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摘要:农村电网的安全、可靠、经济运行对于整个电网来说至关重要。近几年,为了改造农村电网,发展农村经济,提高农民生活水平,德江县电力公司大力开展农网规划与建设工作,加大了农网资金的投入,农网建设取得了可喜的成绩。分析了农村电网规划存在的问题,提出了加强农网规划与建设的措施与办法,并探讨了其管理方法。
关键词:农村电网规划 建设管理
1. 农村电网普遍存在的安全问题分析
1.1 缺乏对农网的整体规划,造成农网结构不合理。由于资金不足,无法统一规划建设。当负荷增长时,往往就近拉一条线,临时应付;对于过载线路或台区,简单化地加大导线截面或增大配电变压器容量,造成网络结构混乱,资金使用不合理,给电网的安全经济运行带来隐患。
1.2 10kV 过载线路多,供电半径长
1.3 现有农村配电网为辐射型供电接线模式,基本未能满足“N-1”原则。随着各镇负荷密度越来越高,用电负荷将猛增,使原有线路的供电压力增大,降低了线路供电可靠性。
1.4 农网低压网络薄弱,普遍存在装备陈旧,线路供电半径长、导线截面小,绝缘水平低,无功补偿严重不足,配电变压器容量不足等问题。
2. 农网规划的要点
2.1 规划区域和规划内容
新农村电网规划主要分为两个层面,镇区规划和自然村的规划。本省经济发展较快,所以对镇区的规划可以采用一般城网规划的办法,对建设力度较大的镇区可以采用新区的规划办法。规划内容主要包括110kV和35kV电源点和10kV电网规划。自然村的规划比较复杂,需要根据实际情况来确定规划区域。规模较大的自然村可以单独规划,也可以根据10kV电力线路分布情况对规模较小的自然村进行合并,统筹规划,以保证规划的合理性。规划内容中应侧重于10kV和220V电网。自然村中110kV和35kV的电力需求可结合上级电网统一考虑。
不同地区农村的经济发展情况存在着很大的差异,应该根据不同的情况,对规划区域进行分类,对不同类型的区域确定不同的负荷预测方法。分类可依据人口规模、人均收入以及产业结构等方面的情况来进行划分。
2.2 负荷预测应注意的问题
(1)推荐采用分类预测方法。可根据农民生活、农业、农副产品加工、乡镇企业、旅游业、公共事业等进行分类。总负荷根据各分类负荷累加并考虑一定同时率来得到。一般来说规划区域越小,负荷同时率越高,但具体到自然村这个层次,分类负荷间的同时率可能会较低, 应结合实际情况给予考虑。选择负荷预测方法时要考虑社会发展的阶段性。阶段的确认可以根据国民经济情况的发展并结合当地政府所制定的规划来确定,不同的阶段最好采用不同的预测办法。
(2)不同的发展阶段要注意数据横向比较的重点。在农民收入不太高的情况下,电力需求会和农民人均收入等个体指标有很高的关联度;当收入处于较高水平时,电力需求会和规划区内全社会一些整体的经济指标的关联度更高。
(3)对农民生活用电估算时,要注意与经济发展相一致,同时可用与其它地区对比分析的方法得出较合理的预测结果。
(4)要注意农村可再生能源开发利用的情况以及由此对农民生活用电所产生的影响。要特别关注优势产业、公共设施和人畜饮水工程的电力负荷需求。
2.3 规划原则的制定
要特别注意规划原则和规划区域的相适应性,结合实际情况制定切实可行的规划原则。下面列出一些带有普遍性的原则。
(1)农村重要基础设施应纳入各乡镇建设与改造的总体规划,成为各乡镇总体规划的一个组成部分。在实施中应与当地规划部门密切合作,统一安排供电设施用地。
(2)电网网络接线力求简化、规范,主干网架要清晰可靠、有适应性、有利于电网的发展,新建的主干线、环网柜的土建应按规划要求设计,土建工程一次建成,电气设备分步建设。
