[科普中国]-环形供电

为提高供电可靠性，使用户可以从两个方向获得电源，通常将供电网连接成环形，这种供电方式简称为环形供电。环形供电是指电源和负荷点借电力线路联结成环形的供电方式。环形供电能提高供电可靠性，当环内任一段线路发生故障时，经开关切除该故障段，就不致影响对负荷点的供电；并可减少电压损耗和功率损耗，提高电能质量和供电的经济性。但环形供电的继电保护和运行操作较为复杂。

简介环形供电即将电源、电力线路、用户闭合成环形的一种供电方式。

这种供电方式，可以使电源间的电力供应相互调济。当环内任一线段发生故障时，其他线路则可供电，能使用户用电不受影响。对重要用户通常采用这种供电方式，以提高供电可靠性。环形供电比双回路辐射式供电经济性好。但是，环形供电方式的继电保护装置、电能计量、调度运行比较复杂。而且故障时，送电的路径发生变化，因此，电压质量较差。1

环形供电网络在大型直流网络中，环形供电网络最主要的优点是节省电缆，但其操作切换较复杂、寻找接地故障点也较困难。由于环形供电网络路径较长，电缆压降也较大，因此它多用于中、小容量的发电厂和变电所。其设计原则如下：

(1)按各电气设备的布置和性质(如220、110kV配电装置和主控制室、厂用配电装置、机炉控制屏等)，各种不同用途的用电负荷(如控制信号电源、断路器的合闸网络等)，各自构成独立的双回路环形供电网络。正常时应开环运行，当其一分支回路故障时，不影响整个网络的正常运行。

(2)一般由直流主屏引出两回馈线，分别接到配电装置或其他供电对象网络的两端，经刀开关接入其中两个间隔或屏台，然后再分别将供电对象网络串联起来，并在适当的地方用电力工程直流系统设计手册刀开关分段。当某一中间网络发生一点接地或其他故障时，可将故障段分解开，以便迅速查明故障点并及时消除故障。此时，不会影响其他供电对象网络的正常运行。

如果配电装置间隔很多、距离很长，也可由直流主屏引接三回馈线，在配电装置中间间隔处引入一回馈线，分成两个网络。

(3)供电电缆截面，应按一回馈线引至最远一个用电设备间隔的距离进行计算选择。

(4)汽轮机直流润滑油泵及氢冷直流密封油泵等的电动机，可用两回直流馈线供电，机组之间再用刀开关连接，构成一个环形网络。主厂房的发电机出线小室内灭磁开关或厂用分支开关的数量较少时，也可按上述供电方式连接。如果机组台数较多，则可独立构成网络由双回路电源供电。

(5)其他直流用电设备，如事故照明、远动通信装置的备用电源、主控制室经常照明及电气试验室的直流试验电源等负荷，一般采用单回路供电。2

典型的环形供电网络供电方式是：主控制室控制、信号回路的供电网络如下图所示。

环形供电方式优缺点(1)环形供电方式有下列优点：

1)供电可靠：可以较好地保证不问断地向用户供电。

2)运行经济：可合理地利用导线。

3)运行灵活：可以更好地在各种情况下运行。

(2)环形供电方式有以下缺点：

在靠近电源一端发生故障时，电能完全由另一端供电，电压、电能损失过大，也可能引起未故障线路的过负荷。所以在设计时，必须全面考虑。3

应用在工矿企业、住宅小区、港口和高层建筑等交流10KV配电系统中，因负载容不大，其高压回路通常采用负荷开关或真空接触器控制，并配有高压熔断器保护。该系统通常采用环形供电，所使用高压开关柜一般习惯上称为环网柜。环形供电除了向本配电所供电外，其高压母线还要通过环形供电网的穿越电流（即经本配电所母线向相邻配电所供电的电流），因此环形供电的高压母线截面要根据本配电所的负荷电流于环网穿越电流之和选择，以保证运行中高压母线不过负荷运行。

本词条内容贡献者为:

王沛 - 副教授、副研究员 - 中国科学院工程热物理研究所