环网范文10篇

环网范文篇1

关键词：CAN自愈环CPLD接口电路塑料光纤

CAN总线是德国Bosch公司于20世纪80年代初为解决汽车中众多数据交换而开发的一种串行数据通信协议。由于其具有卓越的特性，CAN总线成为目前公认的几种最有前途的现场总线之一。CAN总线的传输介质可以是双绞线、光纤和同轴电缆。目前双绞线CAN总线已得到了广泛应用，各项技术已经成熟。双绞线CAN网络在技术在容易实现、造价低廉，且对环境电磁辐射有一定抑制能力。但是当工作环境特别复杂时，其抗干扰能力并不十分令人满意。如在电动汽车现场，情况较为复杂，车载电气系统会产生强电磁干扰，将导致双绞线CAN网络不能正常工作。与双绞线和同轴电缆相比，光纤的优越性能--强大的抗EMI能力引起人们的关注。为进一步提高CAN网络的性能，应采用光纤作传输介质。由于车载局域网传送距离短，同时为了降低车载光纤CAN网络的成本，可选用塑料光纤(POF)作为传输介质。塑料光纤在高速短距离通信传输中成本低、易连接、可绕性好、重量轻，故组网成本低。德国宝马公司在2002年3月上市的最高级新款轿车"BMW7系列''''''''中采用于50mPOF构筑车内局域网。

光纤CAN网作为一种工业底层控制局域网，其拓扑结构与常用局域网一样，基本拓扑结构有总线形、环形和晕形。在光纤单环CAN网络中，由于器件的延时将导致环路信号自激，使环形CAN网络堵塞(或称为锁死)。为遵守CAN总线控制器在链路层的协议，应设计一种光纤CAN单环网专用逻辑控制单元LCU。该单元的功能是：对CAN总线数据实现收发控制，即主节点对接收到的数据不转发，当数据沿光纤环回到原发送节点时，立即被剔除；从节点对接收数据实现转发。同时还可消除环形光纤CAN总线网络的自激现象，保证环网不被堵塞。

Q光纤单环网络中，节点或链路的故障可能造成网络的瘫痪。为了提高光纤环网的生存性，应构成具有自愈功能的光纤双环自愈网。

图1

1光纤自愈环CAN网总体设计

1．1光纤自愈环结构

光纤自愈环CAN网络如图1所示。该网络有两条光纤环路--顺时针环和逆时针环，各节点CAN控制器SJAl000通过接口电路与双环光纤网相连，接口电路由Altera公司出产的复杂可编程逻辑器件(CPLD)EPM7128S、两个光发送器LEDR和LEDL、两个光接收器PINR和PINL组成。

1．2接口电路的功能

光纤自愈环CAN网接口电路的功能是：(1)当光纤双环通信正常时(如图2(a)所示)，各节点右端光发送器LEDR传送左端光接收器PINL的数据，信号顺时针传送；同理LEDL传送PINR的数据，信号逆时针传送，即发送器选择对侧数据转发。(2)当单根光纤故障时(如图2(b)所示)，下游C节点接口电路实现环回，由于左侧光接收器PINL无信号，右端光发送器LEDR选择同侧光接收器PINR数据转发。(3)当任意节点间两根光纤故障时(如图2(c)所以)，如BC节点间光纤被切断时，则B、C两个节点与光纤切断点相连执行环回功能。此时，从A到C的信号AC则先经顺时针环到B，再经逆时针环过A、D后到达C。而信号CA则仍经顺时针环传输。这种自愈功能保证在故障情况下仍能维持环的连续性。故障排除后，倒换开关自动返回原来位置。(4)实现节点CAN控制器数据选择接收。其原则为：对于各节点接收的顺、逆时针数据，选择PINL、PINR中先到达的数据接收。(5)实现节点数据选择发送。其原则为：当总线空闲时，选择本节点CAN控制器发送端TX发送数据，可消除环形光纤CAN总线网络的自激现象，保证环网不被堵塞；当本节点CAN控制器为接收节点时，选择对侧数据发送；当本节点CAN控制器为接收节点时，且对侧光纤通道故障，则选择同侧数据发送。(6)判别各通道帧起始和帧结束，鉴别总线是否空闲，网络是否故障。如判断到左测光接收器PINL有数据帧正在传送时，产生左侧发送数据标志flag_l和网络通信状态标志sync_l。

2接口电路设计

光纤CAN自愈网的自愈功能及收发控制功能由可编程逻辑器件(ALTERAEPM7128SLC84一15)实现，编程采用VHDL语言。下面进行具体介绍。

2．1输入输出口设置

图3为接口电路CPLD的I／O口示意图。其中，输入输出pin_l、led_l、1ed_r、pin_r分别与光／电转换模块PINL、LEDL、LEDR、PINR相连：txd、rxd分别与CAN痉制器的数据发送端TX、接收端RX相连；flag_txd=1代表本节点CAN控制器TX0正在发送数据帧；flag_l=1代表左侧通道正在发送数据帧；flag__r=1代表右侧通道正在发送单据帧。sync_l为左侧网络通信状态标志，sync_r为右侧网络通信状态标志。当左通道正常时，输出sync_1="l"，驱动网络状态发光二极管D_sl亮；当右通道正常时，输出sync_r="1"，驱动网络状态发光二极管D_sr亮；若网络状态发光二极管D_sr或D_sl灭，表示网络对应光纤通道出了故障。当本节点CAN控制器选择左通道数据接收时，输出端rx_l／r为高电平；当本节点CAN控制器选择右通道数据接收时，输出端rx_l／r为低电平。输入端reset为复位端，低电平有效；clk0为时钟输入端，输入时钟的频率为20MHz。

图2

2．2CPLD功能结构

CPLD为控制环网自愈接口单元，控制电路由分频器、中心状态机、发送数据选择器、接收数据选择器组成，如图4所示。

2．3分频器

通讯接口CPLD时钟频率为20MHz。在光纤CAN自愈环网中，各节点CAN控制器SJAl000和CPLD接口采用独立的工作时钟。为使状态机产生的flag的信号与CAN控制器数据传送同步，以保证两个数据选择器的切换和数据传送同步，应正确选择状态机的时钟。本文中CAN网数据传送波特率是125kbit／s，状态．机时钟rxclk的速率设计为数据传送波特率的8倍，即1Mbit／s，保证在一个CAN数据位周期中可对数据读取多次，提高抗干扰能力。所以分频器的功能为产生1MHz的时钟频率。

2．4中心状态机

依据CAN2．0B协议，CAN网络数据帧由7个不同的位场组成，即帧起始、仲裁场、控制场、数据场、CRC场、应答场、帧结束。数据场长度可为0～8个字节。帧起始位是一个显性位低电?quot;0"；帧结束是由7个隐性位"1"组成的序列；在数据帧传送中，使用位添充技术编码，保证数据帧位流中不会出现5个连续的"1''''''''或''''''''0"。

中心控制状态机是本设计的核心单元。中心状态机的功能是：(1)，检测CAN数据帧的帧起始和帧结束，产生相应的发送数据标志信号flag_txd、flag_r和flag_l。(2)产生网络通信状态标志sync_r和sync_l。中心状态机由：三个状态机组成：本节点CAN控制器状态机、左通道状态机和右通道状态机。它们分别判别各通道(TX、PIN_L和PIN_R)是否有数据传送。下面对各处状态机的解释均以本节点CAN控制器状态机为例。

各状态机设置了61个状态，即idle、S1、S2、S3…S60。当总线空闲时，状态机处于空闲态idle，此时rxclk上沿到来，检测到txd=0时，状态机转向S1，同时发送数据标志置位信号flag_txd="1"；第二上沿时，状态机无条件转向S2；第三上沿时，状态机无条件转向S3；第四上沿时，状态机无条件转向S4；第五上沿到来时，此时是数据位的中央位置，数据稳定，对数据再次读取，若txd="0"的条件仍成立，表示帧起始到来，状态机转向S5；否则flag_txd="0"，同时状态机转向空闲态idle，等待帧起始的到来。

当状态机处于S5时，此后rxclk(1MHz)每过一个时钟周期，状态机状态前进一步(S6、S7、S8、S9、S10、S11、S12、……、S58、S59、S60)；每过8个时钟周期，对CAN总线上的数据位进行一次检测(S12、S20、S28、S36、S44、S52、S60)，保证每次检测在数据位(位周期)中央。当连续7次txd="1"时，检测到"1"表示"帧结束''''''''到来，发送数据标志复位flag_txd="0"，等待下一次帧起始的到来；否则状态机返回状态S5，等待帧结束的到来。

网络通信状态sync_r、sync_l是进行环网自愈的重要依据。如上所述，当左右通道发送数据状态标志flag="1''''''''时，各通道网络通信状态sync="1"，网络状态发光二极管D_sr、D_sl亮；当帧结束到来时，flag="0"，启动网络通信状态计数群count，其时钟为rxclk=1MHz，当计数器为30000时(30ms)，sync="0"，网络状态发光二极管D_sr、D_sl灭。这表示某数据帧传输后，如果再也检测不到其它数据帧起始，则网络出了故障。如果在30ms内能检测到数据帧起始(flag置位)，网络通信状态标志sync持续为"1"。计数器达到满值的时间应为估算的帧间最短时间间隔。

2．5数据选择器

发送数据选择器和接收数据选择器的功能是实现链路搭建(即通道选择)。为保证网络正常工作，CAN网络延时应小于一个数据宽度(位周期)。为使链路搭建时间尽可能短，使用最高时钟频率(20MHz)控制两个数据选择器。

在发送数据选择器中，CPLD检测三路通道数据txd、pin_l、pin_r。各通道数据具有不同的优先级。优先级的设置为：当本节点发送数据(txd="0"或flag_txd="1'''''''')时，左右通道发送CAN控制鞣⑺投薚X的数据，即led_r=txd，led_l=txd。若本节点不发送数据，则依据sync_r和sync_l选择发送数据，当左右通道均正常时，选择对侧数据发送，led_r=pin_l，led_l=pin_r。如果某通道故障，接收不到对侧数据，则选择本侧数据发送，led_l=pin_l，led_r=pin_r。据此，不仅实现了网络自愈，也消除了环网阻塞问题。

环网范文篇2

【关键词】工业以太环网；煤矿；安全监控系统

近年来，我国众多煤矿纷纷构建或者准备构建安全监控系统，然而从系统集成层面而言，有关生产、管理的信息化与自动化水平依旧不足，尤其是煤矿安全监控系统没有形成统一的行业标准，不同生产商自主制定传输协议及接口标准，使得不同子系统相互间难以实现有效兼容或连接，引发信息孤岛现象，信息资源无法共享，监控系统、管理系统相互间无法实现有效联动；从产业发展层面而言，现阶段，煤矿行业安全软件、硬件研发及服务保障系统仍相对落后，研发水平有限，与煤矿行业特征及发展需求相符的软硬件、仪器设备等依旧十分缺乏，无法满足煤矿安全生产及技术革新的需求。针对这一情况，倘若引入工业以太环网来建设煤矿安全监控系统，则能够有效弥补系统存在的技术缺陷，促进煤矿安全监控系统实现安全有序地运行。由此可见，对工业以太环网在煤矿安全监控系统中的应用展开研究具有重要意义。

