中壓架空線路的多分段多聯絡

中壓架空線路的多分段多聯絡
中壓架空線的接線無論是國網還是南網，即使西方發達國家都是采用多分段多聯絡，也叫多分段n聯絡（也有叫N分段n聯絡）。

（圖1） 多分段多聯絡
以南網的典型接線為例，“中壓架空線路采用多分段n聯絡，n≤3”，如果n=3就是3聯絡，滿足N-1條件下線路利用率就是3/4=75%，如果n=2就是2聯絡，利用率就是2/3≈67%。
這個利用率是怎麼算出來的？對於線路來說，N-1最不利的情況是失去電源，計算N就是看多少電源，除了線路正常的供電電源算1個，每個聯絡開關都是一個電源。所以，3聯絡的線路N=1+3=4，滿足N-1條件的線路利用率=（N-1）/N，由此可見，聯絡越多，N值越大，利用率越大。理論上來說，越多分段越多聯絡，線路利用率越高，假如一條線路做到9分段9聯絡，線路利用率可以達到90%，但是開關的數量增加，投資及運維的成本也增加，另外，接線和轉供電策略過於複雜，靠人力難以勝任了，需要配電自動化輔助決策，使得節約下來的利用率變得不劃算。因此，咱們對分段數量和聯絡數量都進行了限製，南網規劃技術導則規定n≤3，廣東電網公司2016版的規劃技術原則進一步限製n≤2（偏保守）。

圖2 廣東電網公司的N分段n聯絡（N＞0，n≤2）
從提高線路利用率的角度，n取值越大越好。從運行的角度，不喜歡接線複雜，n取值越小越好，最好是n=0，就是沒聯絡，輻射性線路，這樣就不用擔心誤操作。從供電可靠性的角度，n必須不為零，才能最低限度滿足N-1安全。理解了聯絡就是電源的概念，以及各方的角度，就能理解n取值其實就是折中平衡的結果。對比美國的配網，就不會對分段和聯絡的數量進行限製，一切從可靠性和成本出發。
在實際規劃設計中，如何因地製宜選取聯絡點，才能發揮聯絡的作用。參考上一篇文章《接線第一原理》（點擊藍色字體鏈接），最好是在線路的末端以及分支線的末端與其他線路構成聯絡，使負荷具備雙側電源，可靠性最高。通常情況下，架空線路往往隨著道路延伸，發展成樹枝狀，一些分支長著長著就變成了長長的大分支。

圖3 大分支示意
這種情況下，大分支的可靠性肯定差。常見的改造思路是簡單粗暴把分支切段，一分為二，甚至為三，在主幹上新建線路進行割接，雖然能夠減少分支的裝接容量和戶數，提高可靠性。但我認為這是低級的做法，沒有利用大分支已經建成的線路，反而再建線路（由於線行已被原有線路占用，新建線路往往需要從地下敷設電纜）增加了投資。

圖4 大分支改造示意
我認為最好是在分支線的周邊找有沒有其他線路，就近構成聯絡，將大分支變成了聯絡線路，雙側2個電源可靠性最高，而且，跟他構成聯絡的線路也增加了1個電源，可靠性也提高了，這個聯絡開關價值千金。當然，這麼做還需要考慮原來的這條分支線截麵是否存在瓶頸，無法轉供電。另一方麵，為了減少未來分支線路造成卡脖子，在建設分支時，宜按主幹截麵一次建成。

圖5 大分支改造為聯絡
又回到n的數量上，總歸要照顧設備主人的感受，不能搞太複雜的接線。理論上，n=2的條件下，所有線路都能構成聯絡，變成一張網。所以，技術原則還規定了一個線路組構成聯絡關係的線路不超過4回。確實，就是4回線路，麵對5-6個聯絡開關，要操作時也會覺得懵逼。這裏我分享一下我的看法：運行人員不要在意線路組，用單線圖的視角，隻看單線圖，不用管誰跟誰聯絡，隻需知道這回線路有哪個（或2個）聯絡開關就行，正常運行狀況下聯絡開關處於冷備用狀態，就是一個與世無爭的良民。當線路故障了，需要轉供電時，聯絡開關就是一個電源，就是發電車，就是95598的救命稻草，是人類的好盆友。所以，為何要糾結聯絡點過多？今後，隨著供電可靠性要求越來越高，用戶對服務的要求越來越苛刻，以及建設難度的增加，聯絡開關必然要增加，不可能一直限製在單聯絡或兩聯絡。
回到規劃的角度，隨著饋線自動化的改造，線路的運行參數能夠及時采集，每段線路的負載情況可以及時分析。以後對線路的可轉供電分析將不僅僅限於整條線路的負載，每個分段，每個聯絡點都是分析的對象，要做到確保每段線路都能轉供電，發揮多分段n聯絡的的優勢。因此，在做中、近期規劃時不能僅從單線圖視角，要看線路組，看全站，看全網。要更加仔細，更加深入，充分分析運行數據，建設堅強可靠的網架。
中壓架空線路開關如何設置？
技術導則建議是三分段2聯絡，實際中，也要看線路長度，負荷裝接情況具體確定。如果線路比較短，接入的是大用戶，用戶數也不多，分段數就可以適當減少，最少有一個分段開關也可以，結合戶數和容量盡量設置在等分處；聯絡開關要確保至少有一個，安裝位置最好在線路末端。如果線路比較長，用戶數多且分散，則可以適當增加分段開關；聯絡開關最好選在大分支的末端。分支上用戶較多時，例如6個以上，在分支線上加裝分支分界開關。改造線路時同步建設饋線自動化，采用電壓-電流-時間型保護，通過變電站出口開關重合閘，線路開關失電分閘，來電合閘，故障電流閉鎖分閘等措施配合，達到自動隔離故障的目的。
線路上直接T接變壓器對供電可靠性有何影響？
有人提出，為了線路主幹簡潔，方便實現饋線自動化，應該把原來T接在線路主幹上的變壓器改到分支線去，主幹線隻有分段開關、分支開關和聯絡開關。這樣看起來主幹線雖然簡潔，可靠性也好，但對變壓器來說幾乎沒有意義。假如，原來線路主幹上掛接了10台變壓器，在中間有1個分段開關，線路末端有1個聯絡開關（圖6）。如果將這10變壓器改為2個分支，每個分支各接5台變壓器（圖7）。主幹線的可靠性是提高了，但對於變壓器來說可靠性是沒有變化的。因為無論故障發生在主幹上還是分支上，或者設備上，同樣都是損失5個變壓器的供電。供電可靠性是指對用戶連續供電，統計對象是用戶，而不是線路。所以浪費投資浪費精力，折騰出一個漂亮的主幹線對供電可靠性沒卵用。

圖6 常規掛燈籠線路示意圖

圖7 幹淨的主幹線