(3) 电网的建设与改造应积极采用新技术、新设备、新工艺、新材料,但应通过试点,逐步慎重推广,确保中低压配电网的安全运行。器材及设备应选用符合国家或部颁技术标准的优质、节能、安全可靠的产品,优先使用免维修的产品。
(4) 重点区域可实施10kV线路的环网化与绝缘化,其他区域可以根据条件先易后难,逐步推进10kV线路的环网化,提高供电可靠性。
(5) 为提高主干线路的利用率, 应积极发展10kV公用线路,严格限制专线建设,10kV专线应严格限于安装容量较大的用户及对安全可靠性有特殊要求的用户。
3. 设备选型
3.1 线路选型要求
中低压配电网应有较大的适应性, 主干线路的导线截面按长期规划一次选定。导线正常运行宜以经济电流运行, 事故或检修时宜控制在导线发热的安全电流内运行。中低压电网的导线规格不宜过多。改造或新建架空线路一般仍可采用裸导线。下列情况宜采用架空绝缘导线:树线矛盾突出、导线离建筑物水平距离或垂直距离难于保证安全运行的线路,宜采用架空普通绝缘线。应根据电网需要和经济能力,从严控制电缆线路使用。
农村中压配电网架空主干线导线截面宜选用铝芯185mm2~240mm2。农村低压配电网主干线导线截面宜选用铝芯70~95mm2,零线应与相线等截面,并多点重复接地。为进一步缩小线路施工、检修及事故停电范围, 每条10kV线路宜设置若干分段开关,将线路分为3、4段。低压120mm2导线主要用于城镇地区,95mm2导线主要用于城镇和农村负荷密度较高地区,70mm2导线主要用于农村地区。
3.2 变压器选用原则及规划
为了减少低压线路的损耗,配电变压器宜采用“小容量、密布点、短半径”的原则,其容量选择以现有负荷为基础,适当留有裕度。农村配电变压器宜选用杆架式和室内式2种形式。特殊地区因受场所限制无法建设配电室的,可选用杆架式;容量在315kVA以上宜选用室内式。农村综合变以自然村为主进行布点,1台农村综合变的供电范围以40~50户为宜, 当一个自然村大于50户时应考虑增加布点,近期宜采用小容量、多布点原则,便于中远期扩容。
农村自然村分散性较大,个别区域户数较少且供电半径和电压质量难以满足要求时可进行单独布点,可选用50、80kVA小容量变压器。
4. 对电网安全建设的建议
(1)增加220kV及110kV变电站布点,为下级电网发展建立坚强的基础。
(2)避免变电容量重复建设,减少变压层次。应充分发挥220kV变电站的35kV容量,向35kV用户专变和现有的靠近220kV变电站的35kV系统变直供;对35kV用户专变供电半径一般不超过10km, 负荷一般不超过20MW;对35kV系统变供电半径一般不超过8km,负荷一般不超过30MW。
(3)在充分发挥现有的35kV电网作用的同时,控制35kV电网的发展, 不进行新的35kV公用变布点。随着经济的发展、负荷的增长,部分35kV變电站就地或易地升压改建成110kV变电站。
(4)降低线路损耗。实践证明,每降低一个百分点的线损,都将产生巨大的经济利润。
(5)在电网建设项目中,政府应推出减免有关费用政策。
5农网规划建设展望
农网改造中,特别要注重农网的规划,认真思考如何管理好、运营好、规划好农网,进一步巩固和发展农网改造成果,逐步完善农网的建设。
农网发展规划要与城镇规划相一致,农网规划建设与改造既要考虑超前性,又要符合各地区的实际情况。例如:要求配电网的供电能力与负荷发展相匹配,能满足供电区域内各类用户负荷增长的需要;合理确定配电网的接线方式和点线配置方案,使配电网结构优化合理;解决部分线路供电半径过长、损耗大、负荷率过高的问题,加快对陈旧、落后设备的改造;农村配电网的主干线应形成环形网络,以便在计划检修或事故情况下能够转供部分负荷,缩小停电范围,等等。
