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摘 要:本文主要就农网改造中低压电网规划设计的相关问题进行了相关的论述,希望有所作用。
关键词:农网改造;低压电网;规划;设计
中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:
电力网是现代化城市及新农村的重要基础设施,城市和农村的发展离不开电力事业的发展,而中低压配电网是电力供应的末端环节,其安全可靠的运行直接影响到千家万户的生活,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,成为了摆在农电工作者面前的一个重要课题。
一、配电变压器位置、容量、型号的选择
(一)配电变压器位置的选择
在农网改造过程中,应坚持“小容量、密布点、短半径”的原则,将变压器放置在合理位置。
a、如果村庄相对较小、负荷比较集中、需1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400m为宜,新建居住区,低压供电半径不宜超过250m,农村低压主干线可适当延长但不宜超过500m。
b、如果村庄较大、用电户数多、负荷分布不均,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聚集率低的地方。
(二)配电变压器容量的选择
以前选择配电变压器时,因为缺乏科学分析与计算,“大马拉小马”现象普遍存在。这就增加了一次性投入,也增加了损耗。今后,在选择配电变压器容量时应按实际负荷及近5~10年农村电力发展计划选定。
另外,考虑到农村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。
(三)配電变压器型号的选择
近年来,国家新开发的节能变压器有S11和S13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S9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S11或S13系列变压器。
二、低压配电线路供电方式、路径、导线截面的选择
(一)配电线路的路径勘测与定位
a、配电线路的路径选择根据用户分布点,合理选定接户配电箱的安装位置,一般装设在线路引接点30m内。
并符合下列要求:①与本地区的发展规划相结合,不占或少占农田,以便于机械化耕地。同时,与农业机械化、道路规划等协调配合,以避免迁移线路。②为了减少电能损失和电压损失。③为了保证线路的安全运行,线路路径应避开易受雨水冲刷的地方,严禁跨越堆放可燃物、爆炸物的场院和仓库,以免发生因碰线、断线等引起火灾或爆炸事故。此外,应考虑电力线路对弱电线路的影响。
b、杆位测定路径确定后,测量杆位。首先确定线路首端和终端杆的位置,当遇地形限制或用电需要时,要确定转角杆的位置。首端杆、转角杆、终端杆的位置确定首先要考虑拉线位置是否合适和有无能挖拉线坑位置。同时,应考虑线路档距:0.4kV电线路一般为30~40m,最大不应超过50m。在特殊情况下,如遇到交叉跨越及接户线的需要,线路档距可以减小。
(二)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,应考虑到5~10年内负荷的增长,且必须满足发热条件、电压损失、经济电流密度和机械强度的要求。导线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,然后校验该导线实际流量是否超过安全载流量,最后确定导线型号及截面。低压架空线宜采用交联聚氯乙烯绝缘、JKLYJ系列绝缘导线;低压进户线采用0.45/0.75kV聚氯乙烯绝缘系列导线,进出计量装置的连接导线采用聚氯乙烯铜芯线。并应视使用环境采用阻燃型。
(三)供电方式的选择
目前,不少地区因农业用电、照明用电、工副业用电价格不同,在农村低压配电网应结构简单、安全可靠,采用以配电变压器为中心的树状放射式结构辐射型接线,主要推行单相两线、三相四线、三相五线的供电方式。低压配电线路的长度应满足末端电压质量的要求,各类供电区的线路长度宜控制在以下范围内:中心市区为200m,郊区250m,城镇区域300m,乡村为500m。在今后低压电网规划设计时应以负荷需求及性质来确定低压电网结构,这样,既可以节约大量资金,降低线路损耗,又可以提高供电可靠性和供电安全保障能力。
(四)导线弧垂及排列方式的选择
a、导线弧垂的确定导线的弧垂与导线的截面、气象条件和电杆的档距有关。根据气象条件和运行经验,可通过计算出不同档距、不同温度时的导线弧垂表。
b、导线排列方式的选择为了降低电杆高度和防止断线或因弧垂变化而发生导线搭连事故,0.4kV配电线路的导线一般采用水平排列。在特殊情况下,可以采用垂直排列,但中性线应架设在相线下方,同时注意导线线间的距离。根据运行经验,引下线之间及与接地体、导线之间的净空距离不应小于150mm,以防引线摆动造成混线短路。导线与拉线、电杆之间的净空距离在任何情况下都不应小于50mm。
(五)配电线路金具和绝缘子的选择
a、横担选择为了保证横担有足够弯曲强度,0.4kV配电线路采用规格均不小于63mmx6mmx1100mm的角钢横担。
