楊紅
摘要:文章對(duì)農(nóng)村配電網(wǎng)建設(shè)與改造的總體技術(shù)要求和農(nóng)村電網(wǎng)現(xiàn)狀進(jìn)行分析,并提出了相應(yīng)的完善措施,希望能對(duì)未來(lái)我國(guó)農(nóng)村配電網(wǎng)建設(shè)有所裨益。
關(guān)鍵詞:農(nóng)村;配電網(wǎng);建設(shè);改造
一、農(nóng)村電網(wǎng)建設(shè)與改造的總體技術(shù)要求
2011年國(guó)家電網(wǎng)公司在《農(nóng)網(wǎng)建設(shè)與改造技術(shù)導(dǎo)則》中對(duì)農(nóng)村電網(wǎng)建設(shè)與改造的總要求進(jìn)行了詳細(xì)規(guī)定,具體內(nèi)容包括:(1)農(nóng)村電網(wǎng)建設(shè)與改造應(yīng)當(dāng)滿(mǎn)足國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展、居民日常生活用電和建設(shè)社會(huì)主義新農(nóng)村的要求;(2)農(nóng)村電網(wǎng)的建設(shè)與改造必須始終堅(jiān)持“統(tǒng)一規(guī)劃、分步實(shí)施、因地制宜”的原則;(3)全面落實(shí)通用設(shè)計(jì)、通用設(shè)備、通用造價(jià)和標(biāo)準(zhǔn)工藝的規(guī)定;(4)農(nóng)村電網(wǎng)硬件設(shè)備選型應(yīng)嚴(yán)格遵守國(guó)家相關(guān)政策規(guī)定,并堅(jiān)持“安全高效、節(jié)能環(huán)?!钡脑瓌t;(5)堅(jiān)持以“統(tǒng)籌規(guī)劃、先行試點(diǎn)、分步實(shí)施”的原則為指導(dǎo),推進(jìn)農(nóng)村電網(wǎng)智能化建設(shè);(6)城市化水平較高的農(nóng)村地區(qū),其配電網(wǎng)建設(shè)和改造應(yīng)參考城市配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)導(dǎo)則。
二、農(nóng)村電網(wǎng)現(xiàn)狀分析
(一)供電能力不足
農(nóng)村地區(qū)用電量存在明顯的季節(jié)性特征,特別是在夏季。從居民生活角度來(lái)看,隨著人們生活水平的不斷提高,冰箱、空調(diào)、洗衣機(jī)等大功率電器在農(nóng)村的普及率逐漸提高,極大地增加了農(nóng)村用電負(fù)荷,導(dǎo)致農(nóng)村用電量大幅超標(biāo)。從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)角度來(lái)看,在迎峰度夏時(shí)期,由于推廣機(jī)械化作業(yè),農(nóng)業(yè)用電量大大增加。以灌溉為例,過(guò)去一臺(tái)50Kv·A的配電器最多可供應(yīng)7臺(tái)抽水機(jī)同時(shí)抽水,如今只能滿(mǎn)足4臺(tái)抽水機(jī)的用電需要。造成農(nóng)村供電能力不足的原因主要包括三個(gè)方面:(1)目前我國(guó)農(nóng)村的配電設(shè)施相對(duì)較差,農(nóng)村供電能力較弱,容易造成變壓器跳閘、燒毀的現(xiàn)象頻發(fā)。配電變壓器數(shù)量不足,對(duì)農(nóng)村居民正常的生產(chǎn)、生活帶來(lái)巨大影響;(2)部分低壓線路導(dǎo)線截面積太小,使電路的供電能力有所下降。目前我國(guó)農(nóng)村的電路主要采用50mm2和35mm2兩種規(guī)格,完全無(wú)法滿(mǎn)足農(nóng)村供電負(fù)荷需要;(3)農(nóng)村配電網(wǎng)存在線路分散、專(zhuān)業(yè)電工少、工作強(qiáng)度大等特點(diǎn),用電設(shè)備難以得到充分的保養(yǎng)和檢查,造成用電設(shè)備的故障率升高。一旦出現(xiàn)用電事故,搶修人員無(wú)法在短時(shí)間內(nèi)解決問(wèn)題,造成長(zhǎng)時(shí)間停電,進(jìn)一步降低了農(nóng)村供電能力。
(二)電能質(zhì)量低
