專利名稱：Q型環(huán)型環(huán)路結構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電力供應系統(tǒng)，特別是涉及一種Q型環(huán)型環(huán)路結構。
背景技術：
請參閱圖1所示的傳統(tǒng)O型環(huán)型環(huán)路結構1的輸配線示意圖，該傳統(tǒng)O型環(huán)型環(huán)路結構1由供電局變電所的主變壓器19、送電線或高壓線路母線11、電源側斷路器12、二端子輸配電線路18、二端子線路保護方式17、送電線或高壓線路13、用戶母線15、用戶斷路器14、用戶16、環(huán)型環(huán)路斷路器20組成。該供電局送電線或高壓線路母線11上，一般均裝設有多路電源側斷路器，以提供O型輸配電環(huán)型環(huán)路結構轄區(qū)的供電，其中該單一O型環(huán)型環(huán)路1，設置有二部變電所電源側送電線或高壓線路斷路器12(以下簡稱電源側斷路器12)，形成為一環(huán)型環(huán)路供電系統(tǒng)，該單一送電線或高壓線路13，各設置于二部總合供電量在100％額定電流的電源側斷路器12，該每一部電源側斷路器12，僅能給予輸配電供電轄區(qū)的總供電量的50％額定電流，以防止其中一部斷路器跳脫時，另一部電源側斷路器12則需提高供電量趨近額定電流的100％，該電源側斷路器12的另一端由送電線或高壓線路13，輸送電力到輸配電供電轄區(qū)用戶母線15及各用戶16，且該送電線或高壓線路13經由二條二端子輸配電線路結構18后，將電力輸送到環(huán)型環(huán)路斷路器20及用戶母線15，該用戶母線15經由用戶斷路器14，將電力輸送給用戶16，在用戶斷路器14的另一端，環(huán)型環(huán)路斷路器20及送電線或高壓線路13，再將電力輸送到下個用戶16，依此類推，到最后一用戶時，將電力輸送到另一部電源側斷路器12，形成該死循環(huán)式供電循環(huán)系統(tǒng)。
供電局為了滿足大型企業(yè)用電與用戶生活上的便利性，除了積極的擴展電力來源如核能發(fā)電、水力發(fā)電、火力發(fā)電、風力發(fā)電、太陽能發(fā)電等等，也充分的改善輸配電線路質量、輸配電線路結構、強化自動化監(jiān)控及供電可靠性，以減少用戶每年平均停電時間。
在減少停電時間，改善輸配電線路的供電可靠性上，供電局為防范架空電纜易遭受天災如地震、水災的電纜線路斷裂、外物碰觸及鹽害腐蝕，并改善都市景觀及民眾感電危險，已逐步將架空線路地下化及電纜更新外，也設法在提升用戶供電的質量上運用許多新型自動化監(jiān)控供電設計，納入配電管理系統(tǒng)(DMS)，以減少用戶停電時間，諸如O型環(huán)型環(huán)路供電結構，在中國臺灣新竹科學園區(qū)、臺北市信義計劃區(qū)、南臺灣科學園區(qū)、中臺灣科學園區(qū)、苗栗區(qū)營業(yè)處、臺南區(qū)營業(yè)處、新竹區(qū)營業(yè)處、高雄區(qū)營業(yè)處等，該O型環(huán)型環(huán)路1于輸配電供電轄區(qū)，裝設有二組的二端子線路保護方式17，使得O型環(huán)型環(huán)路1在變電所電源側母線11與相鄰第一站用戶母線15間，共使用四部斷路器組成的環(huán)型環(huán)路斷路器20，使得變電所電源側斷路器12需求量及成本增加一倍，而且原本變電所一部電源側斷路器12的設計，提供該線路總供電量的100％額定電流，但因此一現有O型環(huán)型環(huán)路1設計，卻僅能提供50％的額定電流，整體變電所、電源側斷路器、特高輸電線路及主變壓器的利用率均降低為50％；該單一O型環(huán)型環(huán)路結構經由二部電源側斷路器12供電給用戶16，其每一相負載電流均可經由二部電源側斷路器12供電，因此每一相的電流分配比，將隨線路阻抗、斷路器接觸電阻、電纜線接頭接觸電阻及雜散電抗等因素，造成其中二部電源側斷路器三相電流不平衡，而二部電源側斷路器12的三相不平衡電流，將造成51N接地過電流保護電驛設定困難，甚至引起接地過電流保護電驛跳脫的問題。
請參閱圖3所示的已知的消除雙回路電纜電流分布不平衡的配接線示意圖，由圖中可了解，傳統(tǒng)的三相電力輸送技巧，當三相電力由雙電纜輸送時，為祈消弭電纜間線路阻抗及雜散電抗等因素，使雙電纜輸送電流平衡，均使用個別獨立三相的管線3，就是說明了雙回路供電，極易造成二部電源側斷路器個別的三相電流不平衡問題。

