隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,對(duì)農(nóng)村配電網(wǎng)提出了更高的要求,加強(qiáng)農(nóng)網(wǎng)建設(shè)與改造是城鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要舉措,農(nóng)網(wǎng)的建設(shè)與改造具有十分重要的意義。本文對(duì)農(nóng)網(wǎng)建設(shè)與改造問題進(jìn)行分析研究,為今后的農(nóng)網(wǎng)建設(shè)與改造項(xiàng)目提供參考依據(jù)。
當(dāng)前農(nóng)村用電已基本上得到了解決,但農(nóng)村電網(wǎng)在建設(shè)與改造上仍然存在諸多問題,農(nóng)網(wǎng)建設(shè)與改造是一項(xiàng)周期長(zhǎng)、投資大的系統(tǒng)工程,政府及電力部門應(yīng)充分認(rèn)識(shí)到農(nóng)網(wǎng)建設(shè)與改造的重要性,加強(qiáng)農(nóng)網(wǎng)建設(shè)與改造的管理,確保農(nóng)村電網(wǎng)安全運(yùn)行,使農(nóng)網(wǎng)建設(shè)與改造工程順利進(jìn)行。
1 農(nóng)村電網(wǎng)現(xiàn)狀分析
某地區(qū)自從實(shí)施農(nóng)網(wǎng)建設(shè)與改造工程后,農(nóng)村電網(wǎng)結(jié)構(gòu)不僅得到了優(yōu)化,農(nóng)網(wǎng)設(shè)備與供電能力也得到了顯著提高,實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定、可靠的配電網(wǎng),為該省帶來(lái)了更大的經(jīng)濟(jì)效益,其主要表現(xiàn)在農(nóng)網(wǎng)供電量持續(xù)高速增長(zhǎng)、農(nóng)網(wǎng)裝備水平顯著提升、農(nóng)網(wǎng)供電質(zhì)量大幅度提高、農(nóng)網(wǎng)線損率明顯下降、農(nóng)村用電秩序得到有效規(guī)范、農(nóng)網(wǎng)設(shè)備與外部環(huán)境得到進(jìn)一步協(xié)調(diào)、推動(dòng)了縣域經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)、加快了新農(nóng)村電氣化建設(shè)的步伐。在十二五期間,該地區(qū)就實(shí)現(xiàn)了三農(nóng)政策,提出了社會(huì)主義新農(nóng)村的建設(shè),并且對(duì)農(nóng)村電網(wǎng)提出了更高的要求。
但是,近幾年隨著國(guó)家實(shí)施家電下鄉(xiāng)補(bǔ)貼政策,家電下鄉(xiāng)政策的實(shí)施,給農(nóng)村用電帶來(lái)了供電瓶頸,雖然該地區(qū)農(nóng)網(wǎng)建設(shè)取得了一定的進(jìn)步,但是,由于農(nóng)村用電設(shè)備的增多,各種機(jī)械用電設(shè)備都不斷的應(yīng)用在生活、農(nóng)業(yè)中,導(dǎo)致該地區(qū)農(nóng)村配電網(wǎng)仍然存在許多問題,包括農(nóng)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施依然相對(duì)薄弱;農(nóng)網(wǎng)供電能力不能滿足快速增長(zhǎng)的農(nóng)村用電需求;農(nóng)網(wǎng)供電質(zhì)量差的問題仍然嚴(yán)重;快速增長(zhǎng)的農(nóng)村居民負(fù)荷給農(nóng)網(wǎng)發(fā)展帶來(lái)巨大壓力;農(nóng)業(yè)排灌也需要網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行改造;農(nóng)電通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)單薄、帶寬容量小、支撐力不足等方面問題,據(jù)調(diào)查顯示,該省大多數(shù)城鄉(xiāng)都沒有形成鏈狀網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞沫h(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu),并且大多城鄉(xiāng)都普遍存在帶寬容量小,業(yè)務(wù)承載力小的現(xiàn)象,加強(qiáng)該省農(nóng)村電網(wǎng)的建設(shè)與改造,促進(jìn)該省社會(huì)主義新農(nóng)村的建設(shè)。
2 農(nóng)村電網(wǎng)建設(shè)與改造技術(shù)原則