1推广工业以太环网的意义

伴随社会发展对煤矿资源需求的不断攀升，近年来煤矿生产开采规模日益扩大，由此给煤矿安全管理带来极大冲击。为了有效了解煤矿设备运行状况及掌握不同环境下设备运行参数的转变，构建一个科学完备的数据采集及信息传输系统，对设备开展全面控制管理尤为关键。这同样是确保一系列监测数据的准确传输，促进实现煤矿生产开采安全有序开展的重要辅助手段之一。作为光通信中的一项新型技术，光纤通信技术近年来迅猛发展，并在现代通信中占据越来越高的份额。光纤工业以太环网的构建，一方面可防止引发传输系统链接故障，另一方面可更为迅速地与煤矿下监控分站开展数据交换，进而提升监控系统的巡检周期及抗干扰水平，为煤矿生产安全有序开展提供可靠保障。近年来，工业以太网凭借其传输距离远、抗干扰能力强等优势，已然在骨干传输网建设中得到广泛推广。因而，将工业以太环网应用于煤矿安全监控系统中具有十分重要的现实意义。

2现阶段煤矿安全监控系统中存在的主要问题

现阶段，我国监控系统架构主要为集散型控制结构，地面监测主机经由串行总线与系统线路传输装置连接，依托串口轮巡方式与矿井对应数据信息采集分站开展数据信息传输；系统传输线路以阻燃通信线缆为主；数据传输模式包括RS485总线、DPSK、FSK等。该种系统架构在运行过程中主要表现出以下问题：其一，采用的总线型架构方式会对系统传输速率、距离造成极大影响，在接入系统数据信息采集设备不断增多的情况下，系统巡检时间难以满足相关规定。其二，主干通信线路运用电缆作为传输介质，在煤矿井下复杂环境中安全监控系统数据传输极易受到各种因素的影响。其三，单一的总线结构无法形成可靠的线路冗余，某些主干通信线路损坏极易使井下设备数据信息采集终端发生故障甚至导致系统无法运行。

3工业以太环网在煤矿安全监控系统中的应用措施

3.1网络设计思路。其一，硬件结构设计。煤矿安全监控系统主要由控制中心管理层、网络通讯层及现场接入子系统层等组成。其中，网络通讯层依据生产关系及地理位置，需用单环网络与星型网络相结合的手段，将每一子系统的主机用以工业以太环网的节点，配备若干台环网交换机、控制核心交换机以构建光纤环网，其他子系统节点结合其接口方式，选取星型网络依托建立通讯分站或与骨干网交换机直接连接，进一步将全面子系统汇集于以TCP/IP协议为前提的工业以太环网中。其二，逻辑结构设计。煤矿生产中涉及大量子系统及子系统设备，子系统相互间保持独立运行，不开展互联通讯，因此可利用虚拟局域网技术将网络划分成若干个虚拟的局域网络，依托对煤矿工业以太环网的虚拟局域网络的科学划分，实现对网络广播、限制系统与系统相互间访问权限的有效控制，切实提高网络的数据传输效率及网络安全性。3.2网络系统安全设计。系统安全是信息化建设中的重要环节，要做到全方位统筹规划，换言之，不仅要保证系统出现故障后可迅速恢复，还要保证信息数据不受非法侵袭或篡改。此环节通常需要应用到的技术方法包括密钥、防火墙、数字证书、入侵检测等。安全方案技术特征表现为可实现数据的全面自动备份，同时可实现数据的反复存储，进而为数据信息提供安全可靠的保障。主备服务器不仅可以自动切换，还可人为操作切换。倘若主服务器出现故障情况，如断电、死机等，则可实现自动向备份服务器切换。双机开展切换不会对系统运行构成不利影响，具备良好的稳定性。双机热备软件安装、配置便捷，依托纯软方式，经济成本，无需运用成本高昂的磁盘阵列柜，两台服务器相互间不会受到距离的影响。引入硬阵列方式，有助于提高系统稳定性。一般情况下，可将磁盘阵列划分成软阵列、硬阵列。其中，前者是经由软件程序并通过计算机中央处理器提供运行能力所形成的。因为软件程式作为一个系统存在不完整的特征，所以仅可实现常规的磁盘阵列容错功能。后者则是通过独立操作的硬件，实现全面磁盘阵列的计算、控制等功能，而不依赖于计算机中央处理器。再加上硬阵列属于一个完整的系统，因而各项需求的功能均可引入，由此决定了硬阵列对应提供的功能要优于软阵列。依托磁盘阵列技术，有助于加快磁盘的传输速度，防范数据信息由于磁盘故障而出现丢失的情况，并且可提高对磁盘空间的有效利用。在磁盘阵列中，可使大量磁盘实现数据信息同时传输，而该部分磁盘驱动器在理论上属于一个磁盘驱动器，因而应用磁盘阵列可实现单个磁盘驱动器几倍、几十倍甚至更高的速度，进一步实现统一服务器上不同硬盘的全面自动备份。3.3煤矿安全监控系统工业以太环网的实现。通常而言，工业以太环网是由12芯矿用光缆中的2芯单模光纤连接煤矿井下及地面以太网交换机的千兆光纤端口，由此构建起一个可靠的主干传输网络。该种主干传输网络具备环型结构、千兆带宽及治愈功能等特征优势，倘若主干传输网络中相关节点或线路引发故障，其均可迅速自动恢复数据传输，该种系统下的数据信息传输，安全性、可靠性可得到显著提高。以太网交换机通常设置于接近煤矿生产工作面的变电所中，仅需将该区域中对应信息采集信号传输至变电所的以太网交换机中，然后依托工业以太环网便可实现将部分数据信息传输至地面监控中心。倘若煤矿巷道距离相对较长，依托工业以太环网便可有效减少传输电缆的投入。在煤矿安全监控系统中，视频监控系统需要占据极大的带宽，然而对于网络带宽的使用率却相对不足，因而引入该系统可有效满足大中型煤矿当前的实际生产需求，并且还可对网络开展较为科学的规划，采取相关有效的安全策略，进一步促进煤矿安全监控系统的安全有序运行。

4结语

总而言之，工业以太环网可为煤矿生产开采提供安全可靠的数字通信渠道，将煤矿各个生产环节及对应辅助环节的数据信息连接至交换机上，开展实时动态的数据信息采集、传输、分析、呈现等，进一步对煤矿生产开采各项机电设备开展统一监控，并且辅助工业电视系统开展安全图像监控，为作业人员及机电设备提供安全保障。由此对推动煤矿企业科学化、现代化发展，促进煤矿安全高效生产，提高煤炭行业科学技术发展水平有着十分重要的意义。因而，煤矿企业相关人员务必加大研究分析力度，提高对推广工业以太环网意义的有效认识，深入分析现阶段煤矿安全监控系统中存在的主要问题，确保工业以太环网在煤矿安全监控系统中的科学合理应用，积极促进煤矿安全监控系统安全有序运行。

参考文献

［1］王伟，马小军，王健，等．基于光纤以太环网和现场总线的煤矿安全监控系统的应用［J］．测控技术，2013，32（5）：82-84．

［2］安文斗，冉隆明，杨锡岭，等．基于工业以太环网的矿井电网安全监控系统的设计［J］．矿业安全与环保，2007（4）：31-34．

［3］刘业辉．基于光纤工业以太环网的矿井安全监控系统设计及应用［J］．软件，2014，35（1）：123-124．

环网范文篇3

关键词：配电网馈线自动化重合器分段器

我国原来的配电网大多采用放射型供电。这种供电方式已不能适应社会经济发展和满足用户供电质量要求，因为一旦在某一点出现线路故障，便会导致整条线路停电，并且由于无法迅速确定故障点而使停电检修时间过长，大大降低了供电的可靠性［1］。为此，现在供电网广泛采用环网接线，即两条线路通过中间的联络开关连接，正常运行时联络开关为断开状态，系统开环运行；当某一段出现故障时，可以通过网络重构，使负荷转移，保证非故障区段的正常

供电，从而可大大提高配网供电的可靠性。

目前，我国投入巨额资金来改造城乡电网，以提高整个电力系统的可靠性。在这种形势下，选择一种符合我国电力行业的实际情况，既有较高可靠性又有较好经济性的配电方式是摆在我们面前的一项迫切任务。

1馈线故障的定位、隔离及恢复供电模式

配电网自动化主要包括变电站自动化和馈线自动化。在配电网中由馈线引起的停电时有发生，故障发生后，如何尽快恢复供电是馈线自动化的一项重要内容。实际上，配电自动化最根本的任务也就是在最短的时间内完成对故障的定位、隔离和恢复供电。它们的发展可分为3个阶段［2］：

（1）利用装设在配电线路上的故障指示器，由电力检修人员查找故障区段，并利用柱上开关设备人工隔离故障区段，恢复正常区段的供电。该方式的停电时间长，恢复供电慢。

（2）利用智能化开关设备（如重合器、分段器等），通过它们之间的相互配合，实现故障的就地自动隔离和恢复供电。该方式的自动化水平较高，无需通信就可实现控制功能，成本较低。缺点是开关设备需要增加合、分动作的次数才能完成故障的隔离和恢复供电。

（3）将开关设备和馈线终端单元（FTU）集成为具有数据采集、传输、控制功能的智能型装置，并与计算机控制中心进行实时通信，由控制中心以遥控方式集中控制。该方式采用先进的计算机技术和通信技术，可一次性完成故障的定位、隔离和恢复供电，避免短路电流对线路和设备的多次冲击。存在的主要缺点是：要依赖于通信，结构复杂，影响配电系统可靠性的因素较多。

配电网馈线自动化的目的是提高供电的可靠性，所以系统的功能固然重要，但其自身的运行可靠性和经济性则是电力部门最关心的问题［2］。因此，相对而言，以上3种模式中的第二种模式最为符合我国电力行业的实际情况。其主要特点是：

（1）可利用重合器本身切断故障电流，实现故障就地隔离，缩小停电范围；

（2）无需通信手段，可利用重合器多次重合以及保护动作时间的相互配合，实现故障的自动定位、隔离和恢复供电；

（3）可直接从电网上获取电源，不需要外加不间断电源；

（4）对过电压、雷电、高频信号及强磁场的抗干扰能力强，可靠性高；

（5）增加通信设备可很容易升级到上述第3种模式，使配电网自动化分步进行。

2几种以重合器和分段器为主构成的馈线自动化方式的比较

以重合器和分段器为主构成的环网配电模式中，又可以分成3种方式：断路器＋电压型分段器、重合器＋分段器（以分段器作为联络）、完全采用重合器。这几种方式各有优缺点，具体分析如下［3］。

（1）“断路器＋分段器”和“重合器＋分段器（以分段器作为联络）”的配电模式。

特点：无需通信设备，由分段器对线路进行分段，通过分段器检测电压信号，根据加压时限，经断路器或重合器的多次重合，实现故障自动隔离，投资少，易于配合。

缺点：隔离故障需要多次重合，增加了对系统的冲击次数；隔离故障时会波及非故障区段，造成非故障区段的停电；馈线越长，分段越多，逐级延时时间越长，从而使恢复供电所需时间也越长。

