農網改造中的農村低壓電網規劃與設計探討

馬眼初

摘要：本文通過對農村低壓電網改造原因的分析，明確了農網改造的必要性。然后針對我國農村低壓電網的實際情況提出了相應的規劃與設計方案，以此來為農網的規劃設計提供相應的參考。

關鍵詞：農村電網;低壓電網;改造;規劃設計

中圖分類號：文獻標識碼：A

引言：我國的低壓電網十分龐大，尤其是在農村地區，低壓電網的規模已經位居世界第一。在我國，大約90%以上的國土都被農村低壓電網所覆蓋，這些低壓電網和我國的農業生產、農村經濟水平提升以及農村居民生活質量保障都有著直接關系。然而隨著農村電力發展水平的提升，農村低壓電網的建設問題也越來越明顯。因此，電力部門應全面注重農網改造的必要性，并對農村低壓電網進行合理的規劃與設計。

一、農村低壓電網改造原因分析

首先，城市化進程的加快讓農村居民數量不斷減少，所以農村的用電量也在減少，很多的電桿、電線都處在浪費狀態，且由于輸電線路比較多，輸電損耗情況也比較大，由于線路故障所產生的維修成本也會更大。其次，因一些農村地區的經濟發展較快，所以目前的低壓電網已經難以滿足其實際需求，這就需要對農村低壓電網進行升級改造，以此來促進農村經濟的發展[1]。最后，很多農村地區的電網由于使用時間久，已經出現了線路老化問題，接頭位置很容易短路，有著較大的火災風險，所以出于安全方面的考慮，農村低壓電網的改造也勢在必行。

由此可見，農村低壓電網改造是我國當今電力行業發展和農村經濟發展的一項必然舉措，合理的農網改造不僅可以滿足農村經濟發展需求，提升農網運行的安全性、穩定性和經濟性，同時也可以實現我國整體社會經濟的進一步提升。因此，電力部門應該重點關注農村低壓電網的規劃設計，以此來保障良好的農網改造質量[2]。

二、農村低壓電網的規劃設計

（一）配電變壓器容量選擇

在農村電網改造中，應該對配電變壓器容量進行科學計算，避免“大馬拉小車”的情況，以此來降低線路消耗，節約成本。變壓器容量選擇應該結合農村地區近5年到10年的發展規劃來確定。如果農村電網沒有明確的發展規劃，或者是發展規劃具體實施中發生了較大波動，可以將當年用電量作為依據，通過以下公式進行變壓器容量計算：

其中，K1代表負荷分散系數，農村低壓配電網的K1值取1.1;cosφ代表功率因數，可以按照0.8計算;K3代表變壓器經濟負荷率，取值在0.6-0.7之間;K4代表電力負荷發展系數，通常情況下，其取值范圍在1.3-1.5之間。

同時，在變壓器容量選擇時，應充分意識到時間和季節等因素都會對農村電網用電造成影響，進而加大用電負荷波動，所以如果條件允許，可以選擇調容變壓器或母子變壓器，以此來滿足不同時間、不同季節內農村低壓電網的用電需求。

導線截面選擇

農村低壓電網架空導線界面應按照農村實際的用電負荷來確定，同時應充分考慮近5年到10年內農村電網負荷的增長需求，保障導線與電壓損失、發熱條件、機械強度、電流疏密等要求相符[3]。在具體的截面選擇中，通常要將配電導線所要輸送的有功功率和規定的電壓損失作為依據，來進行導線截面的計算。然后需要核實該導線載流量是否和安全載流量相符，最后才可以科學地選擇導線截面。按照我國農網電力技術規范，在三相動力供電系統中，電壓損失應該在7%以內，在220V單相供電系統中，電壓損失應該在10%以內。由此可以計算出導線截面：

其中，PL代表負荷距離，單位是kWm;C代表一個常數，在三相四線供電系統中，銅線的C值為77，鋁線的C值為46，在220V單相供電系統中，銅線的C值為12.9，鋁線的C值為7.7;U代表電壓損失的百分數值，單位是V。

同時，按照我國的低壓配電規定，PEN干線應該選擇單芯導線，銅材橫截面積應該大于等于10mm2。如果選擇的PE線和相線相同，則最小橫截面應該按照下表來確定：

集中補償

可以在專用低壓變壓器母線上安裝電容器組，使其和電容器組里的自動投切裝置配套使用，這樣就可以對無功功率進行自動追蹤，通過控制無功功率變化來補償用戶總容量，防止欠補償或過補償現象發生。這樣就可以讓用戶的用電功率因數一直處在合理范圍，達到最佳的集中補償效果。

分組補償

可以在用電設備車間中分散設置電容器，讓用電設備的無功功率消耗得到就近補償，這樣就可以降低輸電線路無功功率損耗[4]。相比較集中補償而言，分組補償有著更好的降損節電效果。

單臺電動機補償

在具體規劃設計時，可以讓電動機和電容器同時運行和停止，通過電容器來補償電動機的無功功率消耗。這樣就可以有效降低輸電線路中的無功功率損耗，保障電力行業的經濟效益。

防雷保護

1、10kV農村低壓配電網防雷保護

首先是直擊雷保護，可采用高一級絕緣子或瓷橫擔來提升線路防雷水平，最好應該在導線最上端絕緣子上設置接地保護間隙，其間隔應控制在6-7m之間。其次是感應雷保護，在線路絕緣設施比較弱的位置，比如特高桿塔、終端桿等位置，都應該設置相應的避雷裝置[5]。

2、0.4kV農村低壓配電網防雷保護

因為0.4kV農村低壓配電網不具備足夠高的絕緣水平，雷擊事故的發生幾率很高，所以在防雷保護中，一定要對0.4kV農村低壓配電網的防雷保護做到足夠重視，在必要的位置需要加載擊穿保險或避雷器裝置，以此來避免雷擊。比如，在雷電多發區，所有和架空輸電線直接相連的電能表都應該加設保護間隙。

結束語：

綜上，農村電網的改造是當今電力行業必須解決的一個問題，也是當今社會經濟發展的必然。因此，電力部門應該全面了解農網的實際情況，對變壓器容量、導線橫截面積做到科學計算，做好無功補償改造，并注意做好防雷保護措施。這樣才可以提升農村低壓配電網的使用質量，保障電力能源的合理節約。

參考文獻

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