賀天輝
(國網四川省電力公司內江供電公司,四川 內江 641000)
農網建設分析與改造問題探究
賀天輝
(國網四川省電力公司內江供電公司,四川 內江 641000)
隨著經濟的快速發展,對農村配電網提出了更高的要求,加強農網建設與改造是城鄉經濟發展的重要舉措,農網的建設與改造具有十分重要的意義。本文對農網建設與改造問題進行分析研究,為今后的農網建設與改造項目提供參考依據。
配電網;農網建設;改造問題;舉措
當前農村用電已基本上得到了解決,但農村電網在建設與改造上仍然存在諸多問題,農網建設與改造是一項周期長、投資大的系統工程,政府及電力部門應充分認識到農網建設與改造的重要性,加強農網建設與改造的管理,確保農村電網安全運行,使農網建設與改造工程順利進行。
某地區自從實施農網建設與改造工程后,農村電網結構不僅得到了優化,農網設備與供電能力也得到了顯著提高,實現了穩定、可靠的配電網,為該省帶來了更大的經濟效益,其主要表現在農網供電量持續高速增長、農網裝備水平顯著提升、農網供電質量大幅度提高、農網線損率明顯下降、農村用電秩序得到有效規范、農網設備與外部環境得到進一步協調、推動了縣域經濟快速增長、加快了新農村電氣化建設的步伐。在十二五期間,該地區就實現了三農政策,提出了社會主義新農村的建設,并且對農村電網提出了更高的要求。但是,近幾年隨著國家實施家電下鄉補貼政策,家電下鄉政策的實施,給農村用電帶來了供電瓶頸,雖然該地區農網建設取得了一定的進步,但是,由于農村用電設備的增多,各種機械用電設備都不斷的應用在生活、農業中,導致該地區農村配電網仍然存在許多問題,包括農網基礎設施依然相對薄弱;農網供電能力不能滿足快速增長的農村用電需求;農網供電質量差的問題仍然嚴重;快速增長的農村居民負荷給農網發展帶來巨大壓力;農業排灌也需要網絡進行改造;農電通信網絡結構單薄、帶寬容量小、支撐力不足等方面問題,據調查顯示,該省大多數城鄉都沒有形成鏈狀網絡拓撲的環網結構,并且大多城鄉都普遍存在帶寬容量小,業務承載力小的現象,加強該省農村電網的建設與改造,促進該省社會主義新農村的建設。
在2011年,國家電網就頒布了關于農村電網建設與技術導則,在農村電網建設與改造技術中,應遵循統一規劃、分步實施、因地制宜、適度超前的原則,對于變電站中的高壓配電網、中壓配電網、低壓配電網等主干線路的建設,應根據農村的實際情況進行配電網的選擇,使農網結構符合當地的實際需求,從而提高農網的供電能力和穩定性、可靠性。對于農網設備的選擇,應遵循安全可靠、供電能力強、經濟實用、節能環保的原則,選擇優質的設備材料,隨著科技技術的不斷發展,大量的新技術、新材料不斷涌現,電力公司應大力引入新技術、新材料的應用。另外,在農網建設與改造技術中,應充分考慮自然環境對農村電網的影響,尤其是高危用戶及電力重要客戶,應嚴格按照電網設計標準布置線路,避免因自然災害而造成安全事故的發生。
2.1 對于農網高壓配電網建設與改造技術原則,尤其是縣域電網,應將農網結構問題納入統籌規劃中,在配電網建設與改造技術中,第一,配電網應優化配置電壓序列,簡化變壓層次,避免重復降壓;第二,對于110kV接線應盡量標準化,下級電網應能支持上級電網。應采用雙側電源和單側電源雙回供電兩種接線方式,通常情況下,應將農網的電源線路、變壓器之間分列運行;第三,對于110kV線路,應采用架空線路和電纜線路的方式,根據不同區域的實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,應遵循統籌規劃的原則,對于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,隨著科技技術的不斷進入,無人值守變電站已出現在市場上,可以采用無人值守方式進行電網建設與改造。
