基于規(guī)劃設(shè)計戰(zhàn)略的農(nóng)村低壓電網(wǎng)改造

易之凱

基于規(guī)劃設(shè)計戰(zhàn)略的農(nóng)村低壓電網(wǎng)改造

易之凱

（國網(wǎng)湖南省電力公司會同縣供電分公司，湖南會同，418300）

隨著新農(nóng)村生產(chǎn)生活實際需求日益提高，農(nóng)村電網(wǎng)的升級改造迫在眉睫?；谵r(nóng)村低壓電網(wǎng)改造應(yīng)遵循的原則，以規(guī)劃設(shè)計的眼光，對具體技術(shù)要點進行了詳細探究，表明改造實施須在用電量分析的基礎(chǔ)上，優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)布局形式、合理選擇變壓器，尤其應(yīng)正確選擇三相負荷接入方式，同時合理設(shè)計輸電線路和正確選擇防雷接線。期待上述策略能夠促進農(nóng)網(wǎng)升級改造技術(shù)的進步，推動農(nóng)村經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展。

農(nóng)網(wǎng)；低壓電網(wǎng)；電網(wǎng)改造；規(guī)劃設(shè)計；三相負荷

引言

新時期，農(nóng)村居民生活水平逐漸提升，以往的農(nóng)村電網(wǎng)已經(jīng)無法滿足農(nóng)村生產(chǎn)生活方式實際需要，因此，對農(nóng)村電網(wǎng)進行升級改造迫在眉睫[1-3]。農(nóng)村電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計好壞，能夠直接影響農(nóng)村電網(wǎng)供電安全性和可靠性，因此對其進行深入研究具有十分重要的現(xiàn)實意義。

1　電網(wǎng)改造應(yīng)遵循的原則

1.1整體規(guī)劃原則

新時期，農(nóng)村社會經(jīng)濟發(fā)展迅速，而電能是保證人民正常生產(chǎn)生活的重要能源，因此，需要對農(nóng)村電網(wǎng)進行科學合理的改造規(guī)劃。在對農(nóng)村電網(wǎng)進行改造規(guī)劃設(shè)計過程中，需要注意將農(nóng)村電網(wǎng)與上級電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計形式進行有效銜接，同時，還需要保證符合地方電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)需要，在最大程度上提高農(nóng)村電網(wǎng)供電質(zhì)量和供電效率。

1.2全局觀念原則

農(nóng)村電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計必須納入當?shù)厣鐣?jīng)濟發(fā)展總體規(guī)劃方案中，由于農(nóng)村電網(wǎng)是電力系統(tǒng)中十分重要的組成部分，因此，必須加強審批，有效指導電網(wǎng)設(shè)計規(guī)劃建設(shè)。除此以外，為了提升電網(wǎng)供電穩(wěn)定性，還應(yīng)該采取有效措施提升電網(wǎng)適應(yīng)能力。

1.3客觀實際原則

我國各個地區(qū)農(nóng)村社會經(jīng)濟發(fā)展水平是不同的，因此，在進行電網(wǎng)改造規(guī)劃設(shè)計過程中，必須充分考慮農(nóng)村發(fā)展實際情況，堅持因地制宜，進行電網(wǎng)規(guī)劃改造設(shè)計。在此過程中，供電企業(yè)首先需要注意如何采取有效措施降低農(nóng)村電網(wǎng)線損，同時，還應(yīng)該制定相關(guān)政策對進行科學合理配電，在最大程度上降低電網(wǎng)整體能耗。除此以外，還需要注意的是，在農(nóng)村經(jīng)濟和電網(wǎng)方面的差異不僅體現(xiàn)在不同縣級行政方面，在縣城和農(nóng)村方面的差距也比較大，因此，必須有針對性地進行改造規(guī)劃設(shè)計。

2　農(nóng)村低壓電網(wǎng)規(guī)劃及設(shè)計

2.1分析農(nóng)村用電量

在對農(nóng)村電網(wǎng)進行改造規(guī)劃設(shè)計過程中，首先需要考慮農(nóng)村用電量問題。合理確定農(nóng)村用電量，能夠優(yōu)化電網(wǎng)配置，避免出現(xiàn)電能浪費問題，同時，還有利于進行農(nóng)村電網(wǎng)維護管理。具體而言，需要在電力輸入、電桿布置等方面進行科學合理的預算分析，盡量減少浪費，提高電網(wǎng)規(guī)劃綜合效率。