（2）“完全采用重合器”的配电模式。

特点：无需通信设备，利用重合器本身切断故障电流，通过多次重合以及保护动作时限的相互配合，实现馈线故障就地自动隔离，避免了因某段故障导致全线路停电的情况，同时减少了出线开关的动作次数。

缺点：投资大，分段越多，保护配合越困难，变电站出线开关的速断保护延时就越长，当出线端发生故障时，对系统的影响较大。

针对以上3种配电方式的优缺点，我们设计了一种新型的较为实用的配电模式：环网供电的两个变电站出线端为改进后的普通型重合器，中间联络开关为联络型分段重合器（兼具联络开关、分段器和重合器的功能），线路以改进后的分段器分段。这种方式虽然仍由重合器和分段器构成，但是通过对这些重合器和分段器进行改进，将联络型分段重合器作为联络开关，则可以使该配合方式具有以上3种模式的优点，避免了大多数的不足。系统接线如图1所示。

下面分别以线路中区段b发生瞬时性故障和永久性故障来说明该模式的工作过程。

假设在区段b发生瞬时性故障。VW1分闸后延时T1重合，QO1～QO3失压后延时T2再分闸，设定T1＜T2，因此当VW1重合闸后，QO1～QO3仍未完成分闸动作，处于合闸状态。这样，VW1就可以在T1（0．5s）内切除瞬时性故障，避免了分段器的逐级延时，大大减少了发生瞬时性故障时的停电时间。

假设在区段b发生永久性故障。VW1经一次重合，使QO1合闸闭锁，VW1再次重合，由变电站1供电到a段。在这个过程中QO2检测到一个持续时间很短的小电压，QO2在QO1合闸闭锁的同时也执行合闸闭锁，这样就将故障段b的两端同时闭锁住，实现了对故障的隔离。故障发生后，VW3在检测到单侧失压后延时XL合闸，QO3在VW3合闸后延时X后也合闸，由变电站2供电到c、d段。如果在这个过程中，c或d段又发生故障或者QO2未完成合闸闭锁（这种情况出现的概率极小），则VW3合闸后检测到故障又跳闸，在第一次重合闸后实现故障的隔离和供电恢复。所以，无论在哪种情况下，这种配电模式都可以避免VW3至变电站2线路段的停电。也就是说，在隔离故障区段时不会波及非故障线路，不会造成非故障线路段的无谓停电。发生故障后，在线路上重合器和分段器动作的同时，装设在变电站内部的故障定位器根据各开关设备的动作时间配合，可迅速地确定出故障区段的准确位置，以便进行检修。

从上面的分析可以看出，这种配电方式虽然无法一次性完成对故障的定位、隔离和恢复供电，但是它可以快速切除瞬时性故障；在发生永久性故障时，可以同时完成对故障区段两端的闭锁。这种方式与传统的“重合器＋分段器”配电方式相比，缩短了停电时间，减少了短路电流对线路的冲击次数。因为整条线路中只在变电站出线端和线路中间装设有重合器，所以保护配合易于实现；虽然线路分段较多，但变电站出线断路器的速断保护延时无需太长，所以当变电站出线端发生短路时，对配电系统的影响也就较小。同时，由于采用分段重合器作为联络开关，在隔离故障时就避免了非故障区段的停电。另外，这种配电方式虽然没有象第3种配电模式那样切除故障快和功能强大，但它也有自己的优势，即无需通信设备，完全依赖于线路中的智能化开关设备就地完成对故障的定位、隔离和恢复供电，简化了配电系统的结构，也使影响可靠性的因素大大减少；并且这些智能化开关设备都留有通信接口，如有必要，可以方便地加上通信功能，使该配电网馈线自动化达到更高的水平。

3提高可靠性和减少线路停电时间的措施

对于配电自动化来说，自动化程度的高低和功能的强弱固然重要，但整个系统的可靠性应该放在第1位。此外还要考虑到经济性［2］。为了保证上面介绍的以分段重合器为联络开关的“重合器＋分段器”模式的可靠性，采取了以下措施：

（1）重合器的开关本体为真空断路器，采用真空灭弧室外装复合绝缘的专利技术。它具有无油、无气、免维护、寿命长、无火灾、无爆炸危险的优点，机构采用电机快速储能的弹簧操作机构，无需高压合闸线圈。

（2）选用高性能PLC（可编程逻辑控制器）作为重合器和分段器的控制中心。简化了线路，大大提高了整机可靠性和抗干扰能力。

（3）直接从线路上获取电源，无需任何外加电源。选用美国的开关电源模块，抗干扰能力强，工作范围广，可在30％～120％输入范围内输出稳定的额定电压。

此外还有冗余设计和降额使用等措施，也可以提高整机的可靠性。

为了减少这种配电模式中的停电时间，采取了以下措施：

（1）快速切除瞬时故障，减少停电时间在电力系统中，线路故障的62％～85％为瞬时性故障，如果把瞬时性故障按永久性故障等同处理，则会造成较长时间（数十秒以上）的停电。为此，在重合器中增加了首次快速重合功能（可选），在分段器中增加了完全失压后延时分闸功能。这两者互相配合，可以在0．5～1s内切除瞬时性故障，大大降低了瞬时故障时的停电时间。

（2）故障区段的两端同时完成闭锁

传统的分段器当线路发生故障时，只能一次闭锁故障线路的一端，改进后的分段器可以在线路发生永久性故障时使故障区段的两端同时实现隔离，避免了非故障区段的停电，使恢复正常供电的时间缩短，同时减少了重合器或断路器的重合次数，对系统的冲击也就相应地减少了。

（3）躲涌流功能

配电系统最主要的负荷是变压器和高压电机，所以在重合器首次合闸或重合时，会出现比额定电流高得多的启动电流，有可能导致重合器的误动。改进后的重合器在软件和硬件两个方面增加了躲涌流措施，可以自动地区别合闸产生的涌流和故障电流，很好地解决了涌流问题。

4结束语

本文介绍了配电网馈线自动化的3个发展阶段，经过比较认为，采用以“重合器＋分段器”为主构成的配电系统较为符合我国目前电力行业的具体情况。分析了以“重合器＋分段器”为主构成的配电网馈线自动化的几种方式，提出了一种新的实用的配电方式，既可以减少故障时的停电时间和短路电流对线路的冲击次数，又易于实现保护时间的配合。该配电模式已经在浙江黄岩供电局试运行，到目前为止，运行效果是令人满意的，达到了设计要求。

参考文献：

［1］孙寄生．10kV环网供电技术研究与应用［J］．中国电力，1999，32（2）．

环网范文篇4

关键词：环网异常现象分析

电磁环网是指不同电压等级运行的线路，通过变压器电磁回路的连接而构成的环路。广东乳源县110kV鹰峰变电站和35kV候公渡变电站10kV馈线构成了一个电磁环网，如图1所示。平时10kV候公渡线柱上油断路器QF断开，系统处于开环运行。

1运行中出现的异常情况

近年来，乳源县供电部门为提高供电可靠性，拟将10kV候公渡线柱上油断路器QF合上，使环网闭环运行。为此，采用核相仪在柱上油断路器QF两侧进行核相试验，试验结果（以35kV候公渡站侧相序为参考相序记录）记录如下：

1.1相对地电压

候公渡变电站侧：鹰峰变电站侧：

a相对地6400Va''''相对地6300V

b相对地6600Vb''''相对地6400V

c相对地6400Vc''''相对地6300V

1.2相间电压

正常情况下，相间电压试验结果应为表2数值（允许有少量的偏差）：相同两相间的电压差接近为零，不同两相间的电压差应接近电网的线电压12kV，由于乳源县35kV候公渡变电站和110kV鹰峰站系统主要用于地方小水电上网，因此，母线电压比电力系统额定电压10kV要高。

显然，试验结果与正常情况相差很大，相同两相间存在很大的电压差。因此10kV候公渡线柱上油断路器QF合不上，不能闭环运行。

3异常情况的分析

用Ua、Ub和Uc分别表示油断路器QF候公渡站侧线路的a相、b相和c相对地电压，用Ua''''、Ub''''、和Uc''''、分别表示鹰峰站侧线路的a''''相、b''''和c''''相（以35kV候公渡站侧相序为参考相序）对地电压。对试验结果进行分析，可知油断路器QF两侧线路对地电压的相位关系，如图2所示，而正常情况下油断路器QF两侧线路对地电压的相位关系应为图3所示。

显然，油断路器QF两侧线路对地电压的相位发生了偏移。在图1所示系统中，能使相位发生偏移的电气设备只有两个变电站的主变压器。

110kV鹰峰站主变压器联结组别为YN，yn0，d11。35kV候公渡站主变压器的联结组别为Y，d11见图4。YN，yn0，d11联结组别的变压器中、低压侧和Y，d11联结组别的变压器高、低压两侧电压的相位关系见图5，低压侧相位滞后高压侧30°。

但是，在一般情形下，由于35kV变电站主变压器的联结组别和110kV变电站主变中、低压侧联结组别相同，故不会在图1所示系统中的油断路器QF两侧引起相位变化。

那么，问题是否出在线路的相序上，首先，推测问题出在35kV变电站35kV侧线路T接点处，认为T接点处的相序接错。因为T接点处的相序接错可能性较大，而且这样在试验时会出现电压差。但是，通过对T接点处的各种可能接错相序的连接方式进行逐一检查，得不到与试验结果相符合的情况。于是，进一步推测110kV侧线路相序也同时接错。即认为35kV侧T接点处和10kV侧线路相序同时接错。例如以下情形：35kV侧线路T接点处A、B相接错，10kV侧线路a、c相接错。

下面，按照35kV侧线路T接点处A、B相接错，10kV侧线路a、c相接错的可能情况，分析10kV柱上油断路器QF两侧线路相对地电压的相位关系：

用A、B和C，以及a、b和c表示35kV站的三相相序，用a0、b0和c0，以及a0、b0和c0表示110kV站的实际相序，图1所示系统的相序的连接方式如图6所示。

按照图6所示相序连接，35kV站主变压器两侧电压与110kV站主变压器35kV侧电压的相位关系如图7所示。110kV鹰峰站主变压器中、低压侧的电压相位关系如图8所示。将图7与图8进行比较，可知35kV候公渡站主变压器低压侧相位发生了偏移。图9是油断路器QF鹰峰站侧线路参照候公渡站10kV相序线作为相序后的电压（也即是试验记录中的电压）与110kV站35kV侧电压的相位关系。将图7和图9结合起来，画在同一图中，于是就有图10。从图10不难看出，油断路器QF两侧线路相对地电压的相位关系与图2、图3所示的相同，说明当按上述情形接线是导致试验结果，并出现异常的可能原因之一。

另外，还有两种可能情况：①35kV侧线路T接点处B、C相接错，10kV侧线路a、b相接错；②35kV侧线路T接点处A、C相接错，10kV侧线路b、c相接错。按照上述方法进行分析，同样能够得到与图2所示相位关系相同的结果。

因此，经过分析，认为问题可能由以下三种情况引起：①35kV侧线路T接点处A、B相接错，10kV侧线路a、c相接错；②35kV侧线路T接点处B、C相接错，10kV侧线路a、b相接错；③35kV侧线路T接点处A、C相接错、10kV侧线路b、c相接错。