發(fā)明內容
本實用新型的目的是提供一種可節(jié)省一部變電所電源側斷路器、提高電源側斷路器額定利用率、提高變電所、特高輸電線路及主變壓器容量的設備利用率、減少變電所的建設投資費用及降低電源側斷路器50％成本、可提供不同主變壓器可高速ATS自動切換雙電源供電優(yōu)點的Q型環(huán)型環(huán)路結構。
本實用新型的上述目的是這樣實現的，一種Q型環(huán)型環(huán)路結構，由變電所電源側母線、電源側斷路器、三端子輸配電線路、三端子線路保護方式、用戶母線、用戶斷路器、用戶、環(huán)型環(huán)路斷路器、送電線或高壓線路、主變壓器組成，其特征在于在輸配電供電轄區(qū)內，從變電所電源側母線上裝設有一部高壓線路或送電線的電源側斷路器，該電源側斷路器通過三端子的送電線或高壓線路連接于環(huán)型環(huán)路結構的二部環(huán)型環(huán)路斷路器，形成三端子輸配電線路，該環(huán)型環(huán)路斷路器通過送電線或高壓線路連接用戶母線，用戶的輸配電力經由用戶母線及用戶斷路器引接，并通過用戶母線的另一端送電線或高壓線路與下一個環(huán)型環(huán)路斷路器連接，依此類推，最后將兩端送電線或高壓線路連接在一起，構成一環(huán)型環(huán)路供電系統(tǒng)。
本實用新型具有以下技術效果1)利用三端子輸配電線路及三端子線路保護方式，改善傳統(tǒng)的O型環(huán)型環(huán)路的送電線或高壓線路供電結構，本實用新型的Q型環(huán)型環(huán)路的輸配電供電轄區(qū)，只需要一部變電所電源側斷路器即可提供100％的額定電流供電，不但可節(jié)省一部變電所電源側斷路器，提高電源側斷路器額定利用率，亦提高變電所、特高輸電線路及主變壓器容量的設備利用率，減少變電所的建設投資費用及降低電源側斷路器成本達50％；若以中國臺灣供電局第六輸配電計劃為例，造價新臺幣在四億兩千萬圓的配電變電所，可提供兩臺60MVA主變壓器容量，及16條電源側送電線，而傳統(tǒng)的O型環(huán)型環(huán)路的建置，僅可供應8個環(huán)型環(huán)路的輸配電供電轄區(qū)，而本實用新型的Q型環(huán)型環(huán)路結構，則可提供16個環(huán)型環(huán)路的輸配電供電轄區(qū)，節(jié)省輸配電計劃成本達新臺幣兩億一千萬圓，這尚未含變電所土地成本及特高輸電線路營建成本在內，因此可撙節(jié)巨額的供電局營運建置成本，提高主變壓器容量及變電所的設備利用率。
2)改善了電源側斷路器的三相電流不平衡問題，由于在三端子輸配電線路上，可使用變電所母線的電源端，該電源端僅需使用一部電源側斷路器以集中供應該供電轄區(qū)，而該電源線路則給予該供電轄區(qū)總供電量100％的額定電流，使環(huán)型環(huán)路環(huán)的兩側送電線或高壓線路均可形成環(huán)狀供電，而三端子輸配電線路可改善現有O型環(huán)型環(huán)路三相電力不平衡的輸送，同時也解決電源側斷路器的三相電流不平衡問題，而改善51N接地過電流保護電驛設定的困難。
3)本實用新型的Q型線路結構采用三端子線路保護方式，其保護方式為一種既有的已知保護電驛技術，其保護范圍為三端子輸配電線路的三部斷路器，當三端子線路斷路器產生跳脫，由于本實用新型Q型環(huán)型環(huán)路結構僅使用一部電源側斷路器，可在瞬間隔離電源側的主變壓器斷路器，將可使其余的Q型環(huán)型環(huán)路結構，得完全獨立于原供電的主變壓器，因此可提供不同主變壓器可高速ATS自動切換功能，且具備相當于不同主變壓器環(huán)型環(huán)路的雙電源供電優(yōu)點。
以下結合附圖對本實用新型進行詳細說明。


圖1為已知O型環(huán)型環(huán)路結構的輸配電線路示意圖；圖2為本實用新型Q型環(huán)型環(huán)路結構的輸配電線路示意圖；圖3為已知消除雙回路電纜電流分布不平衡的配接線示意圖；圖4為本實用新型Q型環(huán)型環(huán)路結構的自動切換開關(ATS)輸配電線路示意圖；附圖標記說明O型環(huán)型環(huán)路1；變電所電源側母線11；電源側斷路器12；送電線或高壓線路13；用戶斷路器14；用戶母線15；用戶16；二端子線路保護方式17；二端子輸配電線路18；主變壓器19；環(huán)型環(huán)路斷路器20；Q型環(huán)型環(huán)路2；變電所電源側母線21；電源側斷路器22；送電線或高壓線路23；用戶斷路器24；用戶母線25；用戶26；自動切換開關(ATS)27；三端子輸配電線路28；三端子線路保護方式29；管線3；環(huán)型環(huán)路斷路器30；主變壓器31；不同主變壓器32。