2.2優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)布局形式

在對農(nóng)村電網(wǎng)進行改造升級過程中，為了在最大程度上提升電網(wǎng)運行安全性和穩(wěn)定性，必須對電網(wǎng)結(jié)構(gòu)進行科學合理規(guī)劃和設(shè)計。具體而言，首先需要對電網(wǎng)中的主干線路進行規(guī)劃設(shè)計，結(jié)合農(nóng)村電網(wǎng)負荷進行優(yōu)化設(shè)計。如果農(nóng)村電網(wǎng)的主要功能是滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中對于電能的需求，則可以考慮建設(shè)35 kV電網(wǎng)以及110 kV電網(wǎng)，并且加強二者的連接。新時期，新農(nóng)村建設(shè)發(fā)展迅速，結(jié)合新農(nóng)村發(fā)展形勢，在對電網(wǎng)進行升級改造過程中，可以將電網(wǎng)設(shè)置為環(huán)形結(jié)構(gòu)，同時還應(yīng)該斷開環(huán)形結(jié)構(gòu)中的部分線路，采用這種規(guī)劃設(shè)計形式，農(nóng)村電網(wǎng)將呈樹枝狀。在電網(wǎng)實際運行過程中，如果出現(xiàn)故障問題，并且有部分電源負荷丟失，則可以通過操作開關(guān)將這部分負荷有效轉(zhuǎn)移至其他電網(wǎng)分支線路中，通過這種設(shè)計形式，能夠有效保證整個農(nóng)村電網(wǎng)運行的安全性和穩(wěn)定性。

2.3合理選擇變壓器

2.3.1位置選擇

（1）農(nóng)村的地理范圍比較小，因此在設(shè)置低壓電網(wǎng)時，往往只需要結(jié)合實際情況選用某一固定區(qū)域，在具體的選擇過程中，應(yīng)該綜合考慮如何對電網(wǎng)負荷進行科學合理的規(guī)劃，將變壓器設(shè)置在農(nóng)村電網(wǎng)負荷的中心位置。還需要注意的是，在對變壓器位置進行選擇過程中國，還需要采取有效措施嚴格控制農(nóng)村電網(wǎng)的供電半徑，一般情況下，電網(wǎng)供電半徑應(yīng)該小于500 m。

（2）新時期，有些農(nóng)村發(fā)展迅速，占地面積比較低，對于這類發(fā)展較好的農(nóng)村，在進行變壓器設(shè)置時，可以結(jié)合實際情況選擇多臺變壓器。在此過程中，需要注意的是，為了確保能夠?qū)r(nóng)村電網(wǎng)負荷進行科學有效評定，同時盡量減少變壓器實際運行過程中對于農(nóng)村電網(wǎng)所造成的不良影響，應(yīng)該盡量選擇小容量變壓器。

2.3.2容量選擇

在進行農(nóng)村電網(wǎng)改造規(guī)劃設(shè)計過程中，首先需要合理預估農(nóng)村社會經(jīng)濟發(fā)展方向，然后結(jié)合實際情況確定變壓器容量，確保能夠符合農(nóng)村發(fā)展需要。在進行變壓器容量選擇過程中，必須確保全面掌握變壓器數(shù)據(jù)，具體而言，可以通過

進行計算。其中，S為配電變壓器額定容量，單位kV· A；Ps為農(nóng)村當年用電負荷，kV·A；Ks為容載比，無量綱，一般低于3。

2.4正確選擇三相負荷接入方式

在進行電網(wǎng)改造升級過程中，一般采用三相負荷接入方式。三相負荷連接方式主要有兩種連接形式——星形連接方式和三角形連接方式，分別如圖1和圖2所示。在農(nóng)村電網(wǎng)升級改造過程中采用三相負荷接入方式，不僅能夠有效平衡電力平衡關(guān)系，而且其在實際應(yīng)用中還能夠有效減少對于電力線路電能的消耗，提升電網(wǎng)運行質(zhì)量。

圖1　三相負荷星形連接方式

圖2　三相負荷三角形連接方式

三相負荷平衡性能夠在很大程度上影響農(nóng)村電網(wǎng)的實際運行效率，但是，在農(nóng)村電網(wǎng)實際運行過程中，不可避免會有一些外部因素對三相負荷的平衡性造成不良影響。一旦如此，則會對整個農(nóng)村電網(wǎng)的運行穩(wěn)定性構(gòu)成破壞作用。對此，可以采用以下措施：

（1）對農(nóng)村電力用戶的電力負荷情況進行調(diào)查，做好低壓用戶的業(yè)擴報裝工作，在對農(nóng)村電網(wǎng)線路進行改造規(guī)劃設(shè)計時，綜合考慮三相導線負荷；

（2）在對中性線截面進行選擇時，必須注意選擇與相線截面相同者；

（3）對于各個變壓器出口，都需要設(shè)置檢測儀，對變壓器電壓進行實時監(jiān)測。同時，還需要加強對于三相電壓平衡性的觀測，確保三相負荷均衡。

2.5輸電線路設(shè)計

2.5.1配電線路路徑選擇

農(nóng)村電網(wǎng)配電線路路徑的設(shè)計好壞，能夠直接影響整個農(nóng)村電網(wǎng)運行的高效性和穩(wěn)定性。對此，在對農(nóng)村電網(wǎng)配電線路進行規(guī)劃設(shè)計時，應(yīng)該注意以下三點：

（1）綜合考慮村政設(shè)施，避免占用農(nóng)田和農(nóng)村公用道路，盡量降低對于農(nóng)村耕地以及農(nóng)村交通環(huán)境的影響；