4解决措施及效果

乳源县供电部门按照以上分析结果，在35kV候公渡站35kV鹰候线和10kV候公渡线进行核相试验，发现35kV鹰候线T接点处A、C相接错相序，10kV候公渡线b、c相接错相序。随后乳源县供电部门按照正确的相序重新进行接线，并再次用核相仪在柱上油断路器QF两侧进行对相试验，试验结果（以35kV候公渡站侧相序为参考相序记录）与表2接近。于是，将柱上油断路器QF合上，实现了闭环运行。

5结束语

环网范文篇5

从80年代开始，广州电力工业局在10kV电网和一些用户开关房中，陆续使用了不同厂家的进口开关柜和环网柜。本文拟对几个技术问题谈谈我们的经验和看法。

1绝缘水平的要求

广州电力工业局初期是按IEC12kV等级选取此类设备，工频/冲击耐压为28kV/75kV，在实际运行中曾发生过2次绝缘事故：

一次是由于用户专线电缆接头击穿，其击穿过程可能是断续性的，从而诱发母联柜电流互感器(下称TA)外绝缘闪络，再引发相对地和相间短路。加上柜间母线小室无分隔，且母线裸露，电弧一扫到底，除母联柜烧坏要更换外，其它柜也需清扫，第二天才恢复送电。

另一次是由于电压互感器柜外绝缘爬闪，引发对地和相间故障，烧坏两面柜。

可见，对于南方湿热带气候，按上述绝缘水平选用的新柜，虽然能顺利通过交接验收试验，但其后由于种种外界因素对绝缘的影响，已不能满足长期安全运行的要求。我们从三方面着手，提高对进口设备的要求：

a)不再选用IEC12kV档，改用IEC17.5kV档，其工频/冲击耐压为38kV/75kV或95kV。为了和国内订货的要求(42kV/75kV)大致持平，要求在现场验收试验时仍按38kV(100%)取值。

b)要求母线室使用全绝缘母线(包裹层不允许用PVC材料)，各柜一次导电体对地和相间的空气净距要求达到125mm及以上。

c)要求有机绝缘材料爬距达到230mm，瓷件达到210mm，而且明确提出应符合要求的重点部位，即母线支持绝缘子，灭弧室动触头拉杆绝缘子，电压互感器出线套管，静隔离插头支持套管，断路器极支座绝缘子和出线绝缘子，接地刀静触头支座绝缘子等7处，会谈中和厂家逐处落实。

2注意环网柜的绝缘薄弱环节

供货商往往介绍其环网开关是按24kV电压等级的绝缘要求去设计的，理应绝缘方面裕度较大，但仍有要注意的地方。

2.1电缆头联接部位的爬距

S公司此处的结构是用“烟斗式”电缆头。在实际施工中，有个别班组改用瑞侃公司的通用型热缩头，造成出线套管的圆锥部没有“烟斗”套住，带电后，此处出现放电现象。改用回该厂的“烟斗式”电缆头后，一切正常。

2.2故障指示器感知TA的绝缘

由于欧洲多使用单芯电缆，故障指示器感知TA就套在电缆护皮之外，与缆芯之间有完整的电缆绝缘层，所以，此TA的绝缘十分简单薄弱，一般只在铁芯上缠几层绝缘带。可是国内多使用三芯电缆，故障指示器感知TA是随意套放在三叉头之后已剥掉护皮/铠装层和接地屏蔽层而仅剩下主绝缘的缆芯上，以热缩绝缘套分隔，可能会出现如下问题：

a)在热缩绝缘套上有游离电荷的积聚，到一定程度后，会对该TA的铁芯放电；

b)长时间运行后，铁芯的锐利边缘可能会割破热缩绝缘套和主绝缘层，造成高压对地短路。

这是对设备和人身安全(特别是在使用微机实现配电网自动化的场合)的潜在威胁。一般可改用外皮接地的可触摸式电缆头，并用绝缘支架将此TA妥善固定。在实施配网自动化的场合，措施更要完善，例如，可要求感知TA改为套装在柜的出线套管上。

2.3均压罩的素质

M公司使用均压罩去解决电缆头联接处相间距离不够的问题，按其提供的计算机模拟电场分布情况，此做法应该是合理的。但是，1998年2月在广州市某大厦的1台M公司的环网柜中发生了该处烧爆的故障，一相均压罩跌落，两相的表面有放电痕迹。至今还未见到厂家对此事故的分析结论。所以，有人怀疑，由于制造、装配等方面的分散性，均压罩的效果未必能达到预期效果，从而提出，为了稳妥，最好在它外面再包上一个绝缘套。有一种钮扣式绝缘套适合此用途。

3SF6开关电器在零表压下的性能

乍一看来，这是电压等级在110kV及以上时所关心的问题。但是，从安全运行的角度去看，对10kV一样重要，其理由如下：

a)无论是断路器还是负荷开关，这一电压等级的结构都十分简单，对SF6压力不设压力表或压力开关监视(或只有一个简易压力表指示，此表时有失灵)。而实际运行情况表明，进口设备虽然具有良好的密封性能，但也有漏气发生。由于没有气体监视装置，漏了气用户也不知道，容易成为事故隐患。

b)这类产品的型式试验，即使是大公司的产品，往往也没做齐，特别是在零表压下的性能(绝缘、投切等)和耐内部电弧故障性能方面几乎都没做过试验。

c)这类产品往往多用手动机构，运行人员与设备是面对面地操作。

环网范文篇6

关键词：有线电视；双向环网；混合光纤同轴电缆网

1有线电视双向环网发展现状

有线电视互联网络化在相同局域网上扩展广播、居民宽带接入网和双向业务等方面有线网络有独特的优势。依据自身的独特优势寻求突破，占领市场的首要阵地。有线电视双向环网技术在安全性、初装价格、后期维护保养、综合业务性等方面较旧有的接收信号方式有了更进一层的要求。有线电视网络宽带不用受制于电视信号，对于一些现在正在热播的电视剧，用户可以利用网络来追剧，既避免了广告的打扰，也可以自由选择观看的集数。在大数据时代，如果传统的有线电视不能很好地融入网络技术将会被科技的发展、社会的进步所淘汰。现在的双向改造都是以现有的网络电视作为基础设备融入互联网技术。

2现有双向环网建设改造技术方案综合分析

2.1混合光纤同轴电缆网传输方案。混合光纤同轴电缆网的快速发展给广电双向环网改造提供了较多的技术支持，形成了较多的可操作性方案。但国家去产能、重环保的政策相继出台，致使铜产品价格持续上涨，导致这种方案的原材料价格过于昂贵，但是作为基础设备的光纤设备价格一旦上涨，就会失去现有市场，这种特质严重影响了该种光纤方案的应用发展。受条件的限制，常用的入户方式是通过重建或者是改造网络将光线接入社区，然后利用双绞线分披到各户。这种改造方案是一个系统性极强的工程，必须要有专职部门来统筹整体改造部署，网络公司根据具体的安排部署来实施改造。2.2双向网络传输建设方案。双向网络传输建设方案的优势在于能够集中全部的CM设备和仅限于网络控制的设备。其操作原理较为简单，给后期的维护保养和人员培训带来极大的便利，并且可以覆盖较为广泛的地域，收效期短。但该方案也不是毫无瑕疵的，主要的弊端是在追求效果的同时无法控制成本。为了降低成本，也可在到户的双绞线上配合加上局域网，改良后的方案优点在于避免了多用户占位而引起的资源共享受滞的弊端，但也存在不足，就是在架设时需要构建楼宇间网络管网，由于小区间环境和自然条件各有不同，整个施工过程面临的问题更为复杂，而且会延长连接入户的施工工期，稍有变化就要进行大范围的管线改动，同时管网布线在户外也较容易受到自然风化和人为破坏，给售后服务带来了不便，致使用户满意度下降。现行电视双网改造单位比较热衷于使用拓扑结构网络新兴技术，与有线同轴电缆网联合应用，并利用太网协助介入技术，这种方案在信号接收、传输速度、价格和技术方面的都有自身独特的优势。这种拓扑结构与有线电缆网联合应用并介入太网协议的方案在基本构件完善的信号分配网络构架的基础上能够很好地分配单个或多个端口。

3现行有线电视双向环网设计改造

根据客户对使用有线电视双向环网设计的实际需求，现行有线电视双向环网设计的重点放在了保证主网信号的连续性和实现超强自愈能力上，但超强的自愈能力本身就存在着很大的设计缺陷，甚至可以说是弊端，这不利于问题显现出来，即当某条光纤出现故障时，因为是系统设置的问题，会使光开关进行自动检测并转入系统默认的自我修复切换程序，这种修复过程并不是真正意义上的维修过程，但却使客户或是维护人员并不能立即发现网络出现了问题，推迟了修复时间。目前，并没有一个操作规程或是标准来解决这一问题，通常的做法是要求设备维护人员必须极为了解所有管辖内设备的工作状态，这使得网管具有十分重要的地位。配置的有线电视接收机房负责统一汇总各分前端的状态检测情况，而安装网管主机的主要目的和功能就是对输入输出指标值进行监测，如果当任何一项指标值没有在预先设定的正常范围内时，光开关就会启动并自动转换到预先设定好的备用信号上，这样既可以确保整个环网网络信号的连续性，同时所配置的网管主机也会在此时自动报警，有利于及时发现、排查和排除故障。

4结语

有线电视环网的建设与运行，极大地提高了有线电视接收信号的连续性、稳定性和安全性，使网络由过去的单一型结构变成了多元树型结构，进一步满足了用户的使用需求。在全部双向环网工程建设过程中，在原有网络基础结构之上进行扩展性改造更加节省成本，破坏性小，后期维护费用低。有线电视双向网络的建设改造市场开发潜力巨大，社会技术不断发展，有线电视双向网络也会随着进行进一步的改造升级，这种发展同时也将会带动与有线电视网络相关的各个服务业持续发展。

参考文献：

[1]朱军.有线电视双向网络建设、改造方案技术分析和选择[J].江苏科技信息,2011(4).

