农网改造中中低压配电线路的设计及其规划探析

农网改造中中低压配电线路的设计及其规划探析

(国网山东省电力公司宁津县供电公司山东德州253000)

摘要:经济的快速发展使我国农村地区的电能需求逐渐增多。基于此,必须对于农村配电线路进行检查,由于低压配电线路在农村电网中占据主要地位,因此文章重点讨论了农网改造过程中低压配电线路的设计流程,其目的在于降低农村电网负荷,确保农村电网安全、稳定运行。

关键词:农网改造;中低压配电线路;设计与规划

引言

中低压配电线路,在整个电力系统中上接变电系统、下连用电系统,属于承上启下的作用,其设计与规划直接面向用户,这样在设计时就会出现多样化的设计形式。比如,线路走向是否会跨越房屋、占用耕地,导线架设是否考虑绝缘导线,加上杆塔杆型灵活多变,以及上级部门的当年政策标准或其他特殊要求等。设计规划部门不得不花费大量的时间,无形中增加了设计成本,增加设计负担。

1、中低压配电线路变压器的选择

中低压配电线路设计与规划中,变压器的选择是至关重要的。但是,由于目前我国农村用电模式较为单一,并且工业用电量较少。因此,在农村,多数情况下是多个村社的农户共同使用一个变压器,这对变压器的使用与农户安全性造成了较为不利的影响。因此,相关人员在农网设计与规划过程中,要对变压器进行科学、合理地选择。首先是容量的选择,选取原则应全面考虑负荷性质、现有负荷大小以及5~10年发展规模。选择配变容量至少要求能够满足实际负荷最大值为准则,目前多以户均容量2kV为标准考虑,也不宜过大。负荷一定的情况下,配变容量越大,其空载损耗和负载损耗也越大。当前的配电系统还应主张选择新型、低损耗的变压器,以减少变压器的铁损。其次是安装位置的选择,要从综合方面分析,考虑安装费用、低压线路的损耗、设备运行维护等方面,安装点要尽量位于负荷中心处。既要避开人口密集的地方,保证人身安全;又要便于安装,便于维护;还应远离高坡及低洼之地,避免汛期雷电、雨水对设备的威胁。本着“小容量、密布点”的原则,综合考虑变压器的容量、安装位置以及用电位置所处的天气变化。这样,就可以有效保证变压器正常运行,进而保障人们的安全、优质用电。

2、配电线路的设计与选择

农村电网改造速度与发展趋势,是设计人员与管理人员需要掌握的要点。设计人员与管理人员必须要结合二者之间的特点合理地选择配电线路接入点,全面考虑线路导线截面积,选择合适的配电线路运行路径,科学、合理地确定配电线路中的电杆与横担、绝缘子的搭配。在具体工作过程中,一定要保证中低压配电线路不会影响或阻碍到国家农村事业的发展,要充分考虑农业种植的特点,使配电线路可以绕过农作物覆盖区域,可以选择靠近道路主干道的位置。这样,不仅可以节约资源,还能确保日后的维修工作可以顺利进行。在整个农村地区中,供电负荷是否符合相关标准是由中低电压配电线路导线截面情况决定的,在实施工作的时候,必须要对配电线路发热、损耗情况加以控制,使其密度符合相关标准,机械强度在规定范围之内。同时,要想使中低压配电线路导线截面与相关规定达成一致,就要对输送点的功率、电压进行控制。能够有效地对配电线路电流进行控制,科学、合理地对线路导线截面进行选择,拒绝选择负载过大的情况,在一定程度上,可以有效提升中低压配电线路的选择与设计效率。目前,农村低压配电线路在满足导线截面积的前提下,多采用交联架空绝缘线架设,一方面,可以明显减少作物生长对线路稳定运行的影响;另一方面,可以有效避免春耕秋收时节农村钩挂用电造成触电事故的发生。在导线截面积、线路路径设计完成之后,设计人员还要根据需求确定杆位、杆高和杆型,实施测量工作。首先,要对线路首端、终端、转角、分支等位置加以测量,进而确定各个点的位置,一旦出现杆位没有达到标准的情况,就要全方位地分析与考虑杆位确定问题。其次,对穿越高等级线路(如35kV、110kV)、跨越低等级线路(如网络、通信)等,要充分考虑各交叉跨越线路之间的安全距离,适当增加或减小电杆高度。目前中压多采用Φ190×12m普杆,低压多采用Φ150×10m预应力电杆,特殊情况下,为方便运输,杆高12m及以上的电杆还应考虑组装焊接型。另外,杆位档距要适中,档距太大会造成线路弧垂对地距离不满足规程要求,档距太小会造成单位投资不符合经济投资规定。受农村地形限制,迫不得已必须采用大档距(≥180m)杆位时,要优先考虑π杆(又称门型杆)或三联杆,以此保证导线相间安全距离,同时还要适当考虑加装防震锤。

