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摘要:作为电力系统到农村电力用户的最后一环,农村电网直接影响着用户的供电可靠性和供电质量,其经济和安全运行不仅关系着电力企业的经济效益,而且对提高用户的满意度和树立良好的企业形象具有重要意义。然而长期以来,国家电力都比较重视电源和骨干电网的建设,忽视了农村电网的规划建设,尤其是0.4kV以下低压电网大多由农村自己集资建设,致使农村电网存在用电半径过长、技术落后、安全性差、供电能力不足和电压质量差等缺陷,制约了我国新农村建设的持续推进,因此新时期我国农村电网的规划建设是一项非常值得深入探讨的课题。
关键词:农村电网;规划;建设;技术原则
1. 农村电网规划的指导思想和技术原则
1.1 农村电网规划的指导思想
农村电网规划要认真贯彻落实国网公司“新农村、新电力、新服务”农电发展战略目标,将新农村电网发展规划作为建设重点,统一协调管理,开辟新农村建设电网工程绿色通道;实施新农村建设电网完善工程,进一步提高改造覆盖率和到户率,推动农村电气化建设;实现各级电网的同步规划和同步建设,推动新农村建设全面实施;加快城乡电网一体化建设与发展,为新农村建设提供电力保障;建成一流的农村电网,实现农村用电损耗的降低、供电质量和可靠率的提高、供电能力的提高,切实促进农村建设和农村经济的发展。
1.2 农村电网规划的技术指导原则
农村电网规划要满足农村电气化建设和电力市场发展的需要,突出重点且合理布局,坚持技改和电网建设相结合,不断提高农村电网装备水平和科技含量。具体说来,农村电网规划要遵循如下技术指导原则:
第一,电压等级和供电半径。规划0.4kV低压系统供电半径应控制在0.5km内,10kV系统供电半径应控制在15km内,35kV系统供电半径应控制在40km内。
第二,变电站。农村电网35kV变电站要采用N-1准则,重要35kV变电站应该采用放射式或环形接线开环运行方式,其一台主变或一回线路断电时应保证向全部负荷供电。主要负荷一般是农业负荷的35kV变电站可采用放射式接线,但是应该考虑发展为环形接线方式,放射式电网的每条高压线上接入的变电站数目要控制在3座内。
第三,供电设施。近年来变电站向着“小型化、集控式、密布点、短半径、造价低、安全可靠、技术先进”的方向不断发展,因此设备选择要为实现无人值班方式创造条件,新建变电站宜采用无油化开关。农村电网各级电压线路应采用架空线路、钢筋混凝土电杆,35kV线路导线截面不小于95mm2,10kV线路干线按中期规划一次选定且导线截面不小于70mm2。
第四,无功补偿。农村电网规划建设必须同期考虑无功补偿,农村电网无功补偿要根据就地平衡的原则,采用“集中与分散补偿相结合,高压与低压补偿相结合”的方式进行配置。10kV配电变压器无功补偿容量可按配变容量的15%~30%配置,35kV~110kV变电站低压侧无功补偿容量一般可按容量的10%~15%配置。
第五,容载比。35kV~110kV变电站容载比可取1.8~2.5,以农业排灌负荷为主的变电站宜取下限,农村配电变压器的容载比可取1.5~2.0。
第六,电压损失。农村电网110kV变电站应该采用有载调压变压器,县所有35kV变电站应采用有载调压变压器,110kV变电站和35kV枢纽站应装设电容器自动投切装置。
第七,农村电网中性点接地方式。110kV电网采用中性点直接接地系统;35kV电网采用不接地系统,如果35kV线路过长,那么应该按照过电压防护规程要求,经消弧线圈接地;10kV电网采用不接地系统,必要时应该装设接地变,中性点经消弧线圈接地;380V/220V电网采用直接接地系统。
第八,调度、通信和自动化。农村电网规划设计时,要按照农村电网规模规划县调的技术装备,逐步配合县调自动化系统,实现变电站无人值班;农村电网通信包括调度通信、数据传输和业务管理通信,可采用光纤、微波和数字载波等方式;县调至枢纽站和无人值班站之间应有互为备用的双通道通信方式;农村电网自动化包括综合管理自动化、变电站自动化、调度通信自动化和配电自动化。
