浅析农村低压电网的规划设计

[摘 要]由于我县是坐落于二半山腰，大部分农村彝族山寨依山而建。这就要求勘测设计人员要全方位、多领域、广角度的进行勘测分析。农村低压网络的规划设计，必须严格按照相关标准慎重进行。目前，全国各地都在进行二三期农网改造，对低压电网建设都非常重视。然而，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，是摆在农电工作者面前的一个重要课题。本文结合农网改造中的一些实际经验对此方面问题进行探讨。

[关键词] 农村 低压电网 规划设计 一、农村电网现状分析

近些年来，我县在农网的建设和管理上对改善电压质量作了一定的工作，解决了部分地区电压合格率低的问题。但由于历史客观条件的影响和在主观上重视程度不够等原因，我县农网仍普遍存还存在着以下诸多问题：

第一，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。

第二，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 95%，低压电网合格率更低，有的地区线损率高达 15%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于高耗能型，有的地区占80%。部分农网低压架空线还是单股线、破股线、铁线等，给农民的生命和财产安全造成一定的威胁。

第四，缺乏长远规划，忙于应对现有问题。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。

二、 低压配电线路路径的选择

（1）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。

（2）在选择路径时要充分考虑河流改道、泥石流、山洪冲刷、山体滑坡、土质松软、地基塌陷等自然灾害对线路构成的威胁和损毁，如果采用地埋线进行地下敷设时，还要充分考虑鼠害、地下水、地下空洞、冻土厚度及地下其它电缆、管道和设施对线路的影响和破坏，从而科学、合理的选择线路走径。

三、 勘测定位

无论新建工程还是改造工程，在勘测定位时，一定要遵循以配电变压器为中心，三点一线、忌低好高、重前轻后、侧深拒浅的原则进行尤其是沿街道架设线路时，要注意档距尽量控制在40m，郊区尽量控制在50m，如遇特殊地段确需加大档距时，应考虑电杆、导线、金具及相关配套材料的机械强度而确定。

四、配电变压器位置、容量、型号的选择 （1）配电变压器位置的选择：

在农网新建或改造时，必须依据“小容量、密布点、短半径”的原则建设改造，新建和改造台区，应选用低损耗配电变压器，高能耗配电变压器要全部更换。确定好变压器的合理位置。对于村庄相对较小、负荷比较集中、需一台配变供电的，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 500m 为宜。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不易聚居的地方。

（2）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。

一是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；

二是对于供电照明、农副业产品加工等综合用的变压器，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倍选择变压器千伏安数；

（3）配电变压器型号的选择：

近年来，国家新开发的节能变压器有S8和S9两大类，尤其是S9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S7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S9系列变压器。

五、 杆塔、导线、金具等材料的选择 （1）电杆的选择

由于各村社有着不同的地形条件，而地形条件的不同又影响着杆塔型号的不同，所以，在选择电杆时要根据现场具体情况，因地制宜的进行勘测选择。

（2）导线的选择

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、经济的选择导线截面。

（3）横担的选择

横担的选择也比较重要，一般要考虑架设导线的相数，导线的粗细、架设档距的大小和现场具体条件等情况分别选择。选择的过大，就会造成材料的浪费,选择的太小又会留下潜在的隐患，也不符合相关标准。

其它材料，诸如碟式绝缘子、针式绝缘子、U型抱箍、M型垫铁的选择，则要遵循以上几种重要材料的选择而对应选择。

六、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。而三相负荷平衡的关键在于三相负荷的接入方式，也就是说在每一个负荷点都用三相引入，并且调整到负荷平衡，这时中性线任何线段上的电流都为零。三条相线电流由大到小，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。

七、低压计量装置的选择

首先应根据用户的不同供电方式在变压器低压出口处安装计量总表，此表在城乡用电同价之前仍作为收费计量表，同价之后作为考核表；其次农户用电要实行一户一表，电能表要集中安装在集表箱内，一般选择4~6户一个集表箱，集表箱应安装在通风、背阴、防雨处，箱底面对地距离不小于 2.5m。集表箱内应装设总闸刀，箱外有防雨罩，且留有观察孔；整个表箱应留有一定空间，为以后实现远程集中抄表服务。另外，电能表容量的选择应根据用户的用电负荷来确定，合理选择容量相符、宽量程新型节能电能表，对国家公布的淘汰型电能表要逐步更换。

八、电网安全保护方式选择 （1） 防雷保护：

实践证明，由于防雷保护装置不完善，当雷击高、低压线路，或在附近发生放电时，极易造成雷击事故，从而烧坏变压器及其它用电设备。因此，在规划设

计低压电网时，防雷保护应给予足够重视：①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，位置的安装应尽量靠近变压器，距离越近保护效果越好：其接地线应与配电变压器的金属外壳、低压中性点“三位一体”共同接地，接地电阻应符合规程要求；防雷引线的截面积、引线连接头、接地体的埋设都要符合防雷接地规程的要求。②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。

（2） 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。

九、改善电压质量的途径

（1）合理选择变压器分接头进行电压调整

农村配变大多数为综合利用，排灌、工副业、照明等都用一台变压器供电。农忙季节由于农网负荷的增大致使电压降低，使日光灯、电动机启动困难。因此，合理地对小容量（100kV.A以）配变的一次侧电压及时调整是保证用户电气设备健康、安全、经济运行的一项重要措施。小容量配变的电压调整必须停电进行，做好安全措施后调节分接开关，即改变分接头的位置来实现。调整完后应用电桥或万用表对各相直流电阻值进行测量，各相差值不能超过2%。

（2）采用分级补偿就地平衡的原则对低压电网进行无功补偿，以降损调压。

我县在35kV变电站的10kV母线上和10kV线路上均未安装并联电容器，未实现变电站的集中补偿和 10kV线路的分散补偿，10kV 电网的功率因数较低。电能质量得不到可靠保证。因此配电变压器、低压线路、农用电机分级补偿势在必行。

（3）对配电变压器进行无功补偿(随器补偿)

根据农村低压电网的负荷特点，应对配变进行无功补偿，将电容器并接在低压母线上，装设自动投切装置，它可以根据无功的大小自动投退电容器的容量，以免出现过补偿，向系统倒送无功，产生过电压威胁用电设备和电容器的安全。

实践证明，随器补偿能根据配变的无功损耗大小自动补偿无功，使配变的cosφ达到0.95以上，工作电压下降为 25%~30%，无功损失减少80%，配网末端电压提高8~12V，电气设备效率提高20%，节电8%~10%。

（4）对电动机补偿(随机补偿)

对电动机随机补偿能够就地平衡无功负荷，有效地抑制动态无功，从而使安装点以上的配电线路输送的无功减少，补偿效果最佳。为防止电动机从电源断开后产生自励磁和过电压，其补偿容量不宜过大，电容器放电电流以不大于电动机的空载电流为宜。

十、结束语

通过对农村低压电网规划设计的研究，可进一步对优化我县电网结构，保证供用电安全性、可靠性和连续性，减少线路损耗，提高电力网的传输能力，减少用户电费开支，从而降低生产运营成本，节省电网损失起到积极作用。将对我县农村群众正常生产、生活用电提供可靠电力保障，对农村经济的加快发展提供有力基础保证。

参考文献

[1]农村电网建设与改造技术原则 国家电力公司 [2]农村低压电网的规划设计 吴欣华

[3]农网改造中的农村低压电网规划与设计 孙晓东 张柄梅

简介：朱培军（1972.2）男。汉族。四川省资阳市。职称：水电助理工程师。学历：大专。研究方向：水电。