淺談農網改造中低壓配電線路的設計與規劃

朱道強

摘 要：隨著農村經濟的發展，原有電力系統難以滿足實際應用需要，因此國家提出農網改造工作，旨在提高農網的效能和安全性。本文首先指出當前農網系統存在的問題，然后介紹了低壓配電線路的設計規劃要點，最后對相關注意事項進行總結，以供參考。

關鍵詞：農網改造；問題；低壓配電線路；設計規劃

農網改造是一項利國利民的重要舉措，具體工作中要滿足兩個要求：一是將農網改造融入國家電網建設工程，結合農村地區的生態環境，滿足人們的生產和生活需要；二是要提升電網設備的使用效能，及時解決電網和輸電設備問題，實現增容擴容的目標。以下結合實踐，探討了低壓配電線路的設計規劃方法。

1.當前農網系統存在的問題

1.1 使用時間長

在農網系統中，大多采用10KV電壓等級的線路，由于使用年限長，會出現明顯的老化問題，導致電網的強度降低。而且，由于設備陳舊，難以保障安全性和可靠性，例如：變壓器采用高耗能型號、低壓架空線路采用裸鋁線，會威脅人民群眾的安全。

1.2 規劃不科學

農網在設計建設期間，由于缺少長遠規劃，往往變壓器選擇不合適、低壓線路曲折迂回，提高了電網的損耗[1]。例如：布設電網時，施工人員對防雷、接地的設計不合理，遇到雷雨天氣時容易發生跳閘事故，降低了用電安全性。

1.3 電能質量差

在偏遠農村地區，供電線路過長導致損耗增大，電網電壓相應降低，難以在正常負載條件下運行，具體表現為照明燈變暗、電動機溫度升高等。在經濟水平較高的農村地區，由于電力設備的大量應用，導致電網負荷明顯增高，現有線路回路少、導線細、無功補償容量低，因此合格率偏低。

1.4 整改不徹底

在農網改造工程中，戶內線的整改和整個農網的改造不同步，限制了用電量的增長。調查顯示，目前農村居民戶內的配線截面小，而且接線混亂，存在絕緣老化等情況。將其用于大容量電器中，就會造成過流發熱，極易引起安全事故。而在保護設施上，只在進戶線上安裝熔絲盒，難以保障用電安全。

2.低壓配電線路的設計規劃要點

2.1 變壓器

我國農村用電模式單一，而且工業用電量少，因此多個村社共同使用一個變壓器，不僅提高了變壓器的負荷，而且也會影響用電安全性。對此，變壓器的選擇應遵循多布點的原則，要點如下：①容量選擇。分析變壓器的負荷性質和大小，并考慮到未來5-10年的發展趨勢。在配變容量上，要求滿足實際負荷的最大值，例如將戶均容量設置為2kVA。在負荷一定的條件下，配變容量越大，空載損耗、負載損耗越大，因此要優先選擇低損耗的變壓器，以減少設備鐵損。②安裝位置選擇。選擇安裝位置時，其一要分析安裝費用、線路損耗、后期運維等要素，促使安裝點位于負荷中心，控制供電半徑在500米范圍內，保證末端用戶供電質量；其二盡量避開人員密集區域，能保護人身安全；其三能方便安裝和維修；其四遠離低洼或高坡地形，規避雷電和雨水的危害。

2.2 配電線路

低壓配電線路的選擇，首先從導線截面積入手，其次是電路的運行途徑，最后是線路中橫擔、配電桿塔絕緣子等。而且，選擇時要考慮到農網改造的速度，以及未來農網發展的趨勢，一方面要繞過農業種植區，保證正常的農業生產活動；另一方面要盡量靠近主干道，實現節能目標。配電線路導線的截面積，決定了區域供電的電量負荷標準，實際工作中要先確定配電線路的損耗、發熱量，確保密度、機械強度等參數滿足要求[2]。而導線截面是由電量功率、電壓決定的，因此想要控制線路電流，應該合理選擇導線截面。

具體到配電線路的橫擔，要求具有一定的彎曲強度，為了滿足農網改造工程的需要，角鋼橫擔的長、寬、高，不能低于50mm、50mm、5mm。配電桿塔上的絕緣子，要滿足線路穩定運行的要求，以0.4KV的直線桿為例，可以選擇瓷橫擔式絕緣子、碟式絕緣子；對于電桿街碼配線，可以采用垂直布線。

