1、1农村低压电网改造措施探析摘要：目前，全国各地都在进行农网改造，对低压电网建设都非常重视。农村低压网络主要是 1KV 及以下配电线路构成的以农牧民群众生活照明、农副产品加工、农田灌溉、乡镇工业等用电形式的配电网络。这种网络往往受当地气候、地形、用电负荷等条件的影响，勘测和规划设计比较复杂，规划设计的合理与否，直接影响当地经济的发展和该网络的安全运行及日常维护，因此，如何合理规划、严格工艺标准、从根本上优化电网结构，降损节能，是摆在农电工作者面前的一个重要课题。本文结合农网改造中的一些实际经验对此方面问题进行探讨。 关键词：低压电网；线路；规划设计 Abstract: at present, a
2、ll over the country are, the rural electric reform are very seriously for low-voltage power grid construction. Rural low-voltage network is mainly consisting of 1 kv and below power distribution lines with farmers and herdsmen living illume, agricultural and sideline products processing, agricultura
3、l irrigation, the village and township industry in the form of electricity distribution network. This network often affected by local climate, terrain, load condition, the influence of survey and design is more complex, planning and design reasonable or not, directly affect the 2development of local
4、 economy and the safe operation and maintenance of the network, therefore, how to reasonable planning, strict process standards, and fundamentally improve the structure of power grid, loss reduction and energy saving, is an important subject in front of NongDianGong author. Combining with some pract
5、ical experience of the rural electric reform aspect to this problem are discussed. Key words: low voltage power grid; The line; Planning and design 中图分类号：U665.12 文献标识码：A 文章编号：2095-2104(2013) 一、农村电网现状分析 近些年来，我县在农网的建设和管理上对改善电压质量作了不少的工作，解决了大部分地区电压合格率低的问题。但由于历史客观条件的影响和在主观上重视程度还不够等原因，我县农网仍普遍存在着以下问题： 首先，电
6、网结构薄弱。农村电网多为辐射网，环网供电范围小，负荷转移能力差，事故、检修停电范围大，供电可靠性较低，单主变、单回路供电区域较多，变电站之间转供电能力差，保护配置不全，安全水平与自动化水平都很低，因而供电可靠性普遍较低。 其次，电能质量低。近年来农村电网用电负荷增长迅速，现有中压配电网因导线细、回路数少、配变布点不足、无功补偿容量欠缺等原因，3电压合格率普遍较低，多数 10KV 配网低于 95%，低压电网合格率更低，有的地区线损率高达 15%以上。 第三，设备陈旧，设备健康水平低，安全性及可靠性差。如农网中运行的变压器大多属于高耗能型，有的地区占 80%。部分农网低压架空线还是单股线、破股线、