2.2 對于農網中低壓配電網建設與改造技術原則,以10kV電網為例,應遵循適度超前的原則,合理規劃與建設。10kV配電線路分為架空線路以及電纜線路,在符合架空接線區域,宜最大采用同桿雙回架設。C類供電區域10kV線路主干供電半徑宜控制在10km以內;D類供電區域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不超過30km。C類供電區域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。空曠地區的10kV架空線路一般采用鋼芯鋁絞線,在城區、場鎮、林區、人口稠密區、線路走廊狹窄,架設常規裸導線線路與建筑物間的距離不能滿足安全要求地區和污穢嚴重地區宜采用架空絕緣線路。在無法滿足架空線路的情況下,應采用電纜線路敷設方式。(a)10kV電纜線路一般采用銅芯交聯聚乙烯絕緣聚氯乙烯護套(雙層護套,包括聚氯乙烯內、外護套)鋼帶鎧裝電力電纜,如:YJV22型; C、D類供電區域主干線截面采用300、240 mm2,支線截面不小于120mm2。(b)電纜溝或電纜排管建設應與城鎮道路建設或改造相配套。當道路總寬度大于30m時,宜在道路兩側建設電纜溝或電纜排管。C類供電區域10kV架空線路采用18m、15m、12m鋼管桿、承載性方桿、非預應力水泥桿;D類供電區域10kV架空線路采用12m、10m非預應力水泥桿。電桿應標明線路名稱和桿號,并于終端桿、轉角桿、分支桿等處標明線路名稱和相色標志。檔距設計按桿塔和導線應力要求選擇,10kV架空線路的檔距一般取 60m~80m,高差較大的地區取 60m~150m。
對于10kV電壓等級的非有效接地系統,在發生單相接地故障時,若單相接地電流在10A以上,宜采用經消弧線圈接地,達到150A以上時,應改為電阻接地。
農村配電網建設改造的目標是確保農村居民生活用電得到保障,因此,在農村配電網建設改造過程中,應針對不同區域的實際情況,對農村電網進行統籌規劃和分步實施,從而提高農網供電能力和確保農網的供電安全性和可靠性。針對不同地區的供電需求,某部地區分為了C、D類地區,其中,D類為城鎮地區,D類為除C類以外的農村地區,針對D類農村電網存在的問題,通過新增110kV變電站,優化網絡結構;對于農村電網中的老舊、老化的線路設備,通過引進新材料,對線路進行建設和改造;同時探索配電自動化技術在農村電網中的應用,實現農網智能化。
大部分地區的農村電網所采用的電壓等級組合為110/35/10/0.4kV,電網結構對電網的技術經濟性具有決定性作用,因此優化農村電網結構是確保農村電網安全、經濟運行的有力保障。改善農村電網結構內容包括以下幾點:
3.1 供電范圍的優化,即供電半徑優化。對于10kV線路供電半徑過長,導致線路末端出現低電壓的的供電區域,可根據實際情況適當考慮新增高壓變電站改善該地區電源布點不足,導致的低電壓問題,縮短10kV線路供電半徑。在考慮設立新的變電站,重新組網時,需要進行高壓變電站的選址和10kV配電網接線兩個方面的優化工作。
3.2 變壓器容量的優化配置。在農村配電網中,用戶最基本的電源設備是變壓器,它的選擇與安裝直接關系到農村用電的安全性和經濟性。如何合理選擇配電變壓器和正確安裝,也是農網改造設計與施工中需要重點解決的問題。變壓器容量的選擇應按照“小容量、多布點”的原則,根據該地區5~10年的負荷發展情況,合理選擇變壓器的容量,新安裝的變壓器應使用S9及以上的節能變壓器或者SH非晶合金變壓器。同時配電變壓器安裝位置應位于負荷中心,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 優化電壓序列。目前農村電網基本采用110/35/10/0.4kV電壓等級序列進行供電,隨著農村用電負荷的增長,這種電壓序列已顯得不大適應,主要表現在10kV配電電壓低,經濟供電半徑短,使35/10kV變電站布點過密;變電層次多,網損大,供電可靠性低。而20千伏電網具備輸送能力大、供電范圍廣、運行損耗低、電能質量好、供電可靠性高等優點。
針對農村配電網故障頻繁,在發生線路短路故障和接地故障時,依然依靠人工故障性巡視,由于農村地區地域范圍廣闊,通過人工巡視查找線路故障十分困難。在農村配電網中采用配電自動化技術、可使得故障定位更加快速,從而減少故障查找時間,減少事故停電時間,提高農村電網供電可靠性,最終實現農網智能化。
農網建設與改造是推動農村經濟發展的重要舉措,政府和電力部門應加強農網建設與改造,從而加快社會主義新農村的建設。
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F426
A
10.13612/j.cnki.cntp.2014.07.045