農網改造中低壓配電線路的設計及其規(guī)劃探析

邵逸軒

（國網江蘇省電力有限公司無錫供電分公司，江蘇 無錫 214000）

農網改造工程涉及的內容相對較多，而且各項工作開展有著一定的要求，需要根據實際情況進行合理的優(yōu)化，全面保證整體設計效果，選擇并健全中低壓配電線路規(guī)劃方案，實現更加有效創(chuàng)新與優(yōu)化。而且農網改造應掌握傳統(tǒng)中低壓配電線路的規(guī)劃建設情況，了解運行面臨的問題，進而制定針對性設計方案，減少所產生的限制，促進改造工作效果的提升。

1 農網改造中低壓配電線路優(yōu)化設計與規(guī)劃的意義

在農業(yè)經濟發(fā)展的推動下，人們生活水平日漸提升，在滿足物質要求的同時，對用電質量也有著一定的要求。由于傳統(tǒng)中低壓配電線路設計不夠合理，不夠重視農網中低壓配電線路規(guī)劃方案的創(chuàng)新，導致在用電量大幅度提升時線路無法承受，從而出現多種類型故障。因此，為保證農村電能正常供應，需要重視農網改造工作的開展，并對中低壓配電線路運行設計所面臨的問題進行分析，認識到優(yōu)化設計與規(guī)劃的重要意義，進而制定針對性優(yōu)化方案，遵循實踐設計方案。但仍需注意的是，在農網改造工作開展中應從變壓器的設計、線路的設計及安全保護等角度展開分析，更有針對性地制定設計與規(guī)劃方案，并加強對運行監(jiān)測的重視，在不斷創(chuàng)新與優(yōu)化中保證中低壓配電線路的運行質量。

2 農網改造應遵循的原則

2.1 整體規(guī)劃原則

在新時期下，農村社會經濟發(fā)展速度不斷加快，為全面保證人們生活質量，應加強對電網規(guī)劃的重視，更為高效地落實多種類型工作，尤其是針對電能，其作為人們日常生活與生產所需，通過合理的改造與規(guī)劃，有助于將電網設計形式與上級電網相銜接，保證電網穩(wěn)定運行，避免受一定因素影響導致電網整體規(guī)劃效果不佳。對此，在農村電網規(guī)劃建設工作開展階段，應事先做好相對較為全面的分析，電網規(guī)劃遵循整體規(guī)劃的原則，保證人們用電質量，提升供電效率。

2.2 全局觀念原則

農村電網規(guī)劃設計應納入到社會經濟發(fā)展總體規(guī)劃中，而且農村電網作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，為避免受一定因素限制導致問題的產生，應做好協(xié)調規(guī)劃處理工作，更為準確地進行控制，提升電網供電的穩(wěn)定性。對此，在電網規(guī)劃工作開展階段，應樹立全局觀念，采取多種舉措對電網規(guī)劃方案進行合理化控制，提升整體規(guī)劃的效果，支撐后續(xù)工作的順利進行。

2.3 客觀實際原則

中國各個區(qū)域農村經濟發(fā)展存在一定的差距，在電網規(guī)劃工作開展階段，應做好相對較為全面的分析，避免受一定因素影響導致電網規(guī)劃效果無法保證，較為嚴重的甚至會影響規(guī)劃質量。對此，在進行電網規(guī)劃工作開展階段，應考慮農村經濟發(fā)展情況，合理對規(guī)劃方案進行落實，提升設計效果。在此項工作中，供電企業(yè)應注意自身的責任，健全工作模式，采取多種舉措減少線損、短路等問題的產生，控制農村電網能耗。除此之外，在實踐工作開展階段，還應該對比城鎮(zhèn)與農村電網差距，并通過協(xié)調控制，最大化保證整體工作效果，提升改造設計的價值。

3 農網改造中低壓配電線路運行現狀

隨著當前農村經濟的穩(wěn)定發(fā)展，對電力需求不斷提升，電力企業(yè)運行環(huán)節(jié)不僅需要注重提高用電質量，同時應保證農村用戶用電的安全性。但由于傳統(tǒng)中低壓配電線路設計與規(guī)劃無法符合當前建設要求，甚至會面臨一定的問題及影響。因此，為對中低壓配電線路運行問題進行處理，應該對其運行現狀有一定的了解，更加有效地實現優(yōu)化創(chuàng)新。

