浅析农村低压电网的规划设计
1.我国农村电网现状分析
农村电网建设对推进农村电网的管理体制从计划经济向社会主义市场经济转变,对经济增长方式从粗放型向集约型转变起着至关重要的作用。建国以来,我国农村电网建设虽然取得了长足发展,但是还存在着以下诸多问题。首先,电网结构薄弱。农村电网多为辐射网,环网供电范围小,负荷转移能力差,事故、检修停电范围大,供电可靠性较低,单主变、单回路供电区域较多,变电站之间转供电能力差,保护配置不全,安全水平与自动化水平都很低, 因而供电可靠性普遍较低,部分地区甚至低于99%。
其次,电能质量低。近年来农村电网用电负荷增长迅速,现有中压配电网因导线细、回路数少,配变布点不足、无功补偿容量欠缺等原因,电压合格率普遍较低,多数10kv配网低于96%,低压电网合格率更低,有的地区线损率竟高达10%以上。
第三,设备陈旧。设备健康水平低、安全性及可靠性差。如农网中运行的变压器大多属64、73系列的高耗能型,有的地区占50%以上。部分农网低压架空线还是裸铝线,给农民的生命财产安全造成一定的威胁。
第四,缺乏长远规划,忙于应付现存问题。由于缺乏规划, 农村电网配电变压器分布不合理,低压线路迂回曲折,直接造成农村电网的损耗居高不下。各村原来因为经济利益至上,只能局限于头痛医头,脚痛医脚,不能提前为用户负荷的增长增大变压器、调整
或增大供电线路线径,直接阻碍农村电能销售的增长。 2.农村低压电嘲规划的技术原则 农村电网规划应从以下几个方面来分析:
(1)供电半径的要求。400v线路不应大于0.5km,在供电半径过长或经济发达地区宜增加变电所的布点,以缩短供电半径。 (2)农网高压综合线损率降到10%以下,低压线损率降到12% 以下。变电所10kv侧功率因数达到0.9及以上,100kv·a及以上电力用户的功率因数达到0.9及以上,农业用户的功率因数达到0.8及以上。用户端电压合格率达到9o%及以上,电压允许偏差值:220v允许偏差+7%~一lo%;380v允许偏差+7%~一7%;10kv允许偏差值+7%~一7%;35kv允许偏差值+1o%~一l0%。 (3)农村配电变压器台区按“小容量、密布点、短半径”的原则建设改造。新建和改造的台区,应选用低损耗配电变压器(目前主要是采用s9系列和s11系列配电变压器)。64,73系列高能耗配电变压器要全部更换。变压器容量以现有负荷为基础,适当留有余度。 (4)低压侧出线导线截面不得小于35mm2 (铝线),总开关应采用自动空气开关,并加装漏电保护器。
(5)低压配电线路布局应与农村发展规划相结合,考虑村、镇建房规划。低压主干线路按最大工作电流选取导线截面,但不得小于35mm2,分支线不得小于25mm2(铝绞线)。禁止使用单股、破股线和铁线。线路架设应符合有关规程要求。
(6)接户线的相线、中性线或保护线应从同一电杆引下,档距不
应大于25m,超过时应加接户杆。接户线应采用绝缘线,导线截面不得小于6mm2,进户后应加装控制刀闸、熔丝和漏电保护器。进户线必须与通信线、广播线分开进户。进户线穿墙时应装硬质绝缘管,并在户外做滴水弯。
3.配电变压器位置、容量的选择
按负荷中心法,合理选择配电变压器的位置。结合低压整改线路,根据负荷规划,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,但供电半径以不超过500米为宜。同时还应考虑到变压器应放置在地势较高、高低压线进出方便及公众不易聚居的场所。
如果有较大的负荷,一般要将变压器尽量安装在较大负荷附近,尽量避免把配电变台的位置选择在学校、医院、易燃易爆、不便于施工、巡视检查、检修维护及粉尘较大和人员比较密集的地方。如果是改造工程,则要通过1o千伏线路延伸的办法,将配电变台引入负荷的中心位置。
配电变压器容量的选择。作好负荷预测,合理选择变压器容量。在现有负荷的基础上,对3~5年内可能增加的照明、农业、乡镇企业的动力负荷进行预测、规划,合理确定变压器的台数和容量。其容量的选择可按以下几点进行:
(1)对于主要供抗旱或工副业用的变压器,按规划负荷1.3倍选择变压器千伏安数。
(2)对于供给照明、农副业产品加工等综合用的变压器容量,考
虑用电设备同时率,按实际可能出现的高峰负荷总千瓦数1.35倍选择变压器于伏安数。
(3)对于专供农村照明用的变压器,按接近于照明总和千瓦数选择变压器,对于村庄较大、用电户数多、负荷分布不均等情况的村庄,应根据负荷分布及村庄规划,采取小容量、多台变压器供电。 (4)在有排灌、脱麦等季节性用电负荷较大的村组,尽量考虑设置一大一小可并联的母子配电变压器或可调容的变压器,根据用电的季节和时间,视负荷大小来选择投用大容量配变或小容量配变。在负荷超过大容量配变单台供电能力的情况下,可将两台配电变压器并列运行。在用电淡季可以退出容量较大的一台变压器以降低铜损和铁损。这样,就会避免一些村组配电变压器存在的“大马拉小车”或变压器长期过载运行的不良局面。 4.低压配电线路路径、导线截面的选择
(1)要考虑当地经济发展和村组建设的规划等情况,尽量减少不必要的迂回或卡脖子现象;尽量减少跨越和档距过大、转角过多、线路过长等不利于施工、运行和维护的因素;尽量减少增加农民负担的现象。要方便机耕、少占农田,科学、合理的选择线路走径。此外,要远离储有易燃易爆物品的场所,并尽量避开容易受山洪、雨水冲刷的地方。
(2)为了使配电变压器能够三相负载平衡安全运行,在线路出现故障或检修时减少停电面积,配电变台应尽量安装在网络负荷的中心位置。在规划线路出线时,一般可将低压线路从配电变台出线口,
引出至少2条三线四线制回路(视现场具体情况分别选择),实行分区分片和动力用户专线供电,在线路发生故障或日常检修时可减少停电面积,但要避免线路迂回现象。无论怎样选择出线回数,都要在保证变压器三相负载平衡运行的前提条件下,根据现场的具体情况合理选择。
低压配电线路截面的选择。在选择导线时,首先应掌握该网络下用电负荷的发展情况,主要考虑过去3—5年负荷的增减和现有负荷情况,结合当地经济发展规划,正确预测和估算未来负荷发展空间。与此同时,还要考虑电压损失、环境温度、导线发热和未知机械损伤等因素,综合各种情况之后来合理、经济地选择导线截面。 值得注意的是,中性线采用小截面导线时,一般不应小于相线截面的50%,但纯照明线路的中性线截面应与相线一致,对于进入比较密集的村镇和沿街道架设低压线路时,应尽量采用jklv型集束导线或其它绝缘导线。 5.结语
通过对农村低压电网规划与设计的研究,可加大农村低压电网无功补偿力度,减少线路损失,提高电力网的传输能力,减少用户电费开支,从而降低生产成本,减小设备容量,节省电网投资。■
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