具體實施方式
請參閱圖2所示的本實用新型Q型環(huán)型環(huán)路結構2的輸配線示意圖，由圖中可知，本實用新型由供電局的變電所電源側母線21、電源側斷路器22、送電線或高壓線路23、用戶斷路器24、用戶母線25、用戶26、三端子輸配電線路28、三端子線路保護方式29、環(huán)型環(huán)路斷路器30、主變壓器31組成；該變電所電源側母線21通過一部電源側斷路器22將電力輸送到送電線或高壓線路，即三端子輸配電線路28，該部電源側斷路器22將電力輸送給二部三端子線路環(huán)型環(huán)路斷路器30，即形成三端子輸配電線路28，構成環(huán)型環(huán)路的開端；在各單一用戶處環(huán)型環(huán)路斷路器30將電力輸送到用戶母線25，并經由用戶斷路器24將電力輸送給用戶26；而用戶母線25另一端，經由環(huán)型環(huán)路斷路器30及送電線或高壓線路23，再將電力輸送到下個用戶母線25、用戶斷路器24及用戶26，依此類推，到最后一用戶時，回到三端子線路28，將環(huán)型環(huán)路區(qū)域的送電線或高壓線路作環(huán)接，造成由一部電源側斷路器22供電的環(huán)型環(huán)路系統(tǒng)，即可形成Q型環(huán)型環(huán)路結構。本實用新型Q型環(huán)型環(huán)路結構2的三端子輸配電線路28及三端子線路保護方式29，為一種既有的現有保護電驛技術，其保護范圍為三端子輸配電線路28的三部斷路器30，該三端子輸配電線路28將完全改善現有O型環(huán)型環(huán)路1的二部電源側斷路器12供電方式，因此，在每一相的兩環(huán)路的電流分配比例，將隨線路阻抗、斷路器接觸電阻、電纜線接頭接觸電阻及雜散電抗等因素有所不同，造成其中二部電源側斷路器的三相電流不平衡，而該二部電源側斷路器12的三相不平衡電流，將造成51N接地過電流保護電驛設定困難，甚至引起接地過電流保護電驛跳脫的問題。
請參閱圖4所示的本實用新型Q型環(huán)型環(huán)路結構的自動切換開關(ATS)輸配電線路示意圖，由圖中可知，本實用新型Q型環(huán)型環(huán)路結構2的自動切換開關(ATS)27，該Q型環(huán)型環(huán)路結構2的輸配電供電轄區(qū)，僅經由一部變電所電源側斷路器22供電，且集中供應電源線路的總供電量100％的額定電流，當變電所電源側斷路器22產生跳脫，由于本實用新型Q型環(huán)型環(huán)路結構僅使用一部電源側斷路器22建置，可使其余Q型環(huán)型環(huán)路結構完全獨立于原供電的主變壓器31，由于可瞬間隔離電源側斷路器22，因此，可提供不同主變壓器32有高速ATS自動切換開關27環(huán)型環(huán)路結構功能，所以，在該Q型環(huán)型環(huán)路結構2上，可在任一用戶母線25連接一部自動切換開關(ATS)27，當變電所電源側斷路器22電源跳脫時，自動切換開關27會自動切入至備用電源干線繼續(xù)供電，使Q型環(huán)型環(huán)路結構中所有用戶26不會有斷電之虞。
下面將本實用新型與傳統(tǒng)的O型環(huán)型環(huán)路結構進行比較傳統(tǒng)的O型環(huán)型環(huán)路結構1.傳統(tǒng)的O型環(huán)型環(huán)路，在輸配電供電轄區(qū)內的供電線路，使用二部電源側斷路器，造成在建構投資一環(huán)型環(huán)路供電系統(tǒng)時，主變壓器及變電所的設備成本，較已知饋線建置增加一倍。
2.傳統(tǒng)的O型環(huán)型環(huán)路，每一部電源側斷路器，僅能限制供應總供電量的50％額定電流，調度運轉及監(jiān)視控制困難。
3.傳統(tǒng)的O型環(huán)型環(huán)路，用二部電源側斷路器各別供應供電轄區(qū)內的總供電量50％的額定電流，當發(fā)生電纜間線路阻抗及雜散電抗等電流不平衡因素，容易造成二部電源側斷路器的三相電流的不平衡。