3.1 配電電源分配不夠合理

由于過去農村發(fā)展相對較為滯后，家庭中大功率用電器相對較少，對中低壓配電線路的要求較低。但在社會發(fā)展背景下，農村家庭中大功率電器不斷增多，導致現有農網無法承受，為中低壓配電線路的高效運行帶來壓力，極其容易產生安全隱患。其中配電網絡電源分配不合理為較常見的問題，產生的主要原因是用戶數量的提升導致配電線路用電負荷增加，電源點與用戶的用電負荷偏離，嚴重影響供電質量。而配電電源在農網規(guī)劃中涉及的內容相對較多，具有復雜性特征，需要工作人員根據實際情況進行優(yōu)化處理，掌握配電電源分配不合理的主要因素，為后續(xù)中低壓配電線路設計與規(guī)劃提供有力依據。

3.2 線路老化，故障率提升

在農村不斷發(fā)展的背景下，已經緊跟城市發(fā)展腳步，但由于傳統(tǒng)中低壓配電線路設計沒有得到有效優(yōu)化，導致農民用電質量無法保證，甚至存在較多的安全隱患。其中農村配電線路設備老化及故障率高作為影響農村供電質量的主要因素，在設備使用年限增加的情況下，設備受惡劣天氣因素影響會出現不同程度的故障，不僅無法正常供電，甚至會有線路起火及多種安全事故。除此之外，若農村中低壓配電線路存在故障，則會為維修帶來一定的難度，所涉及的檢修工作量相對較大，無法在正常供電時進行維修，影響人們的日常生活用電。

3.3 供電管理存在問題

農村供電網絡比較隱蔽，而且通常采用電桿架設線路，一旦出現故障會大面積停電，再加上優(yōu)化管理不規(guī)范的現象，搶修過程中容易出現重復建設的情況。目前農村配電線路質量較差且數量相對較多，各個線路之間互導性較差，只可以在小范圍內進行操作，若故障產生，需要根據實際需求進行檢修，導致停送電時間無法確定，人們日常用電受到影響，尤其是農業(yè)生產用電，影響農村各項經濟活動，不利于促進農業(yè)經濟效益的提升[1]。

3.4 公用變壓器問題

對于農村公用變壓器的運用，主要就是多個用戶共享同一個變壓器，若實踐管理不規(guī)范，極其容易出現變壓器超負荷的情況，降低用電質量，一旦超出變壓器承受范圍更容易損壞變壓器。因此，在農網改造工作開展時，必須要對公用變壓器存在的問題進行分析，這樣有助于在現有的基礎上進行優(yōu)化與完善，杜絕所產生的影響及限制，實現對電網運行質量的改善。

4 變壓器的設計與選擇

目前農村用電模式較為單一，幾乎很少涉及工業(yè)用電，所以一直延續(xù)著多個用戶共享一個變壓器。在農網改在工程開展的過程中，為實現優(yōu)化設計，應該對中低壓配電線路的設計方案進行優(yōu)化，并合理地選擇變壓器，將其放置在負荷量相對較大的位置，這樣有助于更加有效地降低負載壓力，通過輻射的方式實現對電壓擴散，保證電量供給均勻，減少電能損耗所帶來的影響。但由于農網用戶分布相對較為松散，需要根據實際情況選擇用電量相對較少的變壓器，而且應分析日后檢修及更換等問題，這樣有助于對各項工作進行優(yōu)化與完善，實現有效創(chuàng)新，杜絕所產生的影響，保證人們日常生活正常用電。