3、用户户表设计

一般情况下,在确定农网线路的过程中,设计人员与管理人员可以先熟悉农户的分布情况,然后综合考虑配电箱的位置,要将配电箱设置在引接点周围,并且距离长度应控制在30m以内。表箱最好选择工程塑料底座配透明塑料箱门的多门式结构、户外壁挂安装的形式,箱内表位数根据居民住宅的密度和表箱与下户电杆的相对位置确定,尽可能地安装在居民住宅屋檐下避雨处,尽量避免阳光直射。目前,随着智能表计的推广,配电箱内部还考虑有集抄器的安装。宜采用单相双模远程费控智能电能表,集中度较高时可采用单相远程费控智能电能表。表位及以上应加一个采集通信装置。为保证用电安全。

4、配电线路的安全规划方式

4.1短路保护与防雷性保护

雷电天气往往是造成农网配电线路短路的主要原因之一。因此,不仅要改造配电线路的变压器,还要提高变压器的防护能力,降低电网短路事故发生的概率。在农网改造工程中,可以增加氯化物避雷性装置,将避雷性装置放在变压器旁边,提高其避雷能力,保护配电线路。同时,也可将避雷性装置的接地线与变压器外壳金属和低压配电线路的中性线接点放在相同的位置,它们共同接地,防止配电装置漏电。配电线路的接地电阻要符合配电线路的运行要求,避雷性装置的截面积不能过大,要控制通过的电流量,以免线路发生短路故障,而且配电线路要做好绝缘处理,保证引线的连接。另外,要尽量将电网配置设置在干燥、海拔相对较高的地方。遇到雷雨天气时,要保证电网的干燥性,避免其因为潮湿而发生短路故障。

4.2剩余电流动作保护

在线路的保护方面,农村低压电网的配电线路在运行过程中应该安装剩余电流动作保护装置,主要包括剩余电流总保护和剩余电流末级保护,而对于供电范围过大或者有大型企业的用户,为了保证用电负荷不受影响,可以在配电线路上设置剩余电流中级保护。在设备的安装方面,总保护一般安装在低压出口的地方,而末级保护一般安装在用户室内。

4.3中低压配电线路的设计与规划注意事项

在设计与规划过程中,要尽量避免将低压配电线路与中压配电线路同时设置在一根电杆上(确实无通道可另当考虑)。农村外出务工人员较多,造成农村用电负荷的不稳定性,也给设计与规划埋下了太多可变因素。例如:春节期间返乡人员增多,用电负荷出现新高峰;村民翻新修房,容易让规划的线路无法具体开展实施等。因此,在设计与规划中还要充分考虑到这些可变因素,不定期地对设计进行滚动修编,让其更加具有科学性、实用性。

结束语

随着新农村建设和国家对农村基础设施的不断投入,农村电网建设飞速发展,农网改造势在必行,相关设计人员与管理人员不仅要重视中低压配电线路的设计与规划工作,还要充分地考虑项目实施的可能性和必然性,进而提升农网改造效率,使其向着更好的方向发展。

参考文献

[1]沈永旭.农网改造中中低压配电线路的设计及其规划探析[J].科技与创新,2016(5):98.

[2]魏俊晔.浅谈农网改造中低压配电线路的设计与规划[J].中国高新技术企业.2013(18)

[3]田方舟.浅谈农网改造中中低压配电线路的设计与规划[J].科学与财富,2015(9):745.

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