4.傳統(tǒng)的O型環(huán)型環(huán)路，用二部電源側斷路器各別供應該供電轄區(qū)環(huán)型環(huán)路的兩環(huán)供電量，任何事故極易造成開環(huán)結構，由于無法隔離二部電源側主變壓器斷路器，因此無法達成不同主變壓器ATS自動切換開關的雙回路代送供電優(yōu)點。
本實用新型1.本實用新型Q型環(huán)型環(huán)路，在輸配電供電轄區(qū)內僅使用一部電源側斷路器建置，可節(jié)省50％整體變電所建設及電源側斷路器的巨額建置成本，且提供每一受電用戶有相當于雙回路的環(huán)狀供電優(yōu)點，減少用戶停電時間。
2.三端子輸配線路，可使得該Q型環(huán)型環(huán)路，僅需使用一部電源側斷路器建置，以集中供應該線路總供電量100％的額定電流，提高電源側斷路器額定利用率，調度運轉容易。
3.三端子輸配線路，可集中供應該供電轄區(qū)內的總供電量的100％額定電流，使得單一電源側斷路器能夠自行匯集，該環(huán)型環(huán)路結構兩側線路供電量的電流，以達到三相電流平衡。
4.本實用新型Q型環(huán)型環(huán)路，當變電所電源側斷路器跳脫時，可瞬間隔離一部電源側主變壓器的斷路器，使得該Q型環(huán)型環(huán)路結構能完全獨立于原供電的主變壓器，而ATS開關會自動切入至備用電源干線，以不同主變壓器電源代送電量，而能繼續(xù)供電，進而提供不同主變壓器雙回路ATS自動切換功能，使用一備用電源干線可同時供應數個Q型環(huán)型環(huán)路結構，且具有相當于不同主變壓器雙回路代送環(huán)型環(huán)路供電優(yōu)點。
上列詳細說明是針對本實用新型的一可行實施例的具體說明，但是該實施例并非用來限制本實用新型的范圍，因此凡未脫離本實用新型精神所為的等效實施或變更的，均應包含于本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種Q型環(huán)型環(huán)路結構，由變電所電源側母線、電源側斷路器、三端子輸配電線路、三端子線路保護、用戶母線、用戶斷路器、用戶、環(huán)型環(huán)路斷路器、送電線或高壓線路、主變壓器組成，其特征在于在輸配電供電轄區(qū)內，從變電所電源側母線上裝設有一部高壓線路或送電線的電源側斷路器，該電源側斷路器通過三端子的送電線或高壓線路連接于環(huán)型環(huán)路結構的二部環(huán)型環(huán)路斷路器，形成三端子輸配電線路，該環(huán)型環(huán)路斷路器通過送電線或高壓線路連接用戶母線，用戶的輸配電力經由用戶母線及用戶斷路器引接，并通過用戶母線的另一端送電線或高壓線路與下一個環(huán)型環(huán)路斷路器連接，依此類推，最后將兩端送電線或高壓線路連接在一起，構成一環(huán)型環(huán)路供電系統(tǒng)。
2.如權利要求1所述的Q型環(huán)型環(huán)路結構，其特征在于，該送電線或高壓線路在任何一用戶母線上，連接一部在變電所電源側斷路器跳脫時自動切入至不同主變壓器備用電源干線的自動切換開關。
專利摘要本實用新型是一種Q型環(huán)型環(huán)路結構，由變電所電源側母線、電源側斷路器、三端子輸配電線路、三端子線路保護方式、用戶母線、用戶斷路器、用戶、環(huán)型環(huán)路斷路器、送電線或高壓線路、主變壓器組成，在輸配電供電轄區(qū)內，從變電所電源側母線上裝設有一部高壓線路或送電線的電源側斷路器，該電源側斷路器通過三端子的送電線或高壓線路連接于環(huán)型環(huán)路結構的二部環(huán)型環(huán)路斷路器，形成三端子輸配電線路，該環(huán)型環(huán)路斷路器通過送電線或高壓線路連接用戶母線，用戶的輸配電力經由用戶母線及用戶斷路器引接，并通過用戶母線的另一端送電線或高壓線路與下一個環(huán)型環(huán)路斷路器連接，最后將兩端送電線或高壓線路連接在一起，構成一Q型環(huán)型環(huán)路供電系統(tǒng)。
文檔編號H02J3/00GK2833984SQ200520110128
公開日2006年11月1日 申請日期2005年6月17日 優(yōu)先權日2005年6月17日
發(fā)明者鄭立彭 申請人:司碼儀控有限公司