在2011年,國(guó)家電網(wǎng)就頒布了關(guān)于農(nóng)村電網(wǎng)建設(shè)與技術(shù)導(dǎo)則,在農(nóng)村電網(wǎng)建設(shè)與改造技術(shù)中,應(yīng)遵循統(tǒng)一規(guī)劃、分步實(shí)施、因地制宜、適度超前的原則,對(duì)于變電站中的高壓配電網(wǎng)、中壓配電網(wǎng)、低壓配電網(wǎng)等主干線路的建設(shè),應(yīng)根據(jù)農(nóng)村的實(shí)際情況進(jìn)行配電網(wǎng)的選擇,使農(nóng)網(wǎng)結(jié)構(gòu)符合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際需求,從而提高農(nóng)網(wǎng)的供電能力和穩(wěn)定性、可靠性。對(duì)于農(nóng)網(wǎng)設(shè)備的選擇,應(yīng)遵循安全可靠、供電能力強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、節(jié)能環(huán)保的原則,選擇優(yōu)質(zhì)的設(shè)備材料,隨著科技技術(shù)的不斷發(fā)展,大量的新技術(shù)、新材料不斷涌現(xiàn),電力公司應(yīng)大力引入新技術(shù)、新材料的應(yīng)用。另外,在農(nóng)網(wǎng)建設(shè)與改造技術(shù)中,應(yīng)充分考慮自然環(huán)境對(duì)農(nóng)村電網(wǎng)的影響,尤其是高危用戶及電力重要客戶,應(yīng)嚴(yán)格按照電網(wǎng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)布置線路,避免因自然災(zāi)害而造成安全事故的發(fā)生。
2.1對(duì)于農(nóng)網(wǎng)高壓配電網(wǎng)建設(shè)與改造技術(shù)原則,尤其是縣域電網(wǎng),應(yīng)將農(nóng)網(wǎng)結(jié)構(gòu)問題納入統(tǒng)籌規(guī)劃中,在配電網(wǎng)建設(shè)與改造技術(shù)中,第一,配電網(wǎng)應(yīng)優(yōu)化配置電壓序列,簡(jiǎn)化變壓層次,避免重復(fù)降壓;第二,對(duì)于110kV接線應(yīng)盡量標(biāo)準(zhǔn)化,下級(jí)電網(wǎng)應(yīng)能支持上級(jí)電網(wǎng)。應(yīng)采用雙側(cè)電源和單側(cè)電源雙回供電兩種接線方式,通常情況下,應(yīng)將農(nóng)網(wǎng)的電源線路、變壓器之間分列運(yùn)行;第三,對(duì)于110kV線路,應(yīng)采用架空線路和電纜線路的方式,根據(jù)不同區(qū)域的實(shí)際情況選擇不同的線路連接方式,如110kV線路采用LGJ-240的架空線路,而35kV采用LGJ-185的架空線路;第四,變電站選擇,應(yīng)遵循統(tǒng)籌規(guī)劃的原則,對(duì)于110kV變電站,可以采用半戶外、全戶外站的方式,并采用GIS配電裝置,隨著科技技術(shù)的不斷進(jìn)入,無(wú)人值守變電站已出現(xiàn)在市場(chǎng)上,可以采用無(wú)人值守方式進(jìn)行電網(wǎng)建設(shè)與改造。
2.2對(duì)于農(nóng)網(wǎng)中低壓配電網(wǎng)建設(shè)與改造技術(shù)原則,以10kV電網(wǎng)為例,應(yīng)遵循適度超前的原則,合理規(guī)劃與建設(shè)。10kV配電線路分為架空線路以及電纜線路,在符合架空接線區(qū)域,宜最大采用同桿雙回架設(shè)。C類供電區(qū)域10kV線路主干供電半徑宜控制在10km以內(nèi);D類供電區(qū)域10kV線路主干供電半徑最大不超過15km,主干線加所有分支線總長(zhǎng)不超過30km。C類供電區(qū)域10kV架空線路主干線截面宜采用240mm2;分支線截面采用120、95、70mm2; D類供電區(qū)域10kV架空線路主干線截面采用240、185、120mm2,分支線截面采用120、95、70mm2?諘绲貐^(qū)的10kV架空線路一般采用鋼芯鋁絞線,在城區(qū)、場(chǎng)鎮(zhèn)、林區(qū)、人口稠密區(qū)、線路走廊狹窄,架設(shè)常規(guī)裸導(dǎo)線線路與建筑物間的距離不能滿足安全要求地區(qū)和污穢嚴(yán)重地區(qū)宜采用架空絕緣線路。在無(wú)法滿足架空線路的情況下,應(yīng)采用電纜線路敷設(shè)方式。
(a)10kV電纜線路一般采用銅芯交聯(lián)聚乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套(雙層護(hù)套,包括聚氯乙烯內(nèi)、外護(hù)套)鋼帶鎧裝電力電纜,如:YJV22型; C、D類供電區(qū)域主干線截面采用300、240 mm2,支線截面不小于120mm2。
(b)電纜溝或電纜排管建設(shè)應(yīng)與城鎮(zhèn)道路建設(shè)或改造相配套。當(dāng)?shù)缆房倢挾却笥?0m時(shí),宜在道路兩側(cè)建設(shè)電纜溝或電纜排管。C類供電區(qū)域10kV架空線路采用18m、15m、12m鋼管桿、承載性方桿、非預(yù)應(yīng)力水泥桿;D類供電區(qū)域10kV架空線路采用12m、10m非預(yù)應(yīng)力水泥桿。電桿應(yīng)標(biāo)明線路名稱和桿號(hào),并于終端桿、轉(zhuǎn)角桿、分支桿等處標(biāo)明線路名稱和相色標(biāo)志。檔距設(shè)計(jì)按桿塔和導(dǎo)線應(yīng)力要求選擇, 10kV架空線路的檔距一般取 60m~80m,高差較大的地區(qū)取 60m~150m。