2. 强化农村电网规划建设的建议
2.1 强化10kV配电网的规划
以往农村电网在建设中相对比较滞后,10kV线路辐射范围比较广,因此要将10kV配电网的建设改造纳入到农村电网发展规划中,按照“密布点、短半径”的原则,形成10kV线路“手拉手”的总体布局,采用优化的原则对不合理网络结构进行调整;尽量明确10kV农网的供电范围,一般不宜交错重叠,可以随新增加的变电站和负荷增长进行合理统筹,同时具有一定裕度以满足用电负荷增长和转移的需要;新规划建设的10kV线路应尽量减少在公路旁,便于日常运维工作的开展,同时线路走廊要根据农村电网规划提前报送镇政府,配合当地镇工业园区的整体发展规划。
2.2 进行变压器的合理规划
首先,农村电网规划建设要合理选择变压器的容量。变压器容量的确定要按照农村电力发展计划,并便于日后增加出现;为了避免出现不均衡现象,要合理调整配电变压器负荷,并按照用户用电容量来校验配电变压器容量和低压出线;尽量选用S11等节能环保型变压器,逐步淘汰高能耗配电变压器。
其次,农村电网规划建设要合理确定变压器的位置。要按照现有负荷及发展规划,尽量将变压器放置在负荷中心,在允许的供电范围内按“小容量、密布点、短半径”的原则进行配电变压器的布点;为了便于配电变压器的检修,变压器的位置应该尽量选择地势较高、公众不易聚居和线路进出方便的地方。
最后,农村低压配电网规划建设要力求接线简单和安全可靠。农村电网对0.4kV的低压电网以架空线为主,实行分区分片供电,以配电变压器为中心,并且低压配电网一般不跨区供电;要尽量避免占用农田,线路不易过长,转角和跨越尽量要少。 2.3 降损节能,切实提高电能质量
农村电网要加装无功补偿装置,实现无功优化。在农村配电网的无功补偿方面,电力企业要根据“分级补偿、就地平衡”的原则,确定最优的无功补偿方案,以台区为单位,从电网的末端入手,优先补偿低压电动机和配电变压器的无功负荷;加强对无功补偿装置的管理,推广自动投切装置;确保变压器10kV侧的功率因素达到0.95,100kVA及以上用户的功率因素达到0.90,一般农业用户的功率因素达到0.85。
电力企业要对农村电网高能耗的电气设备进行更新和改造,原则上以更新为主,将现有高损耗变压器更换为低损耗型,采用带有载调压的变压器;加强对农村电网电压水平的监测工作,在10kV线路末端用户的变压器二次侧、低压线路末端的计量点选定电压监测点,安装电压监测表,对电压合格率的情况进行每月1次的技术分析,并针对薄弱环节采取处理措施。
2.5 强化农村电网的防雷保护措施
由于农村电网覆盖面大且电力设备数目较多,因此雷击导致电力设备受损的事故经常发生,电力企业在农村电网规划建设中要做好农村电网的防雷保护工作,具体可采取如下措施:(1)合理选择输电线路的路径。输电线路遭受雷击往往集中在线路的某些地段,我们称之为易击区。因此如果输电线路能够避开易击区,或者加强对易击区的保护,那么就可以极大地提高输电线路的防雷水平;(2)架设避雷线。一般说来,输电线路的电压越高,那么采用避雷线的效果愈好。随着输电线路电压等级的下降,线路的绝缘水平会逐渐下降,避雷线的防护效果也逐渐降低,以致于在20kV以下时会失去使用价值;(3)降低铁塔接地电阻。避雷线和塔脚电阻相配合,在雷击时能够起到大幅度降压的作用,因此对于66kV及以上的混凝土杆或者是铁塔线路,是一种很有效的防雷措施;(4)安装线路避雷器。在加装避雷器后,当输电线路遭受雷击时,雷电流的分流将会发生变化,一部分雷电流从避雷器传入相邻铁塔,一部分雷电流经塔体入地,当雷电流超过一定值后,避雷器动作加入分流。
3. 小结
目前我国农村电网还存在着诸多问题,如服务水平较低、基础比较薄弱、中低压线路设备急需改造等,这在一定程度上制约了农村经济的发展,因此对农村电网的规划建设进行深入探讨势在必行。
参考文献:
[1]阮浩权.农村电网规划与改造方法研究[J].科技信息(科技教育版),2006(9).