进一步完善农网网架结构,加强变电所之间的互供能力,实现环网供电,对上级电网提供有效的支持,提高农村配电网的转移负荷能力,提高供电可靠性,将农村电网规划纳入城镇总体规划中,把德江县农网建成网架坚实、布局合理、装备先进、运行灵活、管理科学的现代化农村配电网,为地方经济发展做出贡献。
关键词:农村电网规划 建设管理
1. 农村电网普遍存在的安全问题分析
1.1 缺乏对农网的整体规划,造成农网结构不合理。由于资金不足,无法统一规划建设。当负荷增长时,往往就近拉一条线,临时应付;对于过载线路或台区,简单化地加大导线截面或增大配电变压器容量,造成网络结构混乱,资金使用不合理,给电网的安全经济运行带来隐患。
1.2 10kV 过载线路多,供电半径长
1.3 现有农村配电网为辐射型供电接线模式,基本未能满足“N-1”原则。随着各镇负荷密度越来越高,用电负荷将猛增,使原有线路的供电压力增大,降低了线路供电可靠性。
1.4 农网低压网络薄弱,普遍存在装备陈旧,线路供电半径长、导线截面小,绝缘水平低,无功补偿严重不足,配电变压器容量不足等问题。
2. 农网规划的要点
2.1 规划区域和规划内容
新农村电网规划主要分为两个层面,镇区规划和自然村的规划。本省经济发展较快,所以对镇区的规划可以采用一般城网规划的办法,对建设力度较大的镇区可以采用新区的规划办法。规划内容主要包括110kV和35kV电源点和10kV电网规划。自然村的规划比较复杂,需要根据实际情况来确定规划区域。规模较大的自然村可以单独规划,也可以根据10kV电力线路分布情况对规模较小的自然村进行合并,统筹规划,以保证规划的合理性。规划内容中应侧重于10kV和220V电网。自然村中110kV和35kV的电力需求可结合上级电网统一考虑。
不同地区农村的经济发展情况存在着很大的差异,应该根据不同的情况,对规划区域进行分类,对不同类型的区域确定不同的负荷预测方法。分类可依据人口规模、人均收入以及产业结构等方面的情况来进行划分。
2.2 负荷预测应注意的问题
(1)推荐采用分类预测方法。可根据农民生活、农业、农副产品加工、乡镇企业、旅游业、公共事业等进行分类。总负荷根据各分类负荷累加并考虑一定同时率来得到。一般来说规划区域越小,负荷同时率越高,但具体到自然村这个层次,分类负荷间的同时率可能会较低, 应结合实际情况给予考虑。选择负荷预测方法时要考虑社会发展的阶段性。阶段的确认可以根据国民经济情况的发展并结合当地政府所制定的规划来确定,不同的阶段最好采用不同的预测办法。
(2)不同的发展阶段要注意数据横向比较的重点。在农民收入不太高的情况下,电力需求会和农民人均收入等个体指标有很高的关联度;当收入处于较高水平时,电力需求会和规划区内全社会一些整体的经济指标的关联度更高。
(3)对农民生活用电估算时,要注意与经济发展相一致,同时可用与其它地区对比分析的方法得出较合理的预测结果。
(4)要注意农村可再生能源开发利用的情况以及由此对农民生活用电所产生的影响。要特别关注优势产业、公共设施和人畜饮水工程的电力负荷需求。
2.3 规划原则的制定
要特别注意规划原则和规划区域的相适应性,结合实际情况制定切实可行的规划原则。下面列出一些带有普遍性的原则。
(1)农村重要基础设施应纳入各乡镇建设与改造的总体规划,成为各乡镇总体规划的一个组成部分。在实施中应与当地规划部门密切合作,统一安排供电设施用地。
(2)电网网络接线力求简化、规范,主干网架要清晰可靠、有适应性、有利于电网的发展,新建的主干线、环网柜的土建应按规划要求设计,土建工程一次建成,电气设备分步建设。
(3) 电网的建设与改造应积极采用新技术、新设备、新工艺、新材料,但应通过试点,逐步慎重推广,确保中低压配电网的安全运行。器材及设备应选用符合国家或部颁技术标准的优质、节能、安全可靠的产品,优先使用免维修的产品。