环网范文篇7

关键词：中压配电网络典型接线城市

1中压配电网络典型接线分析

要实现配电网络安全、可靠、经济、高效运行，必须要有一个接线简洁、运行灵活的中压配电网。10kV配电网络常用典型接线有：单电源辐射网、"手拉手"环网、"网格式"环网、电缆单环网、电缆双环网等。在配电网络规划与建设改造中，应根据配电网络优化准则，以城市中低压配电网建设与改造技术原则为依据，结合本地区配电网络的实际情况，通过对供电区域的用电性质、负荷密度的分析与研究，确定安全可靠、经济实用的配电网络接线方式。下面结合本地区县城电网建设与改造工作，对中压配电网络典型接线进行分析与研究。

1.1架空线路或架空电缆混合线路

1.1.1单电源辐射网

单电源辐射网是一种接线简单清晰、运行方便、建设投资省的配电网络，当线路或设备故障、检修时，用户停电范围大，系统供电可靠性较差。

单电源辐射网主干线路一般要求分3~4段，每段线路配变装接容量应控制在2.5~3MVA，供电半径宜为3~5km（见图1）。由于辐射网络不存在线路故障后的负荷转移，可以不考虑线路的备用容量，每条线路可满载运行，即正常最大供电负荷不超过该线路安全载流量。在条件允许情况下，主干线路分段开关可采用柱上重合器，尽可能快速切除线路故障。这种接线方式只适用于城郊或农村非重要用户的架空线路。

1.1.2"手拉手"环网

"手拉手"环网是目前城市（镇）配电网络中普遍使用的一种接线方式，通过主干线路末端之间的直接联络，实行环网接线，开环运行（见图2）。这种接线具有运行方便、结线简单、投资省、建设快等特点；对于架空线路，只要在主干线路上安装若干台杆上开关即能实现。当主干线路任一段线路或环网设备故障、检修时，可通过分段开关切换，确保非故障段（非检修段）正常供电，大大提高了系统供电可靠性。但该接线方式要求每条线路具有50%的备供能力，即正常最大供电负荷只能达到该线路安全载流量的1/2，以满足配电网络N-1安全准则要求；一般每条线路配变装接容量不超过10MVA。

"手拉手"环网需要考虑50%的备供能力，网络接线经济性差，但它对提高配电网供电可靠性、简化配电网络接线十分有效。比较适用于负荷密度不高，用电增长速度较快，配电网管理水平较低（如没有实现配网自动化）的城市（镇）配电网络。

1.1.3"网格式"环网

"网格式"环网是在"手拉手"环网的基础上增加每一分段线路与其它线路的联系，实现互为备用（见图3），当任一段线路或环网单元故障、检修时，均不影响另一段线路正常供电，尽可能缩小停电范围，提高配电网络供电可靠性。这种接线每条线路只需余留1/3或1/4的备用容量，线路负载率高达67%或75%，大大提高了配电线路利用率；但由于需要架设联络线路，增加线路投资，联络线路应采用就近引接。

"网格式"环网是配电网络发展到一定程度之后的一种比较完善的接线方式，运行方式高度灵活、供电可靠性高，但网络接线复杂、网络扩展性差。适用于配网自动化水平较高、负荷增长缓慢或趋于饱和的城市（镇）配电网络。

1.2电缆线路

1.2.1电缆单环网

电缆单环网与架空线路"手拉手"环网接线方式一样，都通过末端线路之间的直接连接，实行环网接线，开环运行（见图4）。其主要特点接线简单、清晰，运行方便、灵活；当环网线路中任一段电缆线路或环网单元故障时，可通过短时间的分段开关切换，很快恢复环网单元供电，大大提高了配电网络供电可靠性。为了满足N-1安全准则要求，当环网线路中的一回进线出现故障时，另一回进线应承担全部用电负荷，正常运行时，每条线路应留有50%备用容量，电缆线路负载率较低。

电缆单环网接线简单、运行灵活，有利于配电网络扩展和配网自动化建设。适用于供电可靠性要求高、负荷密度较低、用电增长速度快的城市（镇）配电网络。

1.2.2电缆双环网

电缆双环网是电缆单环网的组合，利用二回电缆线路，通过同一开闭所的不同母线，形成"手拉手"供电网络，实行双环网接线（见图5）。这种接线具有很高的供电灵活性和可靠性，能最大限度地确保向用户连续供电，满足重要用户双电源供电要求。在双环网线路中，当任一段电缆线路或环网单元故障、检修时，可以通过环网单元负荷开关的切换和同一开闭所不同母线之间的负荷转移，能确保非故障段或非故障单元用户正常供电。由于重要用户实行了双电源供电，在同一开闭所不同母线之间可以转移负荷，大大提高了双环网电缆线路的负载率。

电缆双环网具有接线完善、运行灵活、供电可靠性高、建设投资大等特点，一般适用在城市（镇）市中心区繁华地段、双电源供电的重要用户或供电可靠性要求较高的配电网络。

2结论

环网范文篇8

关键词：分组传送网；智能管道；流量分析

1概述

随着业务和支撑网络的不断发展，传输网络不应仅仅满足于能够承载业务，还应该能够分析网络中流量的峰值和低谷，感知网络的变化，好比我们建设了双向8车道的高速公路，能够满足车辆的通行要求，但应该更近一步，我们要能够知晓哪里有堵车，哪里有空闲的道路没有利用，从而更好的疏导交通。让网络变得更加智能，在“智能管道”、“流量经营”中发挥传输网络的作用。

2现状调查

（1）以河北石家庄为例，截至2017年底，预计4G网络用户数将达到320.4万，石家庄4G基站数达到7796座。（2）石家庄LTE承载网拓扑图（PTN）。

3基于环网的流量分析及优化方案

实施以石家庄正定新区PTN网络为例，目前有2台华为PTN7900、5台PTN3900，212台PTN960设备，包含1个县下汇聚环、15个接入环。对正定新区的网络拓扑和环网流量分析如下：由上述表格得出结论：正定包含1个县下汇聚环，15个接入环，其中11个接入环CIR保证带宽已经超出环网带宽容量，虽然真实流量不多，但按照保证带宽的规范，这11个接入环均应进行环网扩容或拆组环工作。根据集团公司要求，县区接入层站点数量不大于8个，其中8个环网超过规范指标，因此需要进行拆环工作。4个环网站点数虽未超过8个，但单站挂接业务较多，导致CIR超过环网带宽，需进行升级扩容。传输维护人员已流量分析为依据，根据组网规划，对正定PTN环网进行拆组环优化调整，经过12天的割接操作，顺利完成了正定PTN环网的优化调整。优化后的带宽利用率报表如下：结论：正定包含1个县下汇聚环，接入环由原来的15个拆分为28个，其中只有6个接入环CIR保证带宽超出环网带宽容量，拆组环对于流量的分担起到了应有的效果。

4集客业务流量分析及优化方案实施

辛集集客反应辛集交警队道路监控8M电路-衡井线34公里处监控点传输图像卡顿、时延大，客户无法正常使用业务。4.1业务组网情况。业务情况说明：辛集交警队道路监控集客业务共开通26条专线，为电路出租业务，这26条专线全部汇总到辛集交警大队（数据），这些业务为辛集政府及公安局在辛集各个路口部署的监控摄像头，业务实时流量较大。此业务传输配置类型为组合业务，除辛集满家湾业务部署QOS外，其余业务均未部署QOS.4.2处理过程。传输对这26条专线进行了近8个月的流量数据检测分析，分析结果如下：这些业务实际流量非常大，大部分专线流量都超过了协议的8M带宽，一般在20M以上，部分专线的日均流量达到60M左右。从业务发展角度来看，这是很好的情况，说明辛集发展的这个客户潜力价值很大。因此，建议集客部、辛集公司尽快商客户启动扩容以及费用的相应调整工作，避免资源价值流失。因此，我们可以根据专线的实际情况和趋势，灵活设定带宽上限，最终，辛集公司申请对辛集交警监控所有专线扩容为30M带宽。传输班组将保证带宽设置为30M后，发现此基站摄像头图像清晰流畅，未再出现卡顿、时延大情况。

5结语

环网范文篇9

关键词：高低配小区；室内消火栓系统分区；减压阀减压分区；减压阀后静压；比例式减压阀

随着经济社会的发展，人们对生活品质的追求，同一小区为了满足不同层次购房要求，小区内通常会通过高低配的设置，满足不同购房需求。如现在很多小区经常会设置有多栋33层左右的一类高层住宅搭配部分二类高层及一些叠拼产品。由于小区建筑高度加屋顶水箱高度超过100m，故整个小区需要消防分区供水。由于存在有部分二类高层产品，整个小区的消火栓系统分区就会有多种不同的方案，本文通过分析常用的四种分区方案，就安全可靠性、系统复杂程度、经济性、成本力进行比较，最终得出最经济合理适用的室内消火栓系统分区实施方案。

1减压阀后静压计算

因为现行消火栓系统分区采用减压阀分区最简单方便常用，消火栓系统采用的减压阀一般需既能减动压又能减静压的减压阀。减压阀后静压设计中有许多不同的理解，有理解为减压阀后静压即为阀后消火栓立管高度，还有理解为消火栓系统减压阀后动压即为阀后静压，等等不同的理解。《建筑给水减压阀应用技术规程》CECS109：2013规定，给水减压阀即在给水系统中能减动压和静压，能有效设定出口压力，且出口压力在流量变化时能够保持相对稳定的压力调节装置。其中出口静压，是指流经减压阀的流量为零时的出口压力；出口动压，是指减压阀有流量通过时的出口压力。本文采用的减压阀即为：弹簧薄膜、先导、比例式减压阀。减压阀中几个常用参数既相互之间关系：①进口压力P1：减压阀进口处压力；②出口压力P2：减压阀出口处压力，一般指有流量通过时的出口压力，即出口动压；③出口静压P2j：减压阀密封关闭后（无流量通过时）的出口压力；④出口压力的动静压升ΔP2：减压阀在进口压力稳定的情况下，从流动状态转为关闭状态后的出口压力上升值，与减压阀的阀瓣运动时的摩擦力、回座关闭后的密封力和调压装置（如先导阀）的精度等因素有关，是减压阀出口压力精度的综合表现；不同生产厂家的产品有较大差异，一般减压阀的动静压升在0.05MPa~0.10MPa之间，动静压升设计中一般选定为0.1MPa，比较通用，可用公式ΔP2＝P2j-P2表示。从上所知减压阀后静压P2j=P2（减压阀出口动压）+ΔP2（出口压力的动静压升），减压阀的静压和阀后的动压息息相关，从而也说明和减压阀后所供楼层的高度息息相关。减压阀分区低区最底层消火栓栓口处静压（单位米）=出口压力P2+出口压力的动静压升ΔP2+H（减压阀与最底层消火栓栓口高差）≈P2+10+H。