對(duì)于10kV電壓等級(jí)的非有效接地系統(tǒng),在發(fā)生單相接地故障時(shí),若單相接地電流在10A以上,宜采用經(jīng)消弧線圈接地,達(dá)到150A以上時(shí),應(yīng)改為電阻接地。
3 農(nóng)網(wǎng)建設(shè)與改造問題探究
農(nóng)村配電網(wǎng)建設(shè)改造的目標(biāo)是確保農(nóng)村居民生活用電得到保障,因此,在農(nóng)村配電網(wǎng)建設(shè)改造過程中,應(yīng)針對(duì)不同區(qū)域的實(shí)際情況,對(duì)農(nóng)村電網(wǎng)進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃和分步實(shí)施,從而提高農(nóng)網(wǎng)供電能力和確保農(nóng)網(wǎng)的供電安全性和可靠性。針對(duì)不同地區(qū)的供電需求,某部地區(qū)分為了C、D類地區(qū),其中,D類為城鎮(zhèn)地區(qū),D類為除C類以外的農(nóng)村地區(qū),針對(duì)D類農(nóng)村電網(wǎng)存在的問題,通過新增110kV變電站,優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu);對(duì)于農(nóng)村電網(wǎng)中的老舊、老化的線路設(shè)備,通過引進(jìn)新材料,對(duì)線路進(jìn)行建設(shè)和改造;同時(shí)探索配電自動(dòng)化技術(shù)在農(nóng)村電網(wǎng)中的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)農(nóng)網(wǎng)智能化。
大部分地區(qū)的農(nóng)村電網(wǎng)所采用的電壓等級(jí)組合為110/35/10/0.4kV,電網(wǎng)結(jié)構(gòu)對(duì)電網(wǎng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性具有決定性作用,因此優(yōu)化農(nóng)村電網(wǎng)結(jié)構(gòu)是確保農(nóng)村電網(wǎng)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的有力保障。改善農(nóng)村電網(wǎng)結(jié)構(gòu)內(nèi)容包括以下幾點(diǎn):
3.1 供電范圍的優(yōu)化,即供電半徑優(yōu)化。對(duì)于10kV線路供電半徑過長(zhǎng),導(dǎo)致線路末端出現(xiàn)低電壓的的供電區(qū)域,可根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)考慮新增高壓變電站改善該地區(qū)電源布點(diǎn)不足,導(dǎo)致的低電壓?jiǎn)栴},縮短10kV線路供電半徑。在考慮設(shè)立新的變電站,重新組網(wǎng)時(shí),需要進(jìn)行高壓變電站的選址和10kV配電網(wǎng)接線兩個(gè)方面的優(yōu)化工作。
3.2 變壓器容量的優(yōu)化配置。在農(nóng)村配電網(wǎng)中,用戶最基本的電源設(shè)備是變壓器,它的選擇與安裝直接關(guān)系到農(nóng)村用電的安全性和經(jīng)濟(jì)性。如何合理選擇配電變壓器和正確安裝,也是農(nóng)網(wǎng)改造設(shè)計(jì)與施工中需要重點(diǎn)解決的問題。變壓器容量的選擇應(yīng)按照“小容量、多布點(diǎn)”的原則,根據(jù)該地區(qū)5~10年的負(fù)荷發(fā)展情況,合理選擇變壓器的容量,新安裝的變壓器應(yīng)使用S9及以上的節(jié)能變壓器或者SH非晶合金變壓器。同時(shí)配電變壓器安裝位置應(yīng)位于負(fù)荷中心,從而使低壓供電線路投資最省,電壓降最小,低壓線路損耗小。
3.3 優(yōu)化電壓序列。目前農(nóng)村電網(wǎng)基本采用110/35/10/0.4kV電壓等級(jí)序列進(jìn)行供電,隨著農(nóng)村用電負(fù)荷的增長(zhǎng),這種電壓序列已顯得不大適應(yīng),主要表現(xiàn)在10kV配電電壓低,經(jīng)濟(jì)供電半徑短,使35/10kV變電站布點(diǎn)過密;變電層次多,網(wǎng)損大,供電可靠性低。而20千伏電網(wǎng)具備輸送能力大、供電范圍廣、運(yùn)行損耗低、電能質(zhì)量好、供電可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。
針對(duì)農(nóng)村配電網(wǎng)故障頻繁,在發(fā)生線路短路故障和接地故障時(shí),依然依靠人工故障性巡視,由于農(nóng)村地區(qū)地域范圍廣闊,通過人工巡視查找線路故障十分困難。在農(nóng)村配電網(wǎng)中采用配電自動(dòng)化技術(shù)、可使得故障定位更加快速,從而減少故障查找時(shí)間,減少事故停電時(shí)間,提高農(nóng)村電網(wǎng)供電可靠性,最終實(shí)現(xiàn)農(nóng)網(wǎng)智能化。