農村配電網建設及改造探討

楊紅

摘要：文章對農村配電網建設與改造的總體技術要求和農村電網現狀進行分析，并提出了相應的完善措施，希望能對未來我國農村配電網建設有所裨益。

關鍵詞：農村；配電網；建設；改造

一、農村電網建設與改造的總體技術要求

2011年國家電網公司在《農網建設與改造技術導則》中對農村電網建設與改造的總要求進行了詳細規定，具體內容包括：（1）農村電網建設與改造應當滿足國民經濟發展、居民日常生活用電和建設社會主義新農村的要求；（2）農村電網的建設與改造必須始終堅持“統一規劃、分步實施、因地制宜”的原則；（3）全面落實通用設計、通用設備、通用造價和標準工藝的規定；（4）農村電網硬件設備選型應嚴格遵守國家相關政策規定，并堅持“安全高效、節能環保”的原則；（5）堅持以“統籌規劃、先行試點、分步實施”的原則為指導，推進農村電網智能化建設；（6）城市化水平較高的農村地區，其配電網建設和改造應參考城市配電網規劃設計導則。

二、農村電網現狀分析

（一）供電能力不足

農村地區用電量存在明顯的季節性特征，特別是在夏季。從居民生活角度來看，隨著人們生活水平的不斷提高，冰箱、空調、洗衣機等大功率電器在農村的普及率逐漸提高，極大地增加了農村用電負荷，導致農村用電量大幅超標。從農業生產角度來看，在迎峰度夏時期，由于推廣機械化作業，農業用電量大大增加。以灌溉為例，過去一臺50Kv·A的配電器最多可供應7臺抽水機同時抽水，如今只能滿足4臺抽水機的用電需要。造成農村供電能力不足的原因主要包括三個方面：（1）目前我國農村的配電設施相對較差，農村供電能力較弱，容易造成變壓器跳閘、燒毀的現象頻發。配電變壓器數量不足，對農村居民正常的生產、生活帶來巨大影響；（2）部分低壓線路導線截面積太小，使電路的供電能力有所下降。目前我國農村的電路主要采用50mm2和35mm2兩種規格，完全無法滿足農村供電負荷需要；（3）農村配電網存在線路分散、專業電工少、工作強度大等特點，用電設備難以得到充分的保養和檢查，造成用電設備的故障率升高。一旦出現用電事故，搶修人員無法在短時間內解決問題，造成長時間停電，進一步降低了農村供電能力。

（二）電能質量低

近年來我國供電部門對農村的10kV配電設備進行多輪改造，農村電網設備水平整體上有了大幅提高，但仍有很長一段路要走。從改造面積來看，由于點多面廣，尚有很大一部分地區的配變及線路未實現完全改造，目前已完成設備改造的區域僅占農村電網總面積的40%。從設備使用時間來看，在公用配變中，還有大量投運時間超過20年的配變設備和配電線路仍處于運行狀態，同時高損耗配變也未進行更換，這部分設備和線路的負載能力與運行情況已經對農村電網的電能質量造成嚴重影響。

（三）配電網結構弱

農村配電網絡以輻射網為主，這會造成電路轉載能力弱，導致局部地區出現大面積停電。雖然我國花大力對農村配電網絡進行改造升級，但部分未改造地區由于受資金等方面的限制，仍存在一些問題，如偏遠地區電網線路導線截面積不符合要求、線路老化嚴重等，這些問題極易導致電路短路，影響電網線路的安全性和使用壽命。一旦遭遇大風、暴雨、冰雹等惡劣自然災害，這些線路的穩定性無法得到切實保障，不僅會造成農村地區供電可靠性下降，還會發生斷線事故，威脅農村居民的生命財產安全。