2工程概况

本工程位于湖南省永州市，项目共包括1栋1层的商业，1栋2层的住宅，8栋4层的叠墅，2栋11层的二类高层住宅，3栋18层的二类高层住宅，1栋32层、2栋33层、3栋34层的一类高层住宅，一栋3层的幼儿园及1座地下车库。总建筑面积约25万平。小区最高楼建筑高度99.15m，地下室层高5.4m，此项目室内消火栓用水量20L/S。由于小区建筑高度加屋顶水箱高度超过100m，根据《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974-2014第6.2.1条，消火栓栓口静压大于1.0MPa消火栓给水系统应分区供水，故整个小区需要分区供水。同时按《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974-2014要求消火栓的水枪充实水柱不小于13m，室内消火栓系统立管的布置保证同层相邻两个消火栓的水枪充实水柱同时可达到被保护范围的任何部位，最不利处消火栓压力不应小于0.35MPa。本小区消火栓系统分区设计按减压阀分区考虑，小区低区消火栓环网长度约为360m，根据整个小区包含有18层、11层及33层塔楼，按照一栋塔楼最好只有一个消火栓分区，方便管道连接的原则，本项目一般会有四种常用的分区方案：方案一、二类高层建筑18层及以下为低区，一类高层建筑2层及以下为低区，2层以上为高区；方案二、小区11层建筑11层及以下为低区，其他建筑2层及以下为低区，2层以上为高区；方案三、整个小区2层及以下为低区，2层以上为高区，环网采用DN125；方案四、整个小区2层及以下为低区，2层以上为高区，环网采用DN100。2.1方案一、二类高层建筑18层及以下为低区，一类高层建筑2层及以下为低区，2层以上为高区低区消火栓环网采用DN125普通热镀锌钢管，到最不利消火栓环网长度约180m，流量20L/s，V＝1.51m/s，L=180m，i=0.0226mH2O/m；进户立管管，采用DN100普通热镀锌钢管，流量10L/s，V＝1.15m/s，L=60m，i=0.0177mH2O/m。低区消火栓系统所需扬程（H）＝几何高差（加压阀位置和最不利消火栓位置）＋最不利点所需水头＋沿程损失＋局部损失。其中：几何高差=54.40m；沿程损失＝i*L=0.0226*180+0.0177*60＝4.07+1.06=5.13m；局部损失＝0.15*沿程损失＝0.77m则低区消火栓系统所需扬程H=54.40+35+1.3*（5.13+0.77）=97.07m则减压阀后的压力需达到0.97MPa。减压阀分区低区最低消火栓栓口静压=出口压力P2+出口压力的动静压升ΔP2+H（减压阀与最底层消火栓栓口高差）=97+10+1.8=109m，低区最低消火栓栓口静压超过1MPa不满足规范要求。为满足规范要求，需调整环网管径减少系统阻力，现环网采用DN150普通热镀锌钢管，其他参数不变，到最不利消火栓环网长度约180m，流量20L/s，V＝1.06m/s，L=180m，i=0.0096mH2O/m，则沿程损失＝i*L=0.0096*180+0.0177*60＝1.728+1.06=2.79m；局部损失＝0.15*沿程损失＝0.42m。则低区消火栓系统所需扬程H=54.40+35+1.3*（2.79+0.42）=93.2m则减压阀后的压力需达到0.932MPa。减压阀分区低区最低消火栓栓口静压=出口压力P2+出口压力的动静压升ΔP2+H（减压阀与最底层消火栓栓口高差）=93.2+10+1.8=105，需要采用动静压升不大于0.05MPa的减压阀方可满足规范要求。本方案系统比较简单，二类高层都只有一个分区，立管数减少，施工方便，同时可减少水泵器个数；但是环网需采用DN150普通热镀锌钢管，且减压阀需采用动静压升不大于0.05MPa的减压阀，成本会大幅度提升。2.2方案二、小区11层建筑11层及以下为低区，其他建筑2层及以下为低区，2层以上为高区低区消火栓环网采用DN125普通热镀锌钢管，到最不利消火栓环网长度约180m，流量20L/s，V＝1.51m/s，L=180m，i=0.0226mH2O/m；进户立管管，采用DN100普通热镀锌钢管，流量10L/s，V＝1.15m/s，L=40m，i=0.0177mH2O/m。低区消火栓系统所需扬程（H）＝几何高差（加压阀位置和最不利消火栓位置）＋最不利点所需水头＋沿程损失＋局部损失。其中：几何高差=33.40m；沿程损失＝i*L=0.0226*180+0.0177*40＝4.07+0.708=4.78m；局部损失＝0.15*沿程损失＝0.72m。则低区消火栓系统所需扬程H=33.4+35+1.3*（4.78+0.72）=75.6m则减压阀后的压力需达到0.756MPa。减压阀分区低区最低消火栓栓口静压=出口压力P2+出口压力的动静压升ΔP2+H（减压阀与最底层消火栓栓口高差）=75.6+10+1.8=87.3m，低区最低消火栓栓口静压小于1MPa满足规范要求。如果低区消火栓环网采用DN100普通热镀锌钢管，到最不利消火栓环网长度约180m，流量20L/s，V＝2.31m/s，L=180m，i=0.0640mH2O/m；其他参数不变。低区消火栓系统所需扬程（H）＝几何高差（加压阀位置和最不利消火栓位置）＋最不利点所需水头＋沿程损失＋局部损失。其中：几何高差=33.40m；沿程损失＝i*L=0.0640*180+0.0177*40＝11.52+0.708=12.23m；局部损失＝0.15*沿程损失＝1.83m。则低区消火栓系统所需扬程H=33.4+35+1.3*（12.23+1.83）=86.7m，则减压阀后的压力需达到0.767MPa。减压阀分区低区最低消火栓栓口静压=出口压力P2+出口压力的动静压升ΔP2+H（减压阀与最底层消火栓栓口高差）=86.7+10+1.8=98.5m，低区最低消火栓栓口静压小于1MPa刚好满足规范要求，此种情况需满足小区地块不大，环网不大方可满足规范要求。2.3方案三、整个小区2层及以下为低区，2层以上为高区，环网采用DN125低区消火栓环网采用DN125普通热镀锌钢管，到最不利消火栓环网长度约180m，流量20L/s，V＝1.51m/s，L=180m，i=0.0226mH2O/m；进户支管管，采用DN65普通热镀锌钢管，流量5L/s，V＝1.42m/s，L=12m，i=0.0438mH2O/m。低区消火栓系统所需扬程（H）＝几何高差（加压阀位置和最不利消火栓位置）＋最不利点所需水头＋沿程损失＋局部损失。其中：几何高差=6.5m；沿程损失＝i*L=0.0226*180+0.0438*12＝4.07+0.52=4.6m；局部损失＝0.15*沿程损失＝0.69m。则低区消火栓系统所需扬程H=6.5+35+1.3*（4.07+0.52）=47.5m，则减压阀后的压力需达到0.475MPa。减压阀分区低区最低消火栓栓口静压=出口压力P2+出口压力的动静压升ΔP2+H（减压阀与最底层消火栓栓口高差）=47.5+10+1.8=59.3m，低区最低消火栓栓口静压小于1MPa满足规范要求。2.4方案四、整个小区2层及以下为低区，2层以上为高区，环网采用DN100低区消火栓环网采用DN100普通热镀锌钢管，到最不利消火栓环网长度约180m，流量20L/s，V＝2.31m/s（小于2.5），L=180m，i=0.0640mH2O/m；进户支管管，采用DN65普通热镀锌钢管，流量5L/s，V＝1.42m/s，L=12m，i=0.0438mH2O/m。低区消火栓系统所需扬程（H）＝几何高差（加压阀位置和最不利消火栓位置）＋最不利点所需水头＋沿程损失＋局部损失。其中：几何高差=6.5m；沿程损失＝i*L=0.0640*180+0.0438*12＝11.52+0.52=12.04m；局部损失＝0.15*沿程损失＝1.8m。则低区消火栓系统所需扬程H=6.5+35+1.3*（12.04+1.8）=59.5m，则减压阀后的压力需达到0.595MPa。减压阀分区低区最低消火栓栓口静压=出口压力P2+出口压力的动静压升ΔP2+H（减压阀与最底层消火栓栓口高差）=59.5+10+1.8=71.3m，低区最低消火栓栓口静压小于1MPa同样满足规范要求。

3方案比较

方案一、消火栓系统低区最低处消火栓栓口静压超过1MPA，不满足规范要求，可调整消火栓环网管径到DN150，减少沿程阻力损失同时采用静压升不大于0.05MPa的减压阀方可满足规范要求，但是这样会增加管道成本；如果18层建筑能成片的布置，可减少高区消火栓环网的长度；这种情况需综合考虑，使设计达到最优。方案二、消火栓系统低区最低处消火栓栓口静压不超过1MPa，满足规范要求，系统比较简单，一栋楼只有一个分区减少水泵接合器的数量，如11层建筑能成片布置还可减少高区消火栓环网的长度，同时如果小区地块不大、环网不长，系统可采用DN100的环网满足规范要求，可做到系统简单成本最优。方案三、消火栓系统低区最低处消火栓栓口静压不超过1MPa，满足规范要求，且低区所有消火栓都不需要设置减压稳压消火栓，系统简单，但是消火栓环网需采用DN125，官网成本有所增加。方案四、低区最低处消火栓静压不超过1MPa，满足规范要求，低区所有消火栓都需要设置减压稳压消火栓，但是消火栓环网管径可以做到DN100，流速也满足规范要求，成本优势最高。

4结论

综上所述，以上四种消火栓系统分区方式各有其优缺点，都是比较常见的分区方式。方案一分区一般不满足规范要求，除非小区比较小采用DN150的环网，但是这样成本增加很多，方案二分区满足规范要求，如果小区地块不大、环网不长，系统可采用DN100的环网满足规范要求，方可做到系统简单同时成本最优。方案二分区虽然所有低区消火栓不用减压稳压，但是管道需采用DN125，管道成本有所增加；方案四分区满足所有小区要求，可作到系统相对简单成本也最优。针对本工程的具体特点，针对安全可靠性、系统复杂程度、经济性、成本力进行比较方案二最优，方案四次之，如小区比较大方案二不能采用DN100的环网管径，方案四是最优的方案。从通用性方面考虑，方案四满足所有条件高低配小区的经济性、合理性要求。

参考文献：

[1]GB50974-2014，消防给水及消火栓系统技术规范[S].

[2]GB/T21386-2008，比例式减压阀[S].

环网范文篇10

关键词：牵引动力照明混合网络城市轨道交通供电系统中压网络

一、供电系统的简介及中压网络的概念

1、城市轨道交通供电系统的功能

城市轨道交通供电系统，担负着运行所需的一切电能的供应与传输，是城市轨道交通安全可靠运行的重要保证。

城市轨道交通的用电负荷按其功能不同可分为两大用电群体。一是电动客车运行所需要的牵引负荷，二是车站、区间、车辆段、控制中心等其他建筑物所需要的动力照明用电，诸如：通风机、空调、自动扶梯、电梯、水泵、照明、AFC系统、FAS、BAS、通信系统、信号系统等。

在上述用电群体中，有不同电压等级直流负荷、不同电压等级交流负荷；有固定负荷、有时刻在变化的运动负荷。每种用电设备都有自己的用电要求和技术标准，而且这种要求和标准又相差甚远。城市轨道交通供电系统就是要满足这些不同用户对电能的不同需求，以使其发挥各自的功能与作用。

保证电动客车畅行，安全、可靠、迅捷、舒适地运送乘客，是供电系统的根本目的。

2、供电系统的构成

根据功能的不同，对于集中式供电，城市轨道交通供电系统可分成以下几部分：外部电源、主变电所、牵引供电系统、动力照明配电系统、电力监控(SCADA)系统。对于分散式供电，城市轨道交通供电系统则可分成以下几部分：外部电源、(电源开闭所)、牵引供电系统、动力照明配电系统、电力监控(SCADA)系统。牵引供电系统，又可分成牵引变电所与牵引网系统。动力照明配电系统，又可分成降压变电所与动力照明。

但在进行初步设计与施工设计时，为便于设计管理，供电系统往往被划分成：系统设计；主变电所设计；牵引变电所(或牵引降压混合变电所)及降压变电所设计；牵引网设计；电力监控系统设计；杂散电流腐蚀防护设计(注：动力照明随同土建一起设计)。

3、外部电源方案

城市轨道交通系统的外部电源方案，根据城市电网构成的不同特点，可采用集中式、分散式、混合式等不同形式。

(1)确定外部电源方案的原则

城市轨道交通作为城市电网的特殊用户，一般用电范围多在10km~30km之间。城市轨道交通系统的外部电源方案，主要有集中式、分散式、混合式等不同形式。究竟采用何种方式，应通过计算确定需要负荷之后，根据城市轨道交通路网规划、城市电网构成特点、工程实际情况综合分析确定。