b、绝缘子的选择配电线路绝缘子的性能应符合国家有关标准。0.40kV配电线路直线杆一般采用ED一1型蝶式绝缘子,耐张杆及终端杆采用ED一1型蝶式或XP-40C-2型小悬式绝缘子。
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,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。而三相平衡的关键在于三相负荷的接人方式,一般可采用的接入方式,见图1,也就是说在每一负荷点都应用三相引入,并且调整到负荷平衡,尽量使中性线任何线段上的电流都为零,三条相线电流由小到大,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,变压器安全运行且使用寿命长。
图1一般的接入方式
四、低压计量装置的选择
无论哪种供电方式,都要求在变压器低压侧出口处安装计量总表,虽然农网改造验收后要求抄表到户,但作为考核线损和防止管理线损发生是有必要的。博白县农村电网升级改造工程一律要求实行一户一箱一表,不允许一箱多表,而且,户表要装在户主房墙易抄表观察之处。另外,表箱安装位置还需要考虑通风、背阴、防火等,箱底面对地距离不低于2.5m。表箱内应装设单极空气开关,箱外有防雨罩,留有观察孔,表箱应留有一定空间,既为以后实现远程集中抄表服务,也可供现时抄表留下电费通知单。电度容量的选择应根据用电负荷确定,合理选择容量相符、宽量程新型节能电度表,对国家公布明令淘汰型号的电度表,禁绝进入农网改造工程中。
五、电网安全保护方式选择
(一)防雷保护
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。
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2所示。
图2 典型接线方式
(二)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。
六、其他方面应注意的问题
在设计低压线路时,应尽量避免与10kV线路同杆架设。
配电室高低压设备间应设置安全遮拦。
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。
进户线在穿墙时,一定要加强防护瓷管或塑料管,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。
漏电保护器和刀闸后的用户线不属于农网改造范围,应指导农民科学合理布线,普及电工知识。
参考文献:
[1]丁超,张娟.试析农村电网改造的思路和措施[J].黑龙江科技信息.2011年21期.
[2]陈军,李帆.农村电网改造升级中、低压电网的规划设计[J].农村电工.2011年07期.
[3]王倩.低压电网改造规划和设计[J].科技创新导报.2011年19期.
关键词:农网改造;低压电网;规划;设计
中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:
电力网是现代化城市及新农村的重要基础设施,城市和农村的发展离不开电力事业的发展,而中低压配电网是电力供应的末端环节,其安全可靠的运行直接影响到千家万户的生活,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,成为了摆在农电工作者面前的一个重要课题。
一、配电变压器位置、容量、型号的选择
(一)配电变压器位置的选择
在农网改造过程中,应坚持“小容量、密布点、短半径”的原则,将变压器放置在合理位置。
a、如果村庄相对较小、负荷比较集中、需1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400m为宜,新建居住区,低压供电半径不宜超过250m,农村低压主干线可适当延长但不宜超过500m。
b、如果村庄较大、用电户数多、负荷分布不均,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聚集率低的地方。
(二)配电变压器容量的选择
以前选择配电变压器时,因为缺乏科学分析与计算,“大马拉小马”现象普遍存在。这就增加了一次性投入,也增加了损耗。今后,在选择配电变压器容量时应按实际负荷及近5~10年农村电力发展计划选定。
另外,考虑到农村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。
(三)配電变压器型号的选择
近年来,国家新开发的节能变压器有S11和S13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S9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S11或S13系列变压器。
二、低压配电线路供电方式、路径、导线截面的选择
(一)配电线路的路径勘测与定位
a、配电线路的路径选择根据用户分布点,合理选定接户配电箱的安装位置,一般装设在线路引接点30m内。
并符合下列要求:①与本地区的发展规划相结合,不占或少占农田,以便于机械化耕地。同时,与农业机械化、道路规划等协调配合,以避免迁移线路。②为了减少电能损失和电压损失。③为了保证线路的安全运行,线路路径应避开易受雨水冲刷的地方,严禁跨越堆放可燃物、爆炸物的场院和仓库,以免发生因碰线、断线等引起火灾或爆炸事故。此外,应考虑电力线路对弱电线路的影响。