[2]杨燕生.浅析农村电网规划与建设应注意的问题[J].中国科技信息,2009(20).
关键词:农村电网;规划;建设;技术原则
1. 农村电网规划的指导思想和技术原则
1.1 农村电网规划的指导思想
农村电网规划要认真贯彻落实国网公司“新农村、新电力、新服务”农电发展战略目标,将新农村电网发展规划作为建设重点,统一协调管理,开辟新农村建设电网工程绿色通道;实施新农村建设电网完善工程,进一步提高改造覆盖率和到户率,推动农村电气化建设;实现各级电网的同步规划和同步建设,推动新农村建设全面实施;加快城乡电网一体化建设与发展,为新农村建设提供电力保障;建成一流的农村电网,实现农村用电损耗的降低、供电质量和可靠率的提高、供电能力的提高,切实促进农村建设和农村经济的发展。
1.2 农村电网规划的技术指导原则
农村电网规划要满足农村电气化建设和电力市场发展的需要,突出重点且合理布局,坚持技改和电网建设相结合,不断提高农村电网装备水平和科技含量。具体说来,农村电网规划要遵循如下技术指导原则:
第一,电压等级和供电半径。规划0.4kV低压系统供电半径应控制在0.5km内,10kV系统供电半径应控制在15km内,35kV系统供电半径应控制在40km内。
第二,变电站。农村电网35kV变电站要采用N-1准则,重要35kV变电站应该采用放射式或环形接线开环运行方式,其一台主变或一回线路断电时应保证向全部负荷供电。主要负荷一般是农业负荷的35kV变电站可采用放射式接线,但是应该考虑发展为环形接线方式,放射式电网的每条高压线上接入的变电站数目要控制在3座内。
第三,供电设施。近年来变电站向着“小型化、集控式、密布点、短半径、造价低、安全可靠、技术先进”的方向不断发展,因此设备选择要为实现无人值班方式创造条件,新建变电站宜采用无油化开关。农村电网各级电压线路应采用架空线路、钢筋混凝土电杆,35kV线路导线截面不小于95mm2,10kV线路干线按中期规划一次选定且导线截面不小于70mm2。
第四,无功补偿。农村电网规划建设必须同期考虑无功补偿,农村电网无功补偿要根据就地平衡的原则,采用“集中与分散补偿相结合,高压与低压补偿相结合”的方式进行配置。10kV配电变压器无功补偿容量可按配变容量的15%~30%配置,35kV~110kV变电站低压侧无功补偿容量一般可按容量的10%~15%配置。
第五,容载比。35kV~110kV变电站容载比可取1.8~2.5,以农业排灌负荷为主的变电站宜取下限,农村配电变压器的容载比可取1.5~2.0。
第六,电压损失。农村电网110kV变电站应该采用有载调压变压器,县所有35kV变电站应采用有载调压变压器,110kV变电站和35kV枢纽站应装设电容器自动投切装置。
第七,农村电网中性点接地方式。110kV电网采用中性点直接接地系统;35kV电网采用不接地系统,如果35kV线路过长,那么应该按照过电压防护规程要求,经消弧线圈接地;10kV电网采用不接地系统,必要时应该装设接地变,中性点经消弧线圈接地;380V/220V电网采用直接接地系统。
第八,调度、通信和自动化。农村电网规划设计时,要按照农村电网规模规划县调的技术装备,逐步配合县调自动化系统,实现变电站无人值班;农村电网通信包括调度通信、数据传输和业务管理通信,可采用光纤、微波和数字载波等方式;县调至枢纽站和无人值班站之间应有互为备用的双通道通信方式;农村电网自动化包括综合管理自动化、变电站自动化、调度通信自动化和配电自动化。
2. 强化农村电网规划建设的建议
2.1 强化10kV配电网的规划
