試論農(nóng)村輸配電線路設(shè)計(jì)與應(yīng)用實(shí)踐

程輝

（國網(wǎng)蓬安供電有限責(zé)任公司 四川南充 637000）

試論農(nóng)村輸配電線路設(shè)計(jì)與應(yīng)用實(shí)踐

程輝

（國網(wǎng)蓬安供電有限責(zé)任公司 四川南充 637000）

隨著國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民生活水平的提高，農(nóng)村也逐漸富足起來，這就對農(nóng)村輸配電的技術(shù)有了更高的要求。農(nóng)村輸配電網(wǎng)的設(shè)計(jì)須有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)劃，以保證供電能力充足。本文就農(nóng)村輸配電網(wǎng)的線路設(shè)計(jì)進(jìn)行探討，詳細(xì)分析了農(nóng)村輸配電設(shè)施的選擇和配電裝置的架構(gòu)安裝設(shè)計(jì)等相關(guān)問題，對輸配電線路設(shè)計(jì)時所涉及的氣象條件、路徑選擇以及線路的勘測進(jìn)行深入詳細(xì)的闡述，為農(nóng)村輸配電線路網(wǎng)的建造提供參考。

農(nóng)村輸配電；線路設(shè)計(jì)；標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃

引言

農(nóng)村輸配電線路網(wǎng)的建設(shè)是我國重點(diǎn)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的一項(xiàng)國務(wù)院確定的工程之一，加快現(xiàn)代配電網(wǎng)建設(shè)，服務(wù)社會民生是國家十三五電網(wǎng)規(guī)劃的重點(diǎn)問題[1]。由于許多歷史、經(jīng)濟(jì)及技術(shù)等原因，長期以來，農(nóng)村輸配電變低壓線路存在不少問題，如線徑小、供電半徑大等，導(dǎo)致了線路壓降過大、損耗過大的特點(diǎn)，電能利用率低下。加之我國農(nóng)村地區(qū)普遍較貧窮，前期建設(shè)的輸配電線路設(shè)施脆弱，電能損耗大，線路老化嚴(yán)重，阻礙了農(nóng)村現(xiàn)代電氣化的進(jìn)程。在國家大力支持的大好形勢下，本次農(nóng)村輸配電線路網(wǎng)的建設(shè)大大有助于提高農(nóng)村群眾的綜合供電用電水平，對促進(jìn)我國電力事業(yè)的發(fā)展有極其重大的意義。

1 農(nóng)村輸配電線路設(shè)施的選擇

農(nóng)村輸配電線路設(shè)計(jì)建設(shè)過程中，輸配電設(shè)施的選擇應(yīng)因地制宜，根據(jù)當(dāng)?shù)剞r(nóng)村的人口密集程度，電量需求的大小以及電網(wǎng)所處的地理環(huán)境等特點(diǎn)，進(jìn)行輸配電設(shè)施的選擇，應(yīng)當(dāng)注意以下幾個幾點(diǎn)：

1.1 變壓器容量的選擇

輸配電變壓器容量大小是否合適，對變壓器的安全運(yùn)行、電路網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性以及用戶生產(chǎn)需求等都有很大的影響。因此，在選擇變壓器時應(yīng)綜合各種因素，充分考慮變壓器的容量。①參考各種不同變壓器的技術(shù)特性，結(jié)合農(nóng)村不同地區(qū)的實(shí)際運(yùn)行狀況和群眾用電總量，計(jì)算出變壓器的最佳供電容量。②在現(xiàn)有電量負(fù)荷的基礎(chǔ)上，預(yù)測以后3～5年內(nèi)可能會增加的電器、照明和動力負(fù)荷等，計(jì)算出擬選用的變壓器容量的大小，使選用的變壓器容量適當(dāng)大些，便于以后的擴(kuò)展。③在每個地區(qū)使用1臺最大功率的電動機(jī)進(jìn)行運(yùn)行測試，驗(yàn)算出最佳的輸配電變壓器的容量，以適應(yīng)未來農(nóng)業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)的發(fā)展。避免以后出現(xiàn)功率不足，無法帶動電機(jī)的情況，減少經(jīng)濟(jì)投資，使社會效益和經(jīng)濟(jì)效益有良好的收益。