(2)集中式供电

在城市轨道交通沿线，根据用电容量和线路长短，建设专用的主变电所，这种由主变电所构成的供电方案，称为集中式供电。主变电所进线电压一般为110kV，经降压后变成35kV或10kV，供牵引变电所与降压变电所。主变电所应有两路独立的进线电源。集中式供电，有利于城市轨道交通供电形成独立体系，便于管理和运营。上海、广州、南京、香港、德黑兰地铁等即为集中式供电方案。

(3)分散式供电

根据城市轨道交通供电的需要，在地铁沿线直接由城市电网引入多路电源，构成供电系统，称为分散式供电。这种供电方式一般为10kV电压级。分散式供电要保证每座牵引变电所和降压变电所均获得双路电源，要求城市轨道交通沿线有足够的电源引入点及备用容量。建设中的沈阳地铁、长春轻轨、大连轻轨、北京城铁、北京八通线、北京地铁5号线等即为分散式供电方案。

(4)混合式供电

将前两种供电方式结合起来，一般以集中式供电为主，个别地段引入城市电网电源作为集中式供电的补充，使供电系统更加完善和可靠。这种方式称为混合式供电。北京地铁一线和环线、建设中的武汉轨道交通工程、青岛地铁南北线工程等即为混合式供电方案。

通过中压电缆，纵向把上级主变电所和下级牵引变电所、降压变电所连接起来，横向把全线的各个牵引变电所、降压变电所连接起来，便形成了中压网络。

根据网络功能的不同，把为牵引变电所供电的中压网络，称为牵引网络；同样，把为降压变电所供电的中压网络称为动力照明网络。

中压网络有两大属性：一是电压等级，二是构成形式。

中压网络不是供电系统中独立的子系统，但是它却是供电系统设计的核心内容。它的设计牵扯到外部电源方案、主变电所的位置及数量、牵引变电所及降压变电所的位置与数量、牵引变电所与降压变电所的主接线等。

二、中压网络的电压等级

1、国家中压配电现状及发展趋向

我国现行中压配电标准电压等级有：66kV、35kV、10kV。随着城乡电气化事业的发展，只有一种10kV作为中低电压的分界，显然已不能满足城乡配电网发展要求。

我国第一个20kV一次配电的供电区，已经于1996年5月在苏州工业园区投入运行。从前一段运行情况来看，其线损率大大低于10kV系统。

对于农村电网，从电源电压直接送到中压一次配电层，形成高压电源层──中压一次配电层──低压户内三级配电，可以简化电网、降低造价、减少线损、利于发展。采用20kV作为中压一次配电层，功能上可以替代35kV与10kV两个配电层，而造价上则与10kV设备差异不大。由此可见，20kV电压等级的这种特点，也适合于高密度负荷地区的城市电网。例如：早在1999年中电联供电分会发表的“北京电网实施城网建设和改造的规划原则”中表明：北京市区内电压等级按500kV、220kV、110kV、10kV(20kV)设计，其中新建开发区可选20kV电压等级。

2、国内城市轨道交通中压网络现状及发展思路

以往，因国家城乡电网中没有采用20kV这一电压等级，相应的开关柜等20kV设备，也没有跟上发展。在这样的大环境下，要在城市轨道交通工程中使用20kV电压级，是比较困难和不现实的。因而，国内既有城市轨道交通的中压网络电压等级采用了35kV(若采用国外设备则是33kV)或10kV。北京地铁、天津地铁、长春轨道交通环线一期工程、大连快速轨道交通3号线的中压网络为10kV；上海地铁1、2号线的牵引网络采用了33kV，动力照明网络采用了10kV；上海地铁明珠线的牵引网络采用了35kV，动力照明网络采用了10kV；广州地铁1、2号线采用了33kV的牵引动力照明混合网络；南京地铁南北线一期工程、深圳地铁采用了35kV的牵引动力照明混合网络；武汉轨道交通一期工程、重庆轨道交通较新线工程采用了10kV的牵引动力照明混合网络。

然而，随着城乡电力消费的增长，发展城乡20kV配电网已提到议事日程上来。20kV是目前公认的具有发展前景的优选电压级。20kV开关柜、变压器、电力电缆等一系列设备，也完全实现了国产化。

近年已颁布的国家标准GB156—93中表明，20kV也是可使用的电压级。另外，已经完成送审稿的《地铁设计规范》中规定：地铁中压网络的电压等级可采用35kV(33kV)、20kV、10kV。因此，在我国城乡电网及20kV设备这个大环境，已经发生变化的情况下，在城市轨道交通中压网络的电压等级选用上，也应该拓宽思路，认真比较，优化选用。换言之，不能仅局限于以往的35kV(33kV)和10kV框框，应该认识到，20kV也是可用的，并已成为一个备选电压级。这是因为：城市轨道交通供电系统，尤其是集中式供电系统，与其他公用用户相比，相对独立，自成系统。无论从施工建设，还是运营管理、养护维修等均相对独立。从这个角度来说，城市轨道交通中压网络的电压等级不一定与外部电网电压等级相一致。实际上，上海地铁、广州地铁，已采用了国外的33kV设备，而我国电压等级是35kV，并非33kV。另外，象南京地铁、深圳地铁采用的35kV，也是这两座城市市区电网所要取消的电压级。换言之，在城市轨道交通中压网络电压等级与外部市网电压等级的关系上，是采用35kV还是采用33kV或者20kV，其性质和概念上是一样的。

3、不同电压等级的中压网络的特点

(1)35kV中压网络，国家标准电压级。输电容量较大、距离较长；设备来源国内；设备体积较大，占用变电所面积较大，不利于减小车站体量；设备价格适中；国内没有环网开关，因而不能用(相对于断路器柜)价格较便宜的环网开关，构成接线与保护简单、操作灵活的环网系统；广州地铁、上海地铁已经采用。

(2)33kV中压网络，国际标准电压级。输电容量较大、距离较长，基本与35kV一致；设备来源国外，不利于国产化；国外开关设备体积较小、价格较高，广州、上海地铁已经采用；国外C－GIS产品有环网单元。

(3)20kV中压网络，国际标准电压级。输电容量及距离适中，比10kV系统大。设备完全实现国产化；引进MG、ALSTHOM等技术的开关设备，体积较小，占用变电所面积远小于国产35kV设备，有利减小车站体量，节省土建投资；价格适中；有环网单元，能构成接线与保护简单、操作灵活的环网系统；国内地铁尚没有采用，但国外地铁多有采用。

(4)10kV中压网络，国家标准电压级。输电容量较小、距离较短；设备来源国内；设备体积适中；设备价格较低；环网开关技术成熟、运营经验丰厚，可用其构成保护简单、操作灵活的环网系统；国内外地铁广为采用。

4、不同电压等级的中压网络的综合比较

三、中压网络的构成

1、概述

对于集中式外部电源方案，牵引网络和动力照明网络，可以采用相对独立的形式，即牵引动力照明独立网络，也可以共用同一个中压网络，即牵引动力照明混合网络。对于分散式外部电源方案，采用牵引动力照明混合网络。

牵引动力照明独立网络的特点：牵引网络与动力照明网络，两者相对独立、相互影响较小；35(33)kV较高的电压级与较重的牵引负载相适用，而10kV较低的电压级则与较小的动力照明负荷相适用。

牵引动力照明混合网络的特点：供电系统的整体性比较好，设备布置可以统筹考虑。

牵引网络与动力照明网络，可以采用同一个电压级，也可以采用两个不同电压级。

目前，我国城市轨道交通工程有的采用了牵引动力照明混合网络，有的则采用了牵引动力照明独立网络；国外有的地铁采用了牵引动力照明独立网络。

2、中压网络的构成原则

(1)满足安全可靠的供电要求；

(2)满足潮流计算要求，即设备容量及电压降要满足要求；

(3)满足负荷分配平衡的要求；

(4)满足继电保护的要求；

(5)满足运行管理、倒闸操作的要求；

(6)每一个牵引变电所、降压变电所均应有两路电源；

(7)系统接线方式尽量简单；

(8)供电分区应就近引入电源，必要时可从负荷中心处引入电源，尽量避免返送电；

(9)全线牵引变电所、降压变电所的主接线尽量一致；

(10)满足设备选型要求。

3、集中式外部电源方案下的中压网络构成

(1)独立35(33)kV牵引网络＋独立10kV动力照明网络的接线方式

1)35(33)kV牵引网络的接线方式

当中压网络为两个不同电压级时，35(33)kV牵引网络的常用接线方式，如插图一所示。这些基本接线方式可以分成A、B、C、D四种类型。

lA型：牵引变电所主接线为单母线；牵引变电所的进线与出线，均采用断路器；牵引变电所的两路电源，来自于同一个主变电所的不同母线；该类型接线适用于位于线路起始部分、线路终端部分、主变电所附近的牵引变电所电源引入。

lB型：牵引变电所主接线为单母线；牵引变电所的进线与出线，均采用断路器；两个牵引变电所为一组；这一组牵引变电所的两路电源，来自于同一个主变电所的不同母线，每个牵引变电所均从主变电所接入一路主电源，两个牵引变电所通过联络电缆实现电源互为备用；该类型接线适用于位于线路起始部分、线路终端部分的牵引变电所电源引入。

lC型：牵引变电所主接线为单母线；牵引变电所的进线与出线，均采用断路器；两个牵引变电所为一组；这一组牵引变电所的两路电源，来自于不同的主变电所，左侧牵引变电所从左侧主变电所接入一路主电源，右侧牵引变电所从右侧主变电所接入一路主电源，两个牵引变电所通过联络电缆实现电源互为备用；该类型接线适用于位于两个主变电所之间的牵引变电所电源引入。

lD型：牵引变电所主接线为单母线；牵引变电所的进线与出线，均采用断路器；牵引变电所的两路电源，来自于左右两侧不同的主变电所；该类型接线适用于位于两个主变电所之间的牵引变电所电源引入。

2)10kV动力照明网络的接线方式

当中压网络为两个不同电压级时，10kV动力照明网络的基本接线方式，如插图二所示。

全线的降压变电所被分成若干个供电分区，每个供电分区一般不超过3个地下站；每一个供电分区均从主变电所(或中心降压变电所)的35(33)/10kV主变压器，就近引入两路10kV电源；中压网络采用双线双环网接线方式；相邻供电分区间通过环网电缆联络；降压变电所主接线采用分段单母线形式；降压变电所进线开关采用断路器。该接线方式运行灵活。

(2)35(33)kV牵引动力照明混合网络的接线方式

当中压网络采用一个电压级时，35(33)kV牵引动力照明混合网络的基本接线方式，如插图三所示。

在有牵引变电所的车站，牵引变电所与降压变电所合建成牵引降压混合变电所，对大型地下车站，除牵引降压混合变电所或降压变电所外，还会设置跟随式降压变电所。

全线的牵引降压混合变电所及降压变电所被分成若干个供电分区，每个供电分区一般不超过3个地下站；每一个供电分区均从主变电所的不同母线就近引入两路35(33)kV电源；中压网络采用双线双环网接线方式，牵引降压混合变电所、牵引变电所、降压变电所的环网进线开关均采用断路器；两个主变电所之间的供电分区间通过环网电缆联络，其他供电分区间可以不设联络电缆。牵引降压混合变电所、牵引变电所、降压变电所的主接线，均采用分段单母线形式。