以往农村电网在建设中相对比较滞后,10kV线路辐射范围比较广,因此要将10kV配电网的建设改造纳入到农村电网发展规划中,按照“密布点、短半径”的原则,形成10kV线路“手拉手”的总体布局,采用优化的原则对不合理网络结构进行调整;尽量明确10kV农网的供电范围,一般不宜交错重叠,可以随新增加的变电站和负荷增长进行合理统筹,同时具有一定裕度以满足用电负荷增长和转移的需要;新规划建设的10kV线路应尽量减少在公路旁,便于日常运维工作的开展,同时线路走廊要根据农村电网规划提前报送镇政府,配合当地镇工业园区的整体发展规划。
2.2 进行变压器的合理规划
首先,农村电网规划建设要合理选择变压器的容量。变压器容量的确定要按照农村电力发展计划,并便于日后增加出现;为了避免出现不均衡现象,要合理调整配电变压器负荷,并按照用户用电容量来校验配电变压器容量和低压出线;尽量选用S11等节能环保型变压器,逐步淘汰高能耗配电变压器。
其次,农村电网规划建设要合理确定变压器的位置。要按照现有负荷及发展规划,尽量将变压器放置在负荷中心,在允许的供电范围内按“小容量、密布点、短半径”的原则进行配电变压器的布点;为了便于配电变压器的检修,变压器的位置应该尽量选择地势较高、公众不易聚居和线路进出方便的地方。
最后,农村低压配电网规划建设要力求接线简单和安全可靠。农村电网对0.4kV的低压电网以架空线为主,实行分区分片供电,以配电变压器为中心,并且低压配电网一般不跨区供电;要尽量避免占用农田,线路不易过长,转角和跨越尽量要少。 2.3 降损节能,切实提高电能质量
农村电网要加装无功补偿装置,实现无功优化。在农村配电网的无功补偿方面,电力企业要根据“分级补偿、就地平衡”的原则,确定最优的无功补偿方案,以台区为单位,从电网的末端入手,优先补偿低压电动机和配电变压器的无功负荷;加强对无功补偿装置的管理,推广自动投切装置;确保变压器10kV侧的功率因素达到0.95,100kVA及以上用户的功率因素达到0.90,一般农业用户的功率因素达到0.85。
电力企业要对农村电网高能耗的电气设备进行更新和改造,原则上以更新为主,将现有高损耗变压器更换为低损耗型,采用带有载调压的变压器;加强对农村电网电压水平的监测工作,在10kV线路末端用户的变压器二次侧、低压线路末端的计量点选定电压监测点,安装电压监测表,对电压合格率的情况进行每月1次的技术分析,并针对薄弱环节采取处理措施。
2.5 强化农村电网的防雷保护措施
由于农村电网覆盖面大且电力设备数目较多,因此雷击导致电力设备受损的事故经常发生,电力企业在农村电网规划建设中要做好农村电网的防雷保护工作,具体可采取如下措施:(1)合理选择输电线路的路径。输电线路遭受雷击往往集中在线路的某些地段,我们称之为易击区。因此如果输电线路能够避开易击区,或者加强对易击区的保护,那么就可以极大地提高输电线路的防雷水平;(2)架设避雷线。一般说来,输电线路的电压越高,那么采用避雷线的效果愈好。随着输电线路电压等级的下降,线路的绝缘水平会逐渐下降,避雷线的防护效果也逐渐降低,以致于在20kV以下时会失去使用价值;(3)降低铁塔接地电阻。避雷线和塔脚电阻相配合,在雷击时能够起到大幅度降压的作用,因此对于66kV及以上的混凝土杆或者是铁塔线路,是一种很有效的防雷措施;(4)安装线路避雷器。在加装避雷器后,当输电线路遭受雷击时,雷电流的分流将会发生变化,一部分雷电流从避雷器传入相邻铁塔,一部分雷电流经塔体入地,当雷电流超过一定值后,避雷器动作加入分流。
3. 小结
目前我国农村电网还存在着诸多问题,如服务水平较低、基础比较薄弱、中低压线路设备急需改造等,这在一定程度上制约了农村经济的发展,因此对农村电网的规划建设进行深入探讨势在必行。
参考文献:
[1]阮浩权.农村电网规划与改造方法研究[J].科技信息(科技教育版),2006(9).
[2]杨燕生.浅析农村电网规划与建设应注意的问题[J].中国科技信息,2009(20).