1.2 輸配電導(dǎo)體和電器的選擇

不同輸配電線路網(wǎng)區(qū)域的導(dǎo)體和電器應(yīng)適合當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境條件要求。①根據(jù)各個地區(qū)最高月份的平均濕度選擇導(dǎo)體和電器。如果農(nóng)村地區(qū)位于亞濕熱帶，則應(yīng)依據(jù)當(dāng)?shù)氐臐穸冗x擇相適應(yīng)的導(dǎo)體和電器。如果缺少此種導(dǎo)體線，就應(yīng)采取必要的保護(hù)措施，對所有的電器產(chǎn)品實(shí)施保護(hù)。②要考慮線路輸配電導(dǎo)體的溫度承載能力。最熱月每日最高溫度的月平均值就是最熱月平均的最高溫度，要取多年的平均值，否則不準(zhǔn)；屋內(nèi)電器和導(dǎo)體的環(huán)境溫度應(yīng)在最熱月平均最高溫度的基礎(chǔ)上增加5℃。

1.3 安全用電方面設(shè)計(jì)

用電方面的設(shè)計(jì)主要有兩個方面：①接地系統(tǒng)的配置，農(nóng)村低壓線路網(wǎng)的接地方式一般為TT系統(tǒng)，此時該低壓輸配電網(wǎng)應(yīng)當(dāng)安裝設(shè)剩余電流總保護(hù)設(shè)備，電流保護(hù)應(yīng)使用具有短路保護(hù)、漏電保護(hù)或負(fù)荷過載保護(hù)功能的電流斷路器。輸配電的變壓器和開關(guān)等設(shè)備的防雷裝置選擇非常重要，應(yīng)選用氧化鋅避雷器，并且其接地線必須與設(shè)備的金屬外殼相連接。具體標(biāo)準(zhǔn)如下：大于100kVA的變壓器接地電阻不應(yīng)大于4Ω，小于或等于100kVA的變壓器接地線電阻最大不能大于10Ω。輸配電線路的鋼筋混凝鐵桿和配電設(shè)備都應(yīng)設(shè)置接地保護(hù)裝置，其接地電阻應(yīng)不大于30Ω[2]。②用戶接線的配置，用戶接線設(shè)計(jì)時，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格嚴(yán)格執(zhí)行《電力安全工作規(guī)程（線路部分）》和《農(nóng)村低壓電力技術(shù)規(guī)程》的標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)參數(shù)，接戶線檔距超過25m的，應(yīng)當(dāng)架設(shè)接戶桿。沿墻敷設(shè)的接戶線，檔距不應(yīng)超過于6m。

2 農(nóng)村輸配電線路裝置架構(gòu)設(shè)計(jì)

農(nóng)村輸配電線路網(wǎng)裝置架構(gòu)的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足以下幾個方面的要求。電網(wǎng)架構(gòu)除了應(yīng)當(dāng)根據(jù)導(dǎo)線的實(shí)際受力情況，對中間架構(gòu)和終端進(jìn)行設(shè)計(jì)，還必須要滿足運(yùn)行、檢修、安裝以及地震情況等四種荷載要求：①運(yùn)行要求應(yīng)考慮在30年一遇的低溫、大風(fēng)以及冰凍災(zāi)害等情況下，導(dǎo)線、避雷線以及架桿等設(shè)備所具有的抵抗和承受能力。②安裝要求指導(dǎo)線和避雷線的架設(shè)安裝問題。應(yīng)充分考慮施工的便捷度和避雷線的安全性。③檢修要求就是設(shè)計(jì)時必須考慮到日后的維護(hù)檢修。根據(jù)檢修方式不同，可采取單相跨中上人帶電檢修和三相同時上人停電檢修這兩種方式的導(dǎo)線張力、自重和相應(yīng)的風(fēng)荷載等。④地震要求須考慮地震震級大小的作用和相應(yīng)的風(fēng)荷載、導(dǎo)線張力和自重等情況，這些都是農(nóng)村輸配電網(wǎng)在進(jìn)行裝置架構(gòu)設(shè)計(jì)時必須滿足的基本要求。