该接线方式运行灵活。35(33)kV牵引动力照明混合网络，因其输电容量大、距离长，因而更适合于地下线路。

(3)10kV牵引动力照明混合网络的接线方式

当中压网络采用一个电压级时，10kV牵引动力照明混合网络的基本接线方式，如插图四所示。

全线的牵引降压混合变电所及降压变电所被分成若干个供电分区，每个供电分区一般不超过3个车站；每一个供电分区均从主变电所的不同母线就近引入两路10kV电源(对于地面线路，供电分区的来自于主变电所的两路10kV电源也可以从牵引变电所处引入，不一定就近引入)。

牵引降压混合变电所、牵引变电所的主接线均采用分段单母线形式。地下降压变电所主接线可采用分段单母线形式，地面降压变电所主接线则可以采用两段母线形式，同一工程的地下降压变电所与地面降压变电所主接线，应尽量一致。地面降压变电所的配电变压器，也可以采用负荷开关－熔断器组合电器保护。

中压网络采用双线双环网接线方式。牵引降压混合变电所、牵引变电所的环网进线开关均采用断路器；地面降压变电所的环网进线开关可以采用负荷开关，地面降压变电所的配电变压器，也可以采用负荷开关－熔断器组合电器保护。如果两个主变电所10kV母线间设有专门的联络电缆，那么两个主变电所之间的供电分区间不必再设联络电缆；同一个主变电所供电范围内的供电分区间可以不设联络电缆(尤其是当这些供电分区分别只有一个牵引变电所时)。

该接线方式运行灵活。10kV牵引动力照明混合网络，因其输电容量小、距离短，因而更适合于地面线路。

(4)20kV牵引动力照明独立网络的接线方式

当中压网络采用一个电压级时，除前面已经分析的35(33)kV牵引动力照明混合网络、以及10kV牵引动力照明混合网络外，伊朗德黑兰地铁采用了20kV牵引动力照明独立网络，即牵引网络与动力照明网络相对独立，但均为20kV电压级。该接线方式如图五所示。

20kV牵引网络的构成方式为：两个63/20kV主变电所之间的牵引变电所，以相互间隔的方式分成两组，每一组均以类似于(开环运行的)单线单环网接线方式，分别从两个主变电所各引入一个20kV电源，即这些牵引变电所从两个主变电所各取得一路20kV电源。位于线路端头的牵引变电所，则以传统的(开环运行的)双线双环网接线方式，从一个就近主变电所的不同母线取得两路20kV电源。

20kV动力照明网络的构成方式为：全线的降压变电所被分成若干个供电分区，每个供电分区一般不超过4个地下站；每一个供电分区均从主变电所的不同母线以类似于(开环运行的)双线双环网接线方式就近引入两路20kV电源。两个供电分区间可以设联络电缆。

牵引变电所的主接线采用分段单母线形式，即设有两段环网电源母线及一段牵引电源母线。降压变电所的主接线采用两段母线形式。牵引变电所与降压变电所的电源进线均采用负荷开关作为环网开关。降压变电所的配电变压器，采用负荷开关－熔断器组合电器保护。

该接线方式的特点是，实现了以“负荷开关”构成环网接线，保护简单；另外牵引网络与动力照明网络相互影响小。但是由于牵引网络与动力照明网络的分离，以及牵引网络采用了单线单环网接线方式，导致区间中压电缆过多。

4、分散式外部电源方案下的中压网络构成

对分散式外部电源方案，中压网络采用10kV牵引动力照明混合网络，基本接线方式有以下四种。下面逐一分析其构成特点。

(1)接线方式一

接线方式如插图六所示。

全线的牵引降压混合变电所、牵引变电所、降压变电所被分成若干个供电分区，每个供电分区一般不超过3个地下站；每一个供电分区均从城市电网就近引入两路10kV电源；中压网络采用双环网接线方式，牵引降压混合变电所、牵引变电所、降压变电所的环网进线开关均采用断路器；两个相邻供电分区间通过两路环网电缆联络。牵引降压混合变电所、牵引变电所、降压变电所的主接线，均采用分段单母线形式。

该接线方式运行灵活。为同一个供电分区供电的从城市电网引来的两路10kV电源，可以来自不同的地区变电所，也可以来自同一地区变电所。该方式要求城市电网有比较多的10kV电源点。

(2)接线方式二

接线方式如插图七所示。

全线的牵引降压混合变电所(或牵引变电所)，每两个分成一组。每一组均从城市电网引入两路10kV电源，分别作为两个牵引降压混合变电所的主电源，同时同一组的两个牵引降压混合变电所间设双路联络电缆，实现电源互为备用。相邻两组牵引降压混合变电所之间设单路联络电缆，增加系统的供电可靠性。

牵引降压混合变电所、牵引变电所的主接线，均采用分段单母线形式。无牵引变电所的地面车站，其降压变电所，可按跟随式降压变电所考虑。无牵引变电所的地下车站，其降压变电所的10kV电源可以由相邻两组间的单路联络电缆提供(该降压变电所应采用分段单母线主接线)。

该接线方式比较简洁。该方式对城市电网10kV电源点的数量要求不多，但要求每组从城市电网引来的两路10kV电源应来自不同地区变电所，以增加供电的可靠性。该接线方式适合于地面线路。

(3)接线方式三

接线方式如插图八所示。

全线的牵引降压混合变电所(或牵引变电所)，前后关联，浑然一体。除最后一个牵引降压混合变电所从城市电网直接引入两路10kV电源以外，其他牵引降压混合变电所均从城市电网引入一路10kV电源，这路电源既是本变电所的主电源，又是前一个变电所的备用电源，换言之，当前变电所的主电源直接来自城市电网的10kV电源，而备用电源则来自于下一个变电所。依次类推，最后一个变电所则需要从城市电网引入两路10kV电源。

牵引降压混合变电所、牵引变电所的主接线，均采用分段单母线形式。对于无牵引变电所的车站，其降压变电所，可按跟随式降压变电所考虑。

该接线方式最为简洁。N个变电所需要N＋1路10kV电源，相邻变电所间只有一路联络电源。该方式对城市电网10kV电源点的数量要求不多，但要求这些城市电网引来的10kV电源应来自不同地区变电所，以增加供电的可靠性。该接线方式适合于地面线路。

(4)接线方式四

接线方式如插图九所示。

全线的牵引降压混合变电所、牵引变电所、降压变电所被分成若干个供电分区，每个供电分区一般不超过4个车站。每一个供电分区由一个电源开闭所供电，每个电源开闭所均从城市电网就近引入两路10kV电源。

该电源开闭所可以独立设置，也可以与就近的牵引变电所合建。若电源开闭所采用独立设置方式，则需与规划部门配合协调，另外该方式的土建投资与设备投资都比合建方式要大，故该方式，仅在地面线可以考虑。

插图九表示的是电源开闭所与牵引变电所合建情况。合建处的牵引整流机组及配电变压器，由电源开闭所直接供电。对于电源开闭所之间的某些牵引降压混合变电所，其电源分别来自与左右两侧的电源开闭所，并通过在这些牵引降压混合变电所的牵引母线段上设置与电源开闭所间的专用联络电缆，将相邻的两个电源开闭所联系起来；对于不参与这种开闭所联络的牵引降压混合变电所，其电源就近来自同一个电源开闭所。

牵引降压混合变电所、牵引变电所的主接线，均采用分段单母线形式。降压变电所的主接线可按跟随式降压变电所考虑。

该接线方式比较复杂。为同一电源开闭所供电的两路市网10kV电源，最好来自于不同的地区变电所。该方式对城市电网10kV电源点的数量要求不多。

四、一种新型接线方式研究－20kV牵引动力照明混合网络

通过对前面各种接线方式的分析，对于集中式外部供电方案，本文现提出提出一种新型接线方式：20kV牵引动力照明混合网络。接线方式如插图十所示。

全线的牵引降压混合变电所及降压变电所被分成若干个供电分区，每个供电分区一般不超过3个地下站；每一个供电分区均从主变电所的不同母线就近引入两路20kV电源(对于地面线路，供电分区的来自于主变电所的两路20kV电源也可以从牵引变电所处引入，不一定就近引入)。

牵引降压混合变电所、牵引变电所的主接线均采用分段单母线形式，即设有两段环网电源母线及一段牵引电源母线，牵引母线与两段环网电源母线间设有进线断路器，任何时候只允许一个进线断路器处于合闸位置，另一进线断路器投入的条件是“失压自投，过流闭锁”。两套牵引整流机组均接入牵引母线段，牵引降压混合变电所的两台配电变压器则分别接入两段环网电源母线段。降压变电所主接线采用分段单母线形式，配电变压器可以采用负荷开关－熔断器组合电器保护。

中压网络采用双线双环网接线方式。牵引降压混合变电所、牵引变电所、降压变电所的环网进线开关均采用负荷开关。两个主变电所之间的供电分区间通过环网电缆联络，其他供电分区间可以不设联络电缆。

该接线方式最大特点分析：前面已经介绍过，传统的10kV动力照明网络、10kV牵引动力照明混合网络、35(33)kV牵引动力照明混合网络，尽管也采用了环网接线方式，但除了10kV牵引动力照明混合网络中的降压变电所可采取了“负荷开关”外，基本上是以“断路器”

作为环网进线开关。这样，当变电所主接线采用分段单母线时，那么当中压网络发生故障，(多个)环网进线开关跳闸以后，故障处理及等待备用电源投入的时间就比较长，这是传统环网接线方式的弊端。而这里提出的20kV牵引动力照明混合网络，其最大构成特点是利用20kV负荷开关作为环网进线开关，同时设置了两段环网电源母线。

该接线方式最大优点分析：当中压网络中的一路环网电缆故障时，主变电所中相应的20kV馈出断路器将跳闸，相关牵引变电所的主进线断路器也将失压跳闸，随之备用进线断路器将自动投入，保证对牵引整流机组的不间断供电。这就克服了传统的10kV动力照明网络、10kV牵引动力照明混合网络、35(33)kV牵引动力照明混合网络环网接线方式的弊端。另外，该20kV接线方式与德黑兰地铁的20kV牵引动力照明独立网络相比，除保护简单、运行操作灵活以外，接线更简单，投资更经济。南京地铁南北线一期工程、武汉轨道交通一期工程、杭州市轨道交通一号线工程等前期研究工作，都充分表明了这一点。

五、结束语

目前环网接线方式，越来越受到重视，并且已在许多城市和地区积极推广应用。同时，20kV也逐渐成为城市中压网络的电压级，并且已成为地铁中压网络的标准电压级。另外，加上20kV环网设备已逐步走向国产化。在这种形势下，我国城市轨道交通领域，在供电系统中压网络方面，应拓宽思路，认真研究，积极探讨采用20kV牵引动力照明混合网络的工程实施，尤其是对那些新建城市轨道交通的城市。

参考资料：