三、農村電網建設與改造問題研究

（一）提高電網整體供電能力

隨著農村地區生活水平的上升，農村居民對用電提出了越來越高的要求。為了有效解決農村配電網出現的“低電壓”問題，必須對電網的整體供電能力進行升級。造成“低電壓”問題的主要原因包括農村家庭用電負荷上升、變電站分布不合理、線路超載、管理水平不足、缺乏必要的維護、檢測手段匱乏等。針對以上問題，農村電網應增加電源節點，縮小供電范圍，優化配電變壓器的容量，并采用簡化電壓等級等措施，提高農村電網的管理水平。在硬件設施方面，第一，供電部門應及時更換已經報廢或即將報廢的供電設備。第二，落實配電網n-1安全標準，對無法滿足n-1要求的變電站進行雙電源改造，提高供電的穩定性。第三，對變電站進行老化設備改造，提高設備利用率，實現變電站智能化運作。第四，安全專人定期對供電設備進行檢查和維修，一旦發現問題，及時采取有效措施予以解決，最大限度地避免斷電。

（二）合理規劃農村電網結構

合理規劃電網結構，能夠提高農村電網抵御大風、暴雨等惡劣自然災害的能力，實現電網運行安全水平的提升，提高電網供電的可靠性。在規劃農村電網結構時，應始終堅持與農村整體建設規劃相結合的原則。首先，對農村地區未來發展情況進行準確評估，通過科學論證提高線路布局和設備選擇的科學性、合理性，從而在預留發展空間的同時，避免出現浪費。同時還應突破過去的區域限制，統籌城鄉電網發展，實現農村經濟社會的和諧發展。其次，在農村電網變電站建設中始終牢記“密布點，短半徑”的原則，避免線路迂回。最后，在主接線上可采用單母線分段接法，若部分變電站承受的供電負荷較重，可適當增加旁路母線，提高電網供電的可靠性。

（三）裝設無功動態補償設備

農村用電需求的增加，使農村配電網的供電距離與過去相比遠遠增加，一定程度上對供電電能的質量造成影響。在輸送相同的功率時，提高功率因數有利于降低視在功率值與對應的負載電流，從而降低供電線路的功率損耗。因此，裝設無功動態補償設備能夠有效提高功率因數，改善農村配電網的供電質量。為了最大程度地降低供電中的損失，在農村配電網建設及改造過程中，應采取變電站集中補償和大用戶集中補償相結合的無功補償方式，使農村居民享受到質量更高的供電服務。

（四）優化配置變壓器容量

1. 提升配電變壓器的負荷率。不同的配電變壓器對供電效果會產生不同影響，所以在農村配電網建設中，應對各地區的配電變壓器容量進行分別統計，并根據不同的容量、大小采用合理的配電變壓器，提高配電變壓器的負荷率，有效解決農村供電范圍廣、用電負荷大等問題。

2. 選用S11及以上的節能型變壓器。因資金投入量有限，我國農村的配電變壓器系統仍以能耗率較高的配電變壓器為主。這些老舊的配電變壓器能耗高、效率低，造成電網系統供電質量下降，電能損耗增加。節能型配電網與變壓器能顯著提升農網供電質量，S11及以上的節能型變壓器的優勢主要表現在兩個方面。首先，空載損耗值更低。其次，負載率低，節能效果顯著。

3. 合理選址。配電變壓器的選址點與配電網的電能損失及電壓損失率密切相關，為了降低配電損耗，配電變壓器應采用兩點或多點布置。同時，配電變壓器應布置于負荷密度高、供電范圍大的電力負荷中心。綜上所述，配電變壓器選址必須充分考慮供電區域的負荷要求，并盡可能地降低耗能，如在負荷分布集中且波動較大的供電區域，采用兩點布置方式以減少配電損耗。

（五）完善管理措施

1. 供電企業應對供電設備和配電線路進行實時維護和檢測。2. 重視對電線負荷的控制，最大限度地避免三相不平衡的現象發生。3. 采取電價時段優惠等激勵措施，盡可能地讓農村居民錯開用電高峰時期，從而完善電壓調控機制與監測網絡。4. 綜合運用多種現代化檢測設備，充分發揮其調度作用，對容易出現低電壓的線路和地區實行動態化監測。

四、結語

農村配電網建設及改造是推動新農村建設的重要環節，政府與電力部門應在這方面加大投入，促進農村經濟進一步發展。

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（作者單位：貴州省江口供電局）