近年來(lái)我國(guó)供電部門(mén)對(duì)農(nóng)村的10kV配電設(shè)備進(jìn)行多輪改造,農(nóng)村電網(wǎng)設(shè)備水平整體上有了大幅提高,但仍有很長(zhǎng)一段路要走。從改造面積來(lái)看,由于點(diǎn)多面廣,尚有很大一部分地區(qū)的配變及線路未實(shí)現(xiàn)完全改造,目前已完成設(shè)備改造的區(qū)域僅占農(nóng)村電網(wǎng)總面積的40%。從設(shè)備使用時(shí)間來(lái)看,在公用配變中,還有大量投運(yùn)時(shí)間超過(guò)20年的配變?cè)O(shè)備和配電線路仍處于運(yùn)行狀態(tài),同時(shí)高損耗配變也未進(jìn)行更換,這部分設(shè)備和線路的負(fù)載能力與運(yùn)行情況已經(jīng)對(duì)農(nóng)村電網(wǎng)的電能質(zhì)量造成嚴(yán)重影響。
(三)配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)弱
農(nóng)村配電網(wǎng)絡(luò)以輻射網(wǎng)為主,這會(huì)造成電路轉(zhuǎn)載能力弱,導(dǎo)致局部地區(qū)出現(xiàn)大面積停電。雖然我國(guó)花大力對(duì)農(nóng)村配電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行改造升級(jí),但部分未改造地區(qū)由于受資金等方面的限制,仍存在一些問(wèn)題,如偏遠(yuǎn)地區(qū)電網(wǎng)線路導(dǎo)線截面積不符合要求、線路老化嚴(yán)重等,這些問(wèn)題極易導(dǎo)致電路短路,影響電網(wǎng)線路的安全性和使用壽命。一旦遭遇大風(fēng)、暴雨、冰雹等惡劣自然災(zāi)害,這些線路的穩(wěn)定性無(wú)法得到切實(shí)保障,不僅會(huì)造成農(nóng)村地區(qū)供電可靠性下降,還會(huì)發(fā)生斷線事故,威脅農(nóng)村居民的生命財(cái)產(chǎn)安全。
三、農(nóng)村電網(wǎng)建設(shè)與改造問(wèn)題研究
(一)提高電網(wǎng)整體供電能力
隨著農(nóng)村地區(qū)生活水平的上升,農(nóng)村居民對(duì)用電提出了越來(lái)越高的要求。為了有效解決農(nóng)村配電網(wǎng)出現(xiàn)的“低電壓”問(wèn)題,必須對(duì)電網(wǎng)的整體供電能力進(jìn)行升級(jí)。造成“低電壓”問(wèn)題的主要原因包括農(nóng)村家庭用電負(fù)荷上升、變電站分布不合理、線路超載、管理水平不足、缺乏必要的維護(hù)、檢測(cè)手段匱乏等。針對(duì)以上問(wèn)題,農(nóng)村電網(wǎng)應(yīng)增加電源節(jié)點(diǎn),縮小供電范圍,優(yōu)化配電變壓器的容量,并采用簡(jiǎn)化電壓等級(jí)等措施,提高農(nóng)村電網(wǎng)的管理水平。在硬件設(shè)施方面,第一,供電部門(mén)應(yīng)及時(shí)更換已經(jīng)報(bào)廢或即將報(bào)廢的供電設(shè)備。第二,落實(shí)配電網(wǎng)n-1安全標(biāo)準(zhǔn),對(duì)無(wú)法滿(mǎn)足n-1要求的變電站進(jìn)行雙電源改造,提高供電的穩(wěn)定性。第三,對(duì)變電站進(jìn)行老化設(shè)備改造,提高設(shè)備利用率,實(shí)現(xiàn)變電站智能化運(yùn)作。第四,安全專(zhuān)人定期對(duì)供電設(shè)備進(jìn)行檢查和維修,一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,及時(shí)采取有效措施予以解決,最大限度地避免斷電。
(二)合理規(guī)劃農(nóng)村電網(wǎng)結(jié)構(gòu)
合理規(guī)劃電網(wǎng)結(jié)構(gòu),能夠提高農(nóng)村電網(wǎng)抵御大風(fēng)、暴雨等惡劣自然災(zāi)害的能力,實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行安全水平的提升,提高電網(wǎng)供電的可靠性。在規(guī)劃農(nóng)村電網(wǎng)結(jié)構(gòu)時(shí),應(yīng)始終堅(jiān)持與農(nóng)村整體建設(shè)規(guī)劃相結(jié)合的原則。首先,對(duì)農(nóng)村地區(qū)未來(lái)發(fā)展情況進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)估,通過(guò)科學(xué)論證提高線路布局和設(shè)備選擇的科學(xué)性、合理性,從而在預(yù)留發(fā)展空間的同時(shí),避免出現(xiàn)浪費(fèi)。同時(shí)還應(yīng)突破過(guò)去的區(qū)域限制,統(tǒng)籌城鄉(xiāng)電網(wǎng)發(fā)展,實(shí)現(xiàn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)社會(huì)的和諧發(fā)展。其次,在農(nóng)村電網(wǎng)變電站建設(shè)中始終牢記“密布點(diǎn),短半徑”的原則,避免線路迂回。最后,在主接線上可采用單母線分段接法,若部分變電站承受的供電負(fù)荷較重,可適當(dāng)增加旁路母線,提高電網(wǎng)供電的可靠性。