3 農(nóng)村輸配電線路設(shè)計(jì)

3.1 輸配電線路總體規(guī)劃設(shè)計(jì)

輸配電線路設(shè)計(jì)規(guī)劃主要有線路路徑方案、線路設(shè)計(jì)依據(jù)和線路工程概況共三個部分。線路設(shè)計(jì)的依據(jù)遵循基本原則，根據(jù)當(dāng)?shù)氐木唧w環(huán)境情況，嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)文件和技術(shù)參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行設(shè)計(jì)線路，相關(guān)的文件指：線路工程設(shè)計(jì)任務(wù)書、經(jīng)審核批準(zhǔn)后的電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)文件、批準(zhǔn)的文號、政府部門制定的有關(guān)法律法規(guī)以及相關(guān)建設(shè)設(shè)計(jì)合同等；線路路徑方案的設(shè)計(jì)，要充分考慮路徑的長度，盡量避開路徑周圍的建筑物、高架橋和鐵路等，然后結(jié)合所有線路路徑方案的優(yōu)缺點(diǎn)。從技術(shù)方面、線路的安全運(yùn)行、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、障礙物以及大跨越情況等方面的因素出發(fā)，選取最佳的線路路徑方案；線路工程概況主要指設(shè)計(jì)線路始終點(diǎn)、路徑長度、電壓等級以及全線路地形環(huán)境情況，導(dǎo)線和避雷線型號的選取，桿塔數(shù)量情況等方面。

3.2 輸配電線路的路徑規(guī)劃

根據(jù)農(nóng)村用戶居住分布情況，合理選定變壓器和接戶配電箱安裝的位置，然后再根據(jù)變壓器的位置選擇路徑，選擇路徑時應(yīng)充分考慮以下要求：①結(jié)合本地區(qū)的農(nóng)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r，盡量不占或少占農(nóng)田，便于日后機(jī)械化耕地。②為了便于施工、運(yùn)行和維護(hù)，減少電能損耗，降低工程造價等，線路路徑規(guī)劃應(yīng)盡量短，少跨越轉(zhuǎn)角。還有要避免線路穿越山林和高大樹干、應(yīng)靠近道路側(cè)。③線路路徑應(yīng)避開不結(jié)實(shí)的路面或易受雨水沖刷的地方，線路下面嚴(yán)禁存放有可燃物、爆炸的倉庫，以免發(fā)生火災(zāi)和爆炸事故。④應(yīng)當(dāng)考慮高壓電力線路對弱電線路的影響。

3.3 線路桿位測定

測量桿位，首先需要確定線路的首端和終端桿的位置，一旦當(dāng)遇地形限制或其他用電需要時，就要確定轉(zhuǎn)角桿的位置。然后根據(jù)首端桿、轉(zhuǎn)角桿以及終端桿的位置就把整個線路分割成若干直線段，再根據(jù)直線段的長度，平均檔距，就把直線桿的位置確定了。首端桿、轉(zhuǎn)角桿以及終端桿的位置確定要考慮兩點(diǎn)：有無能挖拉線坑位置和拉線位置。還有桿位確定的位置應(yīng)避免影響當(dāng)?shù)厝罕姷纳a(chǎn)生活和接戶配電箱的電源線安裝是否合理方便。最主要是注意線路檔距：10kV輸配電線路在農(nóng)村生活區(qū)不能超過50m，村外空曠區(qū)不應(yīng)超過80m，部分地區(qū)因地形環(huán)境的限制，最大不能超過100m[3]。如遇到特殊的情況，如交叉跨越或者接戶線的需要，線路檔距可以適當(dāng)減小。為了使交叉跨越垂直距離盡可能的大，新架線路需要從被交叉跨越物的上面穿行時，在確保倒桿距離的前提下，電桿靠近被交叉跨越物。