(4) 重点区域可实施10kV线路的环网化与绝缘化,其他区域可以根据条件先易后难,逐步推进10kV线路的环网化,提高供电可靠性。
(5) 为提高主干线路的利用率, 应积极发展10kV公用线路,严格限制专线建设,10kV专线应严格限于安装容量较大的用户及对安全可靠性有特殊要求的用户。
3. 设备选型
3.1 线路选型要求
中低压配电网应有较大的适应性, 主干线路的导线截面按长期规划一次选定。导线正常运行宜以经济电流运行, 事故或检修时宜控制在导线发热的安全电流内运行。中低压电网的导线规格不宜过多。改造或新建架空线路一般仍可采用裸导线。下列情况宜采用架空绝缘导线:树线矛盾突出、导线离建筑物水平距离或垂直距离难于保证安全运行的线路,宜采用架空普通绝缘线。应根据电网需要和经济能力,从严控制电缆线路使用。
农村中压配电网架空主干线导线截面宜选用铝芯185mm2~240mm2。农村低压配电网主干线导线截面宜选用铝芯70~95mm2,零线应与相线等截面,并多点重复接地。为进一步缩小线路施工、检修及事故停电范围, 每条10kV线路宜设置若干分段开关,将线路分为3、4段。低压120mm2导线主要用于城镇地区,95mm2导线主要用于城镇和农村负荷密度较高地区,70mm2导线主要用于农村地区。
3.2 变压器选用原则及规划
为了减少低压线路的损耗,配电变压器宜采用“小容量、密布点、短半径”的原则,其容量选择以现有负荷为基础,适当留有裕度。农村配电变压器宜选用杆架式和室内式2种形式。特殊地区因受场所限制无法建设配电室的,可选用杆架式;容量在315kVA以上宜选用室内式。农村综合变以自然村为主进行布点,1台农村综合变的供电范围以40~50户为宜, 当一个自然村大于50户时应考虑增加布点,近期宜采用小容量、多布点原则,便于中远期扩容。
农村自然村分散性较大,个别区域户数较少且供电半径和电压质量难以满足要求时可进行单独布点,可选用50、80kVA小容量变压器。
4. 对电网安全建设的建议
(1)增加220kV及110kV变电站布点,为下级电网发展建立坚强的基础。
(2)避免变电容量重复建设,减少变压层次。应充分发挥220kV变电站的35kV容量,向35kV用户专变和现有的靠近220kV变电站的35kV系统变直供;对35kV用户专变供电半径一般不超过10km, 负荷一般不超过20MW;对35kV系统变供电半径一般不超过8km,负荷一般不超过30MW。
(3)在充分发挥现有的35kV电网作用的同时,控制35kV电网的发展, 不进行新的35kV公用变布点。随着经济的发展、负荷的增长,部分35kV變电站就地或易地升压改建成110kV变电站。
(4)降低线路损耗。实践证明,每降低一个百分点的线损,都将产生巨大的经济利润。
(5)在电网建设项目中,政府应推出减免有关费用政策。
5农网规划建设展望
农网改造中,特别要注重农网的规划,认真思考如何管理好、运营好、规划好农网,进一步巩固和发展农网改造成果,逐步完善农网的建设。
农网发展规划要与城镇规划相一致,农网规划建设与改造既要考虑超前性,又要符合各地区的实际情况。例如:要求配电网的供电能力与负荷发展相匹配,能满足供电区域内各类用户负荷增长的需要;合理确定配电网的接线方式和点线配置方案,使配电网结构优化合理;解决部分线路供电半径过长、损耗大、负荷率过高的问题,加快对陈旧、落后设备的改造;农村配电网的主干线应形成环形网络,以便在计划检修或事故情况下能够转供部分负荷,缩小停电范围,等等。
进一步完善农网网架结构,加强变电所之间的互供能力,实现环网供电,对上级电网提供有效的支持,提高农村配电网的转移负荷能力,提高供电可靠性,将农村电网规划纳入城镇总体规划中,把德江县农网建成网架坚实、布局合理、装备先进、运行灵活、管理科学的现代化农村配电网,为地方经济发展做出贡献。