農(nóng)網(wǎng)改造中的農(nóng)村低壓電網(wǎng)規(guī)劃與設(shè)計(jì)探討

馬眼初

摘要：本文通過對(duì)農(nóng)村低壓電網(wǎng)改造原因的分析，明確了農(nóng)網(wǎng)改造的必要性。然后針對(duì)我國(guó)農(nóng)村低壓電網(wǎng)的實(shí)際情況提出了相應(yīng)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)方案，以此來為農(nóng)網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)提供相應(yīng)的參考。

關(guān)鍵詞：農(nóng)村電網(wǎng);低壓電網(wǎng);改造;規(guī)劃設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

引言：我國(guó)的低壓電網(wǎng)十分龐大，尤其是在農(nóng)村地區(qū)，低壓電網(wǎng)的規(guī)模已經(jīng)位居世界第一。在我國(guó)，大約90%以上的國(guó)土都被農(nóng)村低壓電網(wǎng)所覆蓋，這些低壓電網(wǎng)和我國(guó)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)村經(jīng)濟(jì)水平提升以及農(nóng)村居民生活質(zhì)量保障都有著直接關(guān)系。然而隨著農(nóng)村電力發(fā)展水平的提升，農(nóng)村低壓電網(wǎng)的建設(shè)問題也越來越明顯。因此，電力部門應(yīng)全面注重農(nóng)網(wǎng)改造的必要性，并對(duì)農(nóng)村低壓電網(wǎng)進(jìn)行合理的規(guī)劃與設(shè)計(jì)。

一、農(nóng)村低壓電網(wǎng)改造原因分析

首先，城市化進(jìn)程的加快讓農(nóng)村居民數(shù)量不斷減少，所以農(nóng)村的用電量也在減少，很多的電桿、電線都處在浪費(fèi)狀態(tài)，且由于輸電線路比較多，輸電損耗情況也比較大，由于線路故障所產(chǎn)生的維修成本也會(huì)更大。其次，因一些農(nóng)村地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快，所以目前的低壓電網(wǎng)已經(jīng)難以滿足其實(shí)際需求，這就需要對(duì)農(nóng)村低壓電網(wǎng)進(jìn)行升級(jí)改造，以此來促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展[1]。最后，很多農(nóng)村地區(qū)的電網(wǎng)由于使用時(shí)間久，已經(jīng)出現(xiàn)了線路老化問題，接頭位置很容易短路，有著較大的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)，所以出于安全方面的考慮，農(nóng)村低壓電網(wǎng)的改造也勢(shì)在必行。

由此可見，農(nóng)村低壓電網(wǎng)改造是我國(guó)當(dāng)今電力行業(yè)發(fā)展和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一項(xiàng)必然舉措，合理的農(nóng)網(wǎng)改造不僅可以滿足農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求，提升農(nóng)網(wǎng)運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)我國(guó)整體社會(huì)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步提升。因此，電力部門應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注農(nóng)村低壓電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)，以此來保障良好的農(nóng)網(wǎng)改造質(zhì)量[2]。

二、農(nóng)村低壓電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)

（一）配電變壓器容量選擇

在農(nóng)村電網(wǎng)改造中，應(yīng)該對(duì)配電變壓器容量進(jìn)行科學(xué)計(jì)算，避免“大馬拉小車”的情況，以此來降低線路消耗，節(jié)約成本。變壓器容量選擇應(yīng)該結(jié)合農(nóng)村地區(qū)近5年到10年的發(fā)展規(guī)劃來確定。如果農(nóng)村電網(wǎng)沒有明確的發(fā)展規(guī)劃，或者是發(fā)展規(guī)劃具體實(shí)施中發(fā)生了較大波動(dòng)，可以將當(dāng)年用電量作為依據(jù)，通過以下公式進(jìn)行變壓器容量計(jì)算：

其中，K1代表負(fù)荷分散系數(shù)，農(nóng)村低壓配電網(wǎng)的K1值取1.1;cosφ代表功率因數(shù)，可以按照0.8計(jì)算;K3代表變壓器經(jīng)濟(jì)負(fù)荷率，取值在0.6-0.7之間;K4代表電力負(fù)荷發(fā)展系數(shù)，通常情況下，其取值范圍在1.3-1.5之間。

同時(shí)，在變壓器容量選擇時(shí)，應(yīng)充分意識(shí)到時(shí)間和季節(jié)等因素都會(huì)對(duì)農(nóng)村電網(wǎng)用電造成影響，進(jìn)而加大用電負(fù)荷波動(dòng)，所以如果條件允許，可以選擇調(diào)容變壓器或母子變壓器，以此來滿足不同時(shí)間、不同季節(jié)內(nèi)農(nóng)村低壓電網(wǎng)的用電需求。