（2）綜合考慮農(nóng)村電網(wǎng)在實際運行過程中的電壓損失、電能損失等問題，確保線路設(shè)計方案綜合效益，提升電能傳輸質(zhì)量；

（3）確保農(nóng)村電網(wǎng)配電線路運行安全性和穩(wěn)定性，盡量將配電線路設(shè)置在水文、氣象條件較好的區(qū)域，避開農(nóng)村房屋聚集區(qū)，避免受到人為因素的影響。

2.5.2架空線路檔距、桿塔位置確認

（1）架空線路檔距確認。首先確定好配電線路路徑，然后對農(nóng)村電網(wǎng)進行現(xiàn)場勘查，綜合考慮桿塔位置、架空線路等因素進行檔距桿塔規(guī)劃設(shè)計。通常情況下，農(nóng)村電網(wǎng)架空線路檔距易受到當?shù)貧夂驐l件因素的影響，其機械荷載會直接影響檔距的長度以及張拉力，只有確定好架空檔距，才能夠進行桿塔位置設(shè)置。一般情況下，農(nóng)村電網(wǎng)架空線路檔距在60～100 m之間，如果地形條件比較特殊，如河流、山丘等，則可以結(jié)合實際情況適當增加架空線路檔距。在進行農(nóng)村低壓配電線路改造規(guī)劃設(shè)計過程中，一般需要將架空線路檔距控制在50 m以內(nèi)。需要注意的是，如果遇到特殊的地形條件，則依然可以適當增加架空線路檔距。

（2）桿塔位置確認。在確定好架空線路檔距的基礎(chǔ)上，還應(yīng)該合理確定桿塔位置。設(shè)置時，需要注意盡量避免對居民的日常生產(chǎn)和生活造成干擾，如果輸電線路需要跨越交叉物，則應(yīng)該盡量以最大的交叉跨越距離桿塔。在農(nóng)村電網(wǎng)改造規(guī)劃設(shè)計中，一般可以選用混凝土電桿。

2.6防雷保護接線的選擇

農(nóng)村電網(wǎng)的輸配電線路分布范圍比較廣泛，而且大多處于開闊的野外環(huán)境中，在這種情況下，如果輸配電設(shè)備的絕緣性能比較低，則很容易造成電網(wǎng)在實際運行過程中受到雷擊災(zāi)害的影響，進而導致整個電網(wǎng)運行水平降低。對此，在對農(nóng)村電網(wǎng)進行改造規(guī)劃設(shè)計過程中，可以選擇安裝避雷針的方式進行防雷，通過避雷針，能夠?qū)⒗纂娏饕氪蟮?，從而發(fā)揮保護電網(wǎng)的作用。

3　結(jié)語

綜上所述，農(nóng)村電網(wǎng)改造水平能夠直接影響整個農(nóng)村電網(wǎng)的發(fā)展，因此，必須切實做好農(nóng)村電網(wǎng)規(guī)劃和設(shè)計工作，保證農(nóng)村電網(wǎng)改造方案能夠符合新時期農(nóng)村建設(shè)發(fā)展需要。具體而言，需要結(jié)合農(nóng)村實際情況合理確定用電量，優(yōu)化電網(wǎng)改造結(jié)構(gòu)，合理選擇變壓器和接線方式，同時還應(yīng)該優(yōu)化輸電線路設(shè)計，加強防雷保護設(shè)計，這樣才能夠有效提升農(nóng)村電網(wǎng)升級改造水平，促進農(nóng)村電網(wǎng)發(fā)展。

[1]陳軍, 李帆. 農(nóng)村電網(wǎng)改造升級中、低壓電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計[J].農(nóng)村電工, 2011, 19(7): 28-29.

[2]李顯生. 農(nóng)網(wǎng)電網(wǎng)升級改造中的農(nóng)村低壓電網(wǎng)規(guī)劃與設(shè)計[J].中國高新技術(shù)企業(yè), 2014(1): 143-144.

[3]賈洪濤. 農(nóng)網(wǎng)電網(wǎng)升級改造中的農(nóng)村低壓電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計[J]. 工業(yè)b, 2015(5): 88.

Transformation of Rural Low Voltage Power Grid based on a Planning and Design Strategy

YI Zhi-kai
(State Grid Huitong Power Supply Company, Huitong, Hunan, 418300, China)

With the increasing demand of production and life in new rural, there is an urgent need for upgrading and reconstruction of rural power grid. Based on the principles should be obeyed in the transformation of the rural power grid, an eyesight of planning and design strategy is carried out for detail exploration on specific technical points, indicating that the transformation must be based on the analysis of electricity consumption, as well as dedicated to the optimization on network structure layout and rational selection on transformer, especially giving priority on three-phase load. Feasible design on transmission line and correct choose of lightning protection wiring are also necessary. It is expected that above schemes can promote the technological progress on rural upgrading and reconstruction, as well as give impetus to the sustainable development of rural economy.

Rural Power Grid; Low Voltage Power Grid; Power Grid Transformation; Planning and Design; Three-phase Load

TP23

A

2095-8412 (2016) 05-911-03工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新 URL: http://www.china-iti.com

10.14103/j.issn.2095-8412.2016.05.022

易之凱(1986-)，男，本科，助理工程師。主要從事農(nóng)村電網(wǎng)規(guī)劃工作。