2.3 安全保護

第一，短路雷電防護。數據統計顯示，農網短路事故主要發生在雷電天氣中，不僅影響正常的生產，嚴重時還會威脅人身安全。因此，變壓器在改造的同時，還應該提高防雷效率，采用安全保護措施，降低電網短路事故的發生風險，具體如下[3]：①規劃期間，可以選用氧化鋅避雷設備，將其置于變壓器前端，能提高電網的避雷性能，保證配電線路及設備的安全運行。②加強安裝管理，以接地線為例，要和變壓器的金屬外殼緊密連接，和線路的中性線接點放在同一位置，實現共同接地，能防止設備漏電。③接地電阻要滿足配電線路的運行要求，科學控制避雷裝置的截面積，通過降低電流量，避免發生短路故障。④電網布設要處于干燥、高海拔的地區，即使在雷雨天氣中也能保證電網的干燥性，避免因潮濕引起的短路。

第二，剩余電流動作保護。在線路保護上，還應該采用剩余電流動作保護裝置，包括剩余電流總保護、剩余電流末級保護等。其中，總保護一般安裝在低壓出口處，末級保護則安裝在室內。在大規模、供電范疇較大的公司中，在配電線路上采用剩余電流中級保護，能保證用電負荷正常使用。

3.低壓配電線路設計規劃中的注意事項

3.1 用電量分析

農網低壓配電線路設計期間，用電量分析是一個重點，其一為電網配置提供了依據，避免供不應求而造成用電困難，或者供大于求造成資源浪費。其二能為電網的運維管理創造有利條件。通過分析用電量，在改造工程中可以輸入電力，繼而確定電桿的分布和數量，提高電力企業的經濟效益。

3.2 電能表選擇

在農村電網中，進戶線一般選用BLVV鋁芯導線，應該結合居民的數量，確定接戶線導線的截面積，確保三相負荷的平衡性。對于電能表的選擇，遵循一表一戶的原則，根據用戶的實際用電情況，選擇最佳的電能表。以多功能電子式電能表為例，具有以下功能[4]：①計量存儲，可測量顯示功率、需量、功率因素等指標；②監視，采集并分析用戶的用電功率和最大需量，防止竊電行為；③控制，包括負荷控制、時段控制等，前者利用內部編程或通信接口接受控制指令，后者則用于多費率分時計費；④管理，和電力系統抄表系統相連接，實現數據交換。

3.3 簡化電壓等級

農網一般按照放射狀布設，大多采用單向供電模式，但農村規模小、人口多，難以保證安全間距。對此，應該加大配變容量，采用環網設計、開環運行，能提高供電安全性和穩定性。此外，在間隔較小的配電變壓器之間，加入接電箱有利于負荷調整。

3.4 電網合理布局

農村地理地形條件復雜，應該合理布局變電所、變壓器的位置，為農網設計規劃打下基礎。以變電所為例，要滿足《變電所總布置設計技術規程》要求[5]，充分考慮安全運行、有利管理、便于擴建和施工，從周邊構筑物、地下管溝、道路、綠化設施等入手，進行平面與豎向布置。

結語：

綜上所述，當前農網系統存在的問題，主要是使用時間長、規劃不科學、電能質量差、整改不徹底。基于農網改造背景下，文中從變壓器、配電線路、安全保護等方面，介紹了低壓配電線路的設計規劃方法。具體工作中，注意事項包括用電量分析、電能表選擇、簡化電壓等級、電網合理布局等，以此推動電力企業可持續發展。

參考文獻：

[1] 石光生，張曉慶，孫林云.低壓配電系統接地工作分析與淺述[J].城市建設理論研究（電子版），2015，（14）：2776.

[2] 王虎.農村低壓電網改造措施探析[J].城市建設理論研究（電子版），2013，（18）.

[3] 張長忠，宋玉芳.農網改造中的農村低壓電網規劃與設計[J].環球市場，2017，（2）：151.

[4] 魏俊曄.淺談農網改造中低壓配電線路的設計與規劃[J].中國高新技術企業，2013，（12）：134-135.

[5] 賈瑩瑩.農網改造中中低壓配電線路的設計及其規劃探析[J].商品與質量，2017，（4）：167.