導(dǎo)線截面選擇

農(nóng)村低壓電網(wǎng)架空導(dǎo)線界面應(yīng)按照農(nóng)村實(shí)際的用電負(fù)荷來確定，同時(shí)應(yīng)充分考慮近5年到10年內(nèi)農(nóng)村電網(wǎng)負(fù)荷的增長(zhǎng)需求，保障導(dǎo)線與電壓損失、發(fā)熱條件、機(jī)械強(qiáng)度、電流疏密等要求相符[3]。在具體的截面選擇中，通常要將配電導(dǎo)線所要輸送的有功功率和規(guī)定的電壓損失作為依據(jù)，來進(jìn)行導(dǎo)線截面的計(jì)算。然后需要核實(shí)該導(dǎo)線載流量是否和安全載流量相符，最后才可以科學(xué)地選擇導(dǎo)線截面。按照我國(guó)農(nóng)網(wǎng)電力技術(shù)規(guī)范，在三相動(dòng)力供電系統(tǒng)中，電壓損失應(yīng)該在7%以內(nèi)，在220V單相供電系統(tǒng)中，電壓損失應(yīng)該在10%以內(nèi)。由此可以計(jì)算出導(dǎo)線截面：

其中，PL代表負(fù)荷距離，單位是kWm;C代表一個(gè)常數(shù)，在三相四線供電系統(tǒng)中，銅線的C值為77，鋁線的C值為46，在220V單相供電系統(tǒng)中，銅線的C值為12.9，鋁線的C值為7.7;U代表電壓損失的百分?jǐn)?shù)值，單位是V。

同時(shí)，按照我國(guó)的低壓配電規(guī)定，PEN干線應(yīng)該選擇單芯導(dǎo)線，銅材橫截面積應(yīng)該大于等于10mm2。如果選擇的PE線和相線相同，則最小橫截面應(yīng)該按照下表來確定：

集中補(bǔ)償

可以在專用低壓變壓器母線上安裝電容器組，使其和電容器組里的自動(dòng)投切裝置配套使用，這樣就可以對(duì)無功功率進(jìn)行自動(dòng)追蹤，通過控制無功功率變化來補(bǔ)償用戶總?cè)萘浚乐骨费a(bǔ)償或過補(bǔ)償現(xiàn)象發(fā)生。這樣就可以讓用戶的用電功率因數(shù)一直處在合理范圍，達(dá)到最佳的集中補(bǔ)償效果。

分組補(bǔ)償

可以在用電設(shè)備車間中分散設(shè)置電容器，讓用電設(shè)備的無功功率消耗得到就近補(bǔ)償，這樣就可以降低輸電線路無功功率損耗[4]。相比較集中補(bǔ)償而言，分組補(bǔ)償有著更好的降損節(jié)電效果。

單臺(tái)電動(dòng)機(jī)補(bǔ)償

在具體規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，可以讓電動(dòng)機(jī)和電容器同時(shí)運(yùn)行和停止，通過電容器來補(bǔ)償電動(dòng)機(jī)的無功功率消耗。這樣就可以有效降低輸電線路中的無功功率損耗，保障電力行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

防雷保護(hù)

1、10kV農(nóng)村低壓配電網(wǎng)防雷保護(hù)

首先是直擊雷保護(hù)，可采用高一級(jí)絕緣子或瓷橫擔(dān)來提升線路防雷水平，最好應(yīng)該在導(dǎo)線最上端絕緣子上設(shè)置接地保護(hù)間隙，其間隔應(yīng)控制在6-7m之間。其次是感應(yīng)雷保護(hù)，在線路絕緣設(shè)施比較弱的位置，比如特高桿塔、終端桿等位置，都應(yīng)該設(shè)置相應(yīng)的避雷裝置[5]。

2、0.4kV農(nóng)村低壓配電網(wǎng)防雷保護(hù)

因?yàn)?.4kV農(nóng)村低壓配電網(wǎng)不具備足夠高的絕緣水平，雷擊事故的發(fā)生幾率很高，所以在防雷保護(hù)中，一定要對(duì)0.4kV農(nóng)村低壓配電網(wǎng)的防雷保護(hù)做到足夠重視，在必要的位置需要加載擊穿保險(xiǎn)或避雷器裝置，以此來避免雷擊。比如，在雷電多發(fā)區(qū)，所有和架空輸電線直接相連的電能表都應(yīng)該加設(shè)保護(hù)間隙。

結(jié)束語：

綜上，農(nóng)村電網(wǎng)的改造是當(dāng)今電力行業(yè)必須解決的一個(gè)問題，也是當(dāng)今社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然。因此，電力部門應(yīng)該全面了解農(nóng)網(wǎng)的實(shí)際情況，對(duì)變壓器容量、導(dǎo)線橫截面積做到科學(xué)計(jì)算，做好無功補(bǔ)償改造，并注意做好防雷保護(hù)措施。這樣才可以提升農(nóng)村低壓配電網(wǎng)的使用質(zhì)量，保障電力能源的合理節(jié)約。

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