7、铁线等，给农民的生命和财产安全造成一定的威胁。 第四，缺乏长远规划，忙于应对现有问题。由于缺乏规划，农村电网配电变压器分布不合理，低压线路迂回曲折，直接造成农村电网的损耗居高不下。各村原来因为经济利益至上，只能局限于头痛医头，脚痛医脚，不能提前为用户负荷增大变压器，调整或增大供电线路线径，直接阻碍了农村电能销售的增长。 二、改造规划设计及措施 第一，配电变压器位置、容量、型号的选择 (1)配电变压器位置的选择： 在农网新建或改造时，必须依据“小容量、密布点、短半径“的原则，确定好变压器的合理位置。对于村庄相对较小、负荷比较集中、需一台配变供电的，应根据现有负荷及发展规划，尽量将变压器放置在负荷
8、中心，从配电变压器的低压出口到每个负荷点，尽量做辐射式向四周延伸，供电半径以不超过 500m 为宜。对于村庄较大、用电户数多、负荷分布不均等情况的村庄，应根据负荷分布及村庄规划，采取小容量、多台变压器供电。另外，要满足现代化抄表收费等技术要求，避免今后重4复性建设；同时还应考虑变压器的位置要选择在地势较高，高、低压线路进出方便及公众不易聚居的地方。 (2)配电变压器容量的选择： 过去，在选择配电变压器时，由于缺乏科学分析与计算，“大马拉小车“现象普遍存在。这样，不仅增加了一次性投入，而且增加了损耗。今后，在选择配电变压器容量时应按实际负荷及近 510 年农村电力发展计划选定。 另外，考虑到农村
9、有其自身的用电特点，易受季节性、时间性的影响，用电负荷的波动比较大，有条件的村庄可采用母子变压器或调容变压器，以满足不同季节、不同时间的需求。 (3)配电变压器型号的选择： 近年来，国家新开发的节能变压器有 S8 和 S9 两大类，尤其是 S9 系列，其线圈全部用铜导线绕制，器身和绝缘采用新的设计和工艺，其损耗值与 S7 系列比较，空载损耗可降低 8%左右，短路损耗可降低 25%左右，节能效果较为显著。因此，新装或更换变压器时，应选择使用 S9 系列变压器。 第二，低压配电线路供电方式、路径、导线截面的选择 (1)低压配电线路路径的选择： 线路路径的设计必须与农村经济发展计划相结合，与农村建设
10、规划相吻合，合理选择 T 接点，避免迂回供电、卡脖子线路；同时要方便机耕、少占农田，线路要尽量短，转角、跨越尽量少，施工、运行维护方便。此外，要远离储有易燃易爆物品的场所，并尽量避开容易受山洪、5雨水冲刷的地方。 (2)导线截面的选择： 架空线路导线截面要根据所输送的用电负荷来确定，且考虑到 510年内负荷的增长；同时必须满足发热条件、电压损失、经济电流密度和机械强度。其截面的选择一般按所输送的有功功率及规定电压损失，计算出导线截面，然后核实一下这种导线实际载流量是否超过安全载流量，最后确定导线型号及截面。另外，中性线的截面应与相线截面相同。 (3)供电方式的选择： 目前，不少地区因农业用电、
11、照明用电、工副业用电价格不同，从而在农村低压电网中推行“三条线“供电方式。笔者认为：在今后低压电网规划设计时，应以负荷需求而不是以负荷性质来确定低压电网结构，对条件特别好，动力、照明用电量特别大的村可实行“二条线“供电方式；对条件一般的村只出一路三相四线即可，这样，既可以节约大量资金，又可为下一步实现城乡同网同价、一户一表奠定良好基础。 (4)电杆、线路金具的选择： 电杆、线路金具的选择应满足线路路径、地理位置、档距、回路数、导线截面的需求。电杆正常选用 10m，梢径 150mm 砼电杆，特殊情况选择10m 以上砼电杆。 第三，三相负荷接入方式的选择 现在，农村配电变压器的接线组别多为 Y，y
12、no，按规程规定，变压器的三相负荷应尽量平衡，中性线的电流不得超过低压侧额定电流的25%，否则，不仅增大了中性线上电能损耗，而且易造成中性点位移，因6此，在电网规划设计时必须抓好用电负荷的三相平衡。而三相负荷平衡的关键在于三相负荷的接入方式，一般可采用如图 1 所示接入方式，也就是说在每一个负荷点都用三相引入，并且调整到负荷平衡，这时中性线任何线段上的电流都为零。三条相线电流由大到小，不难推算，这种接线方式的线路损耗与其它接线方式相比损耗最低，电压质量最好。 图 1 第四，电网安全保护方式选择 (1)防雷保护： 实践证明，由于防雷保护装置不完善，当雷击高、低压线路，或在附近发生放电时，极易造成