b、杆位测定路径确定后,测量杆位。首先确定线路首端和终端杆的位置,当遇地形限制或用电需要时,要确定转角杆的位置。首端杆、转角杆、终端杆的位置确定首先要考虑拉线位置是否合适和有无能挖拉线坑位置。同时,应考虑线路档距:0.4kV电线路一般为30~40m,最大不应超过50m。在特殊情况下,如遇到交叉跨越及接户线的需要,线路档距可以减小。
(二)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,应考虑到5~10年内负荷的增长,且必须满足发热条件、电压损失、经济电流密度和机械强度的要求。导线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,然后校验该导线实际流量是否超过安全载流量,最后确定导线型号及截面。低压架空线宜采用交联聚氯乙烯绝缘、JKLYJ系列绝缘导线;低压进户线采用0.45/0.75kV聚氯乙烯绝缘系列导线,进出计量装置的连接导线采用聚氯乙烯铜芯线。并应视使用环境采用阻燃型。
(三)供电方式的选择
目前,不少地区因农业用电、照明用电、工副业用电价格不同,在农村低压配电网应结构简单、安全可靠,采用以配电变压器为中心的树状放射式结构辐射型接线,主要推行单相两线、三相四线、三相五线的供电方式。低压配电线路的长度应满足末端电压质量的要求,各类供电区的线路长度宜控制在以下范围内:中心市区为200m,郊区250m,城镇区域300m,乡村为500m。在今后低压电网规划设计时应以负荷需求及性质来确定低压电网结构,这样,既可以节约大量资金,降低线路损耗,又可以提高供电可靠性和供电安全保障能力。
(四)导线弧垂及排列方式的选择
a、导线弧垂的确定导线的弧垂与导线的截面、气象条件和电杆的档距有关。根据气象条件和运行经验,可通过计算出不同档距、不同温度时的导线弧垂表。
b、导线排列方式的选择为了降低电杆高度和防止断线或因弧垂变化而发生导线搭连事故,0.4kV配电线路的导线一般采用水平排列。在特殊情况下,可以采用垂直排列,但中性线应架设在相线下方,同时注意导线线间的距离。根据运行经验,引下线之间及与接地体、导线之间的净空距离不应小于150mm,以防引线摆动造成混线短路。导线与拉线、电杆之间的净空距离在任何情况下都不应小于50mm。
(五)配电线路金具和绝缘子的选择
a、横担选择为了保证横担有足够弯曲强度,0.4kV配电线路采用规格均不小于63mmx6mmx1100mm的角钢横担。
b、绝缘子的选择配电线路绝缘子的性能应符合国家有关标准。0.40kV配电线路直线杆一般采用ED一1型蝶式绝缘子,耐张杆及终端杆采用ED一1型蝶式或XP-40C-2型小悬式绝缘子。
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,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。而三相平衡的关键在于三相负荷的接人方式,一般可采用的接入方式,见图1,也就是说在每一负荷点都应用三相引入,并且调整到负荷平衡,尽量使中性线任何线段上的电流都为零,三条相线电流由小到大,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,变压器安全运行且使用寿命长。
图1一般的接入方式
四、低压计量装置的选择
无论哪种供电方式,都要求在变压器低压侧出口处安装计量总表,虽然农网改造验收后要求抄表到户,但作为考核线损和防止管理线损发生是有必要的。博白县农村电网升级改造工程一律要求实行一户一箱一表,不允许一箱多表,而且,户表要装在户主房墙易抄表观察之处。另外,表箱安装位置还需要考虑通风、背阴、防火等,箱底面对地距离不低于2.5m。表箱内应装设单极空气开关,箱外有防雨罩,留有观察孔,表箱应留有一定空间,既为以后实现远程集中抄表服务,也可供现时抄表留下电费通知单。电度容量的选择应根据用电负荷确定,合理选择容量相符、宽量程新型节能电度表,对国家公布明令淘汰型号的电度表,禁绝进入农网改造工程中。
五、电网安全保护方式选择
(一)防雷保护
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。
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2所示。
图2 典型接线方式
(二)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。
六、其他方面应注意的问题
在设计低压线路时,应尽量避免与10kV线路同杆架设。
配电室高低压设备间应设置安全遮拦。
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。
进户线在穿墙时,一定要加强防护瓷管或塑料管,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。
漏电保护器和刀闸后的用户线不属于农网改造范围,应指导农民科学合理布线,普及电工知识。
参考文献:
[1]丁超,张娟.试析农村电网改造的思路和措施[J].黑龙江科技信息.2011年21期.
[2]陈军,李帆.农村电网改造升级中、低压电网的规划设计[J].农村电工.2011年07期.
[3]王倩.低压电网改造规划和设计[J].科技创新导报.2011年19期.