠性高。当干线上任何位置发生故障时，只要通过一定的倒闸操作，断开故障两端的隔离开关，把故障切除后，车间变配电所可迅速恢复供电。它可用于二级负荷供电。

环式线路平常可以开环运行，也可以闭环运行，一般采用开环运行，如图3－6所示。断开隔离开关QS，这样可以避免从两端供电，否则必须增加高压断路器，且装设方向保护设备，才能保证供电可靠性。

图3－5　串联树干式线路

图3－6　环式线路

设开环运行系统在干线d处发生故障，高压断路器在继电保护作用下断开，连接于该线上的所有车间变电所T1和T2终止供电，且由于隔离开关是经常断开的，则由另一母线供电的其他车间变电所均不受d处故障的影响。当查明故障点后，可拉开其两端的隔离开关QS1和QS2，然后投入QF1，以恢复对T1的供电。对T2，可先断开其高压断路器QF2，再合分支点隔离开关，然后投入QF2，也可恢复供电。完成上述一系列操作需要30～40min，因此这种开环网络适用于二、三级负荷。如果在每段干线两端改装高压断路器，且装设方向过流保护，即可形成闭环网络，这可大大提高供电可靠性，即能适用于一级负荷供电。环式网络只不过是树干式线路的进一步演变，实质是两端供电的树干式线路。