13、雷击事故，从而烧坏变压器及其它用电设备。因此，在规划设计低压电网时，防雷保护应给予足够重视：为了防止雷击损坏配电变压器，应在其高、低压两侧都要安装避雷器，在选型方面最好选择金属氧化物避雷器，其典型接线如图 2 所示；位置的安装应尽量靠近变压器，距离越近保护效果越好；其接地线应与配电变压器的金属外壳、低压中性点“三位一体“共同接地，接地电阻应符合规程要求；防雷引线的截面积、引线连接头、接地体的埋设都要符合防雷接地规程的要求。为了防止雷击损坏用户用电设备，在用户集表箱内相线与接地线之间加装一个 0.22kV 金属氧化物无间隙避雷器，这样不仅可以有效防雷，还能防止由于三相四线进户接地线断线引起中性点
14、位移而产生的过电压危及人身和家用电器的安全，其接线方式如图 3 所示。 7图 2 图 3 (2)剩余电流动作保护器： 在保护方式方面，农村低压电网应装设剩余电流总保护和剩余电流末级保护，剩余电流末级保护应采用具有过电压、欠电压和剩余电流保护等功能的组合式自动开关，对于供电范围较大或有重要用户的低压电网可酌情增设剩余电流中级保护。在安装位置方面，总保护一般安装在低压总盘处，末级保护安装在用户内。在产品选型方面，所用产品必须符合国家标准要求，并且是经国家公布的入网产品。另外，保护器的额定动作电流应符合规程要求。 第五、改善电压质量的途径 (1)合理选择变压器分接头进行电压调整 农村配变大多数为综合
15、利用，排灌、工副业、照明等都用一台变压器供电。农忙季节由于农网负荷的增大致使电压降低，使日光灯、电动机启动困难。因此，合理地对小容量(100kVA 以)配变的一次侧电压及时调整是保证用户电气设备健康、安全、经济运行的一项重要措施。小容量配变的电压调整必须停电进行，做好安全措施后调节分接开关，即改变分接头的位置来实现。调整完后应用电桥或万用表对各相直流电阻值进行测量，各相差值不能超过 2。 (2)采用分级补偿就地平衡的原则对低压电网进行无功补偿，以降损调压 8我县在 35kV 变电站的 10kV 母线上和 10kV 线路上均未安装并联电容器，未实现变电站的集中补偿和 10kV 线路的分散补偿，
16、10kV 电网的功率因数较低。电能质量得不到可靠保证。因此配电变压器、低压线路、农用电机分级补偿势在必行。 (3)对配电变压器进行无功补偿(随器补偿) 根据农村低压电网的负荷特点，应对配变进行无功补偿，将电容器并接在低压母线上，装设自动投切装置，它可以根据无功的大小自动投退电容器的容量，以免出现过补偿，向系统倒送无功，产生过电压威胁用电设备和电容器的安全。 实践证明，随器补偿能根据配变的无功损耗大小自动补偿无功，使配变的 cos 达到 0.95 以上，工作电压下降为 2530，无功损失减少 80，配网末端电压提高 812V，电气设备效率提高 20，节电810。 (4)对电动机补偿(随机补偿)
17、对电动机随机补偿能够就地平衡无功负荷，有效地抑制动态无功，从而使安装点以上的配电线路输送的无功减少，补偿效果最佳。为防止电动机从电源断开后产生自励磁和过电压，其补偿容量不宜过大，电容器放电电流以不大于电动机的空载电流为宜。 第六，其它方面应注意的问题 (1) 在设计低压线路时，应尽量避免与 10kV 线路同杆架设，根据规程要求高、低压线路两者的档距不同。 (2) 配电室高低压设备间应设置安全遮栏。 9(3) 低压线路在架设时要避开通讯线、有线电视线，最好沿上述线路的不同侧架设。 (4) 进户线在穿墙时，一定要加防护瓷管或塑料管，并在室外做滴水湾，穿墙套管应内高外低，滴水湾最低点距地面不应小于 2m。 【结束语】 通过对农村低压电网规划设计的研究，可进一步对优化我县电网结构，保证供用电安全性、可靠性和连续性，减少线路损耗，提高电力网的传输能力，减少用户电费开支，从而降低生产运营成本，节省电网损失起到积极作用。将对我县农村群众正常生产、生活用电提供可靠电力保障，对农村经济的加快发展提供有力基础保证。