在農網改造工程展開環(huán)節(jié)，需要根據各個區(qū)域經濟發(fā)展特點選擇變壓器，并對中低壓配電線路改造位置進行分析，這樣有助于實現更加有效的優(yōu)化創(chuàng)新，保證整體設計效果。再加上變壓器的設計與選擇應遵循各項標準，并針對不同區(qū)域的經濟特點，選擇更加符合當地實際用電需求的變壓器。與此同時，為保證變壓器設計的規(guī)范性，工作人員應根據原始數據，選擇硅鋼片及鐵芯結構、計算鐵芯柱的直徑，選擇鐵芯柱磁通密度并計算每匝電勢情況，計算高低壓繞組匝數，隨后進行結構優(yōu)化設計，保證高低壓繞組設計的高效性，為保證設計效果，還應該對短路特性進行計算，明確磁路系統(tǒng)設計與空載柱計算，準確繪制變壓器布局圖及引線開關設計，確定尺寸后對變壓器質量進行計算，完成變壓器程序的布置，為后續(xù)的中低壓配電線路規(guī)劃設計奠定基礎。

5 中低壓配電線路規(guī)劃設計與選擇

對中低壓配電線路實施改造設計的過程中，為保證整體設計效果，工作人員應該事先圍繞中低壓配電線路導線路徑的設計進行分析，合理選擇線路通道、優(yōu)化供電半徑，進而通過線路的設計選擇配電線路，應針對線路磨損及使用故障進行分析，并結合農村網絡線路的改造情況進行分析，將線路貫穿到應用的各個環(huán)節(jié)，使人們正常用電，促進農業(yè)健康發(fā)展，中低壓配電線路規(guī)劃設計如圖1所示。其中，在中低壓配電線路設計的過程中，為盡量減少線路施工所產生的影響及限制，應遠離農業(yè)種植區(qū)域，盡可能將線路設置在主干道等交通便利位置，實現節(jié)約資源的同時，為后期的維護提供更多便利[2]。

圖1 中低壓配電線路規(guī)劃設計

對于中低壓配電線路導線截面的設計與規(guī)劃，工作人員在實際開展的過程中，應該注重分析農村用電量，了解不同時間用電量增加或減少情況，這樣可以合理地挑選導線截面線路，通常需要選擇質量相對較高的線路，并圍繞線路老化、電能消耗及熱化等因素的限制進行設計。通常在實際進行選擇的過程中，以線路輸送電能計算，準確計算導熱截面，進而合理地運用監(jiān)測設備實時掌握電流傳導流量，實現優(yōu)化創(chuàng)新，在用電負荷下保證安全運行。在進行設計的過程中，應觀察配電線路的架設高度，優(yōu)化終端耐張橫擔、引線橫擔、跌落開關橫擔及避雷器橫擔的設計，并且在設計完成后應該進行試驗檢測，保證其安全穩(wěn)定運行，避免受某一環(huán)節(jié)設計不夠規(guī)范而無法有序進行。

所以，對于中低壓配電線路設計與規(guī)劃，為促進農網改造水平的提升，必須要在現有的基礎上分析改造所面臨的問題及影響，進而進行合理的優(yōu)化。再加上農網改造與農業(yè)經濟發(fā)展聯(lián)系較為密切，只有不斷對改造方案進行創(chuàng)新，才有利于促進改造水平的提升。

6 導線弧垂及排列方式

在導線弧垂及排列方式控制的過程中，應明確準備工作的要求，并根據實際情況進行合理化控制，遵循各項工作開展要求，導線的弧垂和電桿檔距及截面控制應合理進行規(guī)劃，并充分考慮氣候問題。對此，在確定弧垂的過程中，應對當地氣候情況有充足的掌握，嚴格遵循各項設計要求，以便于控制誤差的產生。對于導線排列方式的選擇工作，在實踐工作開展階段應健全針對性處理方案，降低電桿的高度，避免有斷線或導線搭連的情況而產生事故。對此，工作人員在實際工作開展階段，應做好統(tǒng)籌規(guī)劃控制，嚴格遵循各項設計標準，在導線選擇階段，可以使用0.4 kV導線，按照水平排列的方式運行，以多種趨勢進行優(yōu)化與健全，更為準確地進行控制，避免垂直排列所產生的問題。然而，桿型的選擇作為提升電桿質量及延長其使用壽命的基礎，在選擇階段應遵循各項標準，并合理進行規(guī)劃控制，圍繞線路成本控制及國家標準進行，根據實際情況控制高度設計，為后續(xù)工作的順利開展提供保障。

