農配網升級工程規劃設計優化方法研究

文/劉宏 國網江西省電力公司湖口縣供電分公司 江西九江 332500

在我國新農村建設步伐不斷加快的背景下，農業生產、農戶生活對電力資源需求量不斷增加。而以電力部門為主導的農配網升級改造工程的開展，可以在一定程度上解決農村地區用電難、用電質量差問題，為新農村建設提供充足支持。基于此，對農配網升級改造工程規劃設計優化方法進行適當研究就變得至關重要。

1、A農配網升級工程開展現狀

A村鎮投資16800萬元新建一座110kV變電站、60臺新建臺架變壓器、更換60臺過載變壓器及戶表。并對8條10kV線路、0.4kV線路進行了改造。現已完成20個村莊0.40kV線路改造工作，0.40kV線路改造工程初步完成。從該村鎮整體電力資源供應情況來看，在具體實施過程中線路改造仍然局限于主要線路，10kV分支線路、支線仍然沒有進行改造。同時現階段仍有50個村莊沒有進行改造，在電力資源應用高峰期低電壓、供電緊張現象持續存在。

2、農配網升級工程規劃設計優化方法

2.1 建設路徑選擇

在A農配網升級工程規劃設計前期，需要對氣溫、風速、外過電壓、內過電壓及雷暴日信息進行搜集分析。隨后結合《配電網規劃設計技術導則》（Q/GDW738-2012）中關于道路網規劃電纜線路與其他公用工程管線間安全距離規定，控制縣城區域內10kV配電線路供電半徑小于4.0＊103m，而農村地區10kV配電線路供電半徑應＜1.5＊104m。在農村人群密集區及林木區應選擇架空絕緣線路，同時在鋁芯交聯聚乙烯絕緣導線敷設時，應控制器耐張段長度、線路檔距分別在1.0＊103m、50.0m以下。

2.2 接線方案設計

根據A農配網升級工程開展情況，首先可以選擇內護套為聚乙烯材質、外護套為聚氯乙烯材質的三芯交聯聚乙烯電纜，作為10kV電纜主要用導線類型。而在電纜溝、隧道及排管敷設前，可以選擇具有機械損傷抵抗能力、防火能力、防潮能力、可接地的阻燃型交聯聚乙烯絕緣電纜[1]。具體電纜截面、附件選擇，主要依據《配電網規劃設計技術導則》（Q/GDW738-2012）恰當選擇。本次施工主要選擇JKLYJ-10kV-240、JKLYJ-10kV-120分別作為10kV主干絕緣架空線、分支絕緣架空線。

在導線類型確定完畢之后，可以依據分級接線原則，針對一般用戶，選擇雙環網接線方式，而針對重點用戶，則可以在雙環網接線方式應用的基礎上增設一回備用電源，在適宜用電纜位置、適宜用架空線路位置分別進行電纜、架空線路連接。針對該農配網升級工程原有10kV線路，可以結合負荷類型，選擇手拉手聯絡方式。同時在恰當位置，依據3分段、或者5分段多連接開環式運行方式，利用免維護、或者少維護新型開關設備，進行分段處理，以便在一定程度上增大部分10kV線路線徑。需要注意的是，在線路分段時，應控制線路每段裝設配電變壓器配變容量在2.5＊103kVA 以下。

對于10kV農配網升級工程而言，架空線路、中高壓設備防雷接地至關重要。首先，針對10kV農配網升級架空線路，可以選擇配電型無間隙氧化鋅避雷器，與柱上變壓器、電纜頭、柱上開關等設備、或者無負荷10kV架空線路末端相連。

其次，對于10kV配電變壓器高壓側，可以進行避雷器安裝。并將避雷器接地線、配電變壓器金屬外殼、配電變壓器二次側中性點穩定接地。需要注意的是，在配電變壓器高壓側避雷器裝設時，應盡可能與配電變壓器距離相近。隨后在其接地線與配電變壓器金屬外殼、配電變壓器中心點連接后，進行共同接地。

最后，對于10kV中壓開關站、環網單元及配電室、箱式變電站，可以選擇肘型無間隙氧化鋅避雷器。并將避雷器接地線與電容器金屬外殼、負荷開關、柱上斷路器連接后，進行共同接地[2]。

2.3 電力設備選型

在農配網升級改造工程進行過程中，核心設備為配電變壓器，本次主要選擇S11-400型，保證農村區域內每戶配電容量在2.0kVA以上。在配電變壓器類型確定后，可以依據免維護、或者少維護標準，選擇恰當類型的開關站、配電室內高低壓設備及環網柜、柱上設備（防護等級在IP33D以上）。對于農村有特殊要求地段可以選擇集成化程度較高、全密封、安全可靠、外殼防腐蝕、防潮、防凝露、全絕緣的箱式變壓器、分支箱、環網柜。同時對于配變容量超出2000kVA重要分支線，或者線路長度超出500m的配電變壓器，在將其與主干線連接之前，應進行帶接地跳閘功能的分界開關裝設。

考慮到新農村建設進程中不斷增長的電力資源需求，可以選擇10.0～12.0m為主的混凝土電桿、或者混凝土大彎矩錐形桿，主要集鎮及街道用15m。在電桿安裝時，應對電桿鋼圈焊接頭進行防腐處理，電桿適宜位置應標注清晰的線路桿號、名稱及防撞安全警示標識。并在電桿根部設置埋設深度標識。對于10kV架空線路而言，絕緣子、線夾是非常重要的輔助配件，根據A農配網升級改造工程運行情況，可以選擇XP-7懸式絕緣子（架空線路），配置JNL型絕緣線耐張線夾（節能型鋁合金線夾）；而對于直線桿，則可以選擇PS-15/500型絕緣子，配置NLD型耐張線夾（防雷專用線夾）。同時在絕緣導線接續線夾、絕緣線路柱上隔離開關、柱上開關、柱上變壓器、避雷器高低壓接線端子安裝時，應選擇絕緣罩、絕緣引線等裝置，對其進行絕緣封閉處理。

此外，為了改變原公變多戶低電壓、高峰期用電緊張問題，可以結合原公變容量及用電戶數、戶均容量，在原低壓線路線徑、供電半徑擴展及100kVA配電變壓器增設的基礎上，對變電站配套戶表、低壓線路表箱進行改造（新建或更換）。保證農配網升級改造工程末端用戶電壓一定，為新農村建設提供充足電力能源支持。

總結：

綜上所述，農配網升級改造工程建設的根本目的為革新當前農配網工程模式，推動農村電網管理水平全面升級。基于此，在農配網改造升級工程開展過程中，相關人員應全面貫徹落實科學化、精細化管理思路，落實工程分級接線原則及配電變壓器配套設備標準化運作體系，改善農配網升級工程建設質量，充分滿足新農村建設進程中農村居民對電力資源的需求。