(三)裝設(shè)無(wú)功動(dòng)態(tài)補(bǔ)償設(shè)備
農(nóng)村用電需求的增加,使農(nóng)村配電網(wǎng)的供電距離與過(guò)去相比遠(yuǎn)遠(yuǎn)增加,一定程度上對(duì)供電電能的質(zhì)量造成影響。在輸送相同的功率時(shí),提高功率因數(shù)有利于降低視在功率值與對(duì)應(yīng)的負(fù)載電流,從而降低供電線路的功率損耗。因此,裝設(shè)無(wú)功動(dòng)態(tài)補(bǔ)償設(shè)備能夠有效提高功率因數(shù),改善農(nóng)村配電網(wǎng)的供電質(zhì)量。為了最大程度地降低供電中的損失,在農(nóng)村配電網(wǎng)建設(shè)及改造過(guò)程中,應(yīng)采取變電站集中補(bǔ)償和大用戶(hù)集中補(bǔ)償相結(jié)合的無(wú)功補(bǔ)償方式,使農(nóng)村居民享受到質(zhì)量更高的供電服務(wù)。
(四)優(yōu)化配置變壓器容量
1. 提升配電變壓器的負(fù)荷率。不同的配電變壓器對(duì)供電效果會(huì)產(chǎn)生不同影響,所以在農(nóng)村配電網(wǎng)建設(shè)中,應(yīng)對(duì)各地區(qū)的配電變壓器容量進(jìn)行分別統(tǒng)計(jì),并根據(jù)不同的容量、大小采用合理的配電變壓器,提高配電變壓器的負(fù)荷率,有效解決農(nóng)村供電范圍廣、用電負(fù)荷大等問(wèn)題。
2. 選用S11及以上的節(jié)能型變壓器。因資金投入量有限,我國(guó)農(nóng)村的配電變壓器系統(tǒng)仍以能耗率較高的配電變壓器為主。這些老舊的配電變壓器能耗高、效率低,造成電網(wǎng)系統(tǒng)供電質(zhì)量下降,電能損耗增加。節(jié)能型配電網(wǎng)與變壓器能顯著提升農(nóng)網(wǎng)供電質(zhì)量,S11及以上的節(jié)能型變壓器的優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面。首先,空載損耗值更低。其次,負(fù)載率低,節(jié)能效果顯著。
3. 合理選址。配電變壓器的選址點(diǎn)與配電網(wǎng)的電能損失及電壓損失率密切相關(guān),為了降低配電損耗,配電變壓器應(yīng)采用兩點(diǎn)或多點(diǎn)布置。同時(shí),配電變壓器應(yīng)布置于負(fù)荷密度高、供電范圍大的電力負(fù)荷中心。綜上所述,配電變壓器選址必須充分考慮供電區(qū)域的負(fù)荷要求,并盡可能地降低耗能,如在負(fù)荷分布集中且波動(dòng)較大的供電區(qū)域,采用兩點(diǎn)布置方式以減少配電損耗。
(五)完善管理措施
1. 供電企業(yè)應(yīng)對(duì)供電設(shè)備和配電線路進(jìn)行實(shí)時(shí)維護(hù)和檢測(cè)。2. 重視對(duì)電線負(fù)荷的控制,最大限度地避免三相不平衡的現(xiàn)象發(fā)生。3. 采取電價(jià)時(shí)段優(yōu)惠等激勵(lì)措施,盡可能地讓農(nóng)村居民錯(cuò)開(kāi)用電高峰時(shí)期,從而完善電壓調(diào)控機(jī)制與監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。4. 綜合運(yùn)用多種現(xiàn)代化檢測(cè)設(shè)備,充分發(fā)揮其調(diào)度作用,對(duì)容易出現(xiàn)低電壓的線路和地區(qū)實(shí)行動(dòng)態(tài)化監(jiān)測(cè)。
四、結(jié)語(yǔ)
農(nóng)村配電網(wǎng)建設(shè)及改造是推動(dòng)新農(nóng)村建設(shè)的重要環(huán)節(jié),政府與電力部門(mén)應(yīng)在這方面加大投入,促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)進(jìn)一步發(fā)展。
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(作者單位:貴州省江口供電局)