3.4 輸配電線路機(jī)電部分設(shè)計(jì)

線路機(jī)電部分主要包括導(dǎo)線架設(shè)技術(shù)、導(dǎo)線的防振技術(shù)、絕緣子串、氣象條件以及金具組裝方式等幾個方面的內(nèi)容。①氣象條件，根據(jù)農(nóng)村輸配電網(wǎng)線路的長短和氣象區(qū)復(fù)雜程度不同，應(yīng)當(dāng)分段選取氣象區(qū)資料，氣象的資料主要有：最大風(fēng)速的取值、電線覆冰的取值、年平均氣溫的確定、最高和最低氣溫的取值以及雷電日數(shù)。②導(dǎo)線的架設(shè)技術(shù)，按照電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)和工程設(shè)計(jì)的要求，確定導(dǎo)線的截面和導(dǎo)線規(guī)格型式等，說明各種導(dǎo)線的電氣和機(jī)械特性。③組裝方式，根據(jù)農(nóng)村電網(wǎng)線路的桿塔結(jié)構(gòu)、導(dǎo)線型號不同和絕緣子形式，應(yīng)當(dāng)使用單串絕緣子串。因?yàn)橐话闱闆r下，單串絕緣子串足以滿足導(dǎo)線的最大荷重和斷線張力的要求，而對于遇到不能滿足設(shè)計(jì)要求的情況時，就使用雙串絕緣子串。④導(dǎo)線的防振性，影響導(dǎo)線產(chǎn)生震動因素很多，如檔距與線路架設(shè)高度、風(fēng)速、地形、風(fēng)向以及導(dǎo)線自身的應(yīng)力，所以導(dǎo)線選取時應(yīng)充分考慮安全系數(shù)、最大使用應(yīng)力和通過地區(qū)的地形地貌等情況后，再設(shè)計(jì)必要的防振方式。

4 結(jié)束語

總而言之，在對農(nóng)村輸配電線路設(shè)計(jì)要從電網(wǎng)運(yùn)行的各個方面進(jìn)行綜合考錄。電網(wǎng)涉及了不同學(xué)科的許多方面的內(nèi)容，如環(huán)境科學(xué)、電力學(xué)和電氣科學(xué)等，做好輸配電線路的設(shè)計(jì)工作，能夠在很大程度上節(jié)約線路建設(shè)的經(jīng)濟(jì)投入，提高社會效益和生態(tài)環(huán)境效益。因此，在輸配電線路設(shè)計(jì)和實(shí)際應(yīng)用過程中要根據(jù)具體情況，針對不同的區(qū)域，組織相關(guān)專家和專業(yè)技術(shù)人員開展實(shí)地的勘察規(guī)劃，綜合各種因素、進(jìn)行合理科學(xué)的設(shè)計(jì)，才能使整個輸配電電力系統(tǒng)在今后更好地服務(wù)人民群眾、為國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展發(fā)揮出巨大的作用。

[1]陳 漢.我國“十三五”配電網(wǎng)規(guī)劃相關(guān)問題分析[J].民營科技，2015（8）：22～24.

[2]潘用宇.變壓器接地電阻升高的危險及預(yù)[J].農(nóng)村電氣化，2015（12）：30～33.

[3]伍愛國.勐臘山區(qū)10kV輸電線路大檔距的確定[J].小水電，2014（2）：33～35.

TM75

A

1004-7344（2016）10-0092-02

2016-3-20

程輝（1966-），男，專科，主要從事水電工程技術(shù)工作。