7 配電線路金具及絕緣子的選擇

農村電網規(guī)劃設計工作開展階段，應圍繞多樣化工作進行全面分析，更為準確地對工作進行控制。其中，在配電線路金具及絕緣子選擇的過程中，應圍繞橫擔展開分析，保證其曲度符合要求，避免在后續(xù)運用中存在問題。對于絕緣子的選擇，其性能需要達到相關標準，例如，對于10 kV的直線桿和小轉角桿，可以使用絕緣子橫擔進行控制，選擇2種模式保證絕緣子的質量，促使其性能得到充分展現。在電網設計工作階段，所涵蓋的內容較多，一旦處理不夠規(guī)范，會產生相對較為嚴重的影響，不利于提升電力系統(tǒng)運行質量，限制人們生活水平的提升。所以，相關管理與規(guī)劃設計人員在工作階段，應圍繞用電安全、用電質量進行分析，對不同區(qū)域農村電網進行統(tǒng)籌規(guī)劃設計，保證人們用電安全，在設計中進行創(chuàng)新，掌握所面臨的主要問題，為電網規(guī)劃改進提供保障。

8 中低壓配電線路安全保護方式

8.1 短路保護

農村電網配電線路在運行過程中，經常受外界因素影響產生線路短路情況，尤其是處于氣候炎熱的熱帶和亞熱帶地域，由于該地區(qū)雷雨季節(jié)持續(xù)較長，中低壓線路在這種環(huán)境下若沒有得到有效保護處理，極其容易出現短路情況。因此，該區(qū)域應注重安裝干燥處理裝置，避免受天氣與氣候因素影響導致變壓器短路情況，實現有效短路保護，提高線路規(guī)劃設計的效果[3]。

8.2 防雷保護

農村目前所運用配電線路的設計效果不佳，而且在用電量不斷增加的背景下，不僅無法保證用電質量，一旦受雷電因素影響會產生安全隱患。因此，為減少雷電對中低壓配電線路的影響，需加強對防雷保護的認識，并在變壓器和低壓兩側安裝避雷裝置，并注重避雷裝置材料的選擇，實現有效優(yōu)化與完善，提高整體避雷效果。對于避雷裝置的接地線設計，應盡可能將其與變壓器外殼金屬接在同一位置，這不僅符合相關運行規(guī)定，同時可以實現絕緣處理，全面保證接頭絕緣處理效果。除此之外，為防止雷電擊穿配電線路設備，則應該將0.4 kV氧化物間隙避雷裝置安裝在電能表箱當中，有效防止雷擊情況，確保接地線路不會出現漏電情況，保證農村居民的用電安全。

8.3 剩余電流動作保護

農網改造工作開展時，要想有效對剩余電流保護模式進行規(guī)劃，應分析農村實際用電量，并根據實際情況進行合理的選擇。通常在進行剩余電流動作保護工作時，主要選擇中級及末級保護方式，這2種方式有助于實現對電流的有效保護，并對所用電量進行合理控制，保證用戶用電安全。因此，配電線路規(guī)劃及設計時需要將剩余電流總保護裝置安裝在室外，促使農村居民可以正常用電，提高配電線路設計的安全性。

8.4 應注意的問題

在對中低壓配電線路進行設計與規(guī)劃時，應盡可能遠離高電壓線路架設，并加強對保護裝置安裝的重視，合理地選擇保護裝置材料，實現有效優(yōu)化與控制，促進安裝效果的全面提升。而且低壓線路建設需避免與光纜通信及國家設施網絡靠近，應自主架設線路，并清除未經過允許的線路建設。除此之外，在設計環(huán)節(jié)，還應該采取雨水滲透保護措施，實現有效控制，并杜絕所產生的影響及限制[4]。

9 結束語

總而言之，在農村快速發(fā)展的背景下，國家越來越重視農村電網改造，解決供電量增加所產生的問題，實現對傳統(tǒng)配電線路規(guī)劃設計的優(yōu)化，保證農村用電安全。因此，農網改造中對配電線路規(guī)劃設計環(huán)節(jié)，應科學合理地選擇配電設備，尤其是變壓器的選擇，需保證其運行質量，提高供電可靠性，合理規(guī)劃配電線路，做好全面的保護工作，展現地下配電線路設計的效果。