当前,随着农村居民家庭电气化程度的提高,空调、电冰箱、电饭煲等电器大量使用,供电末端电压偏低成为部分农村地区居民用电的难题。然而,治理低电压是一项系统工程,一方面需要对配电网统筹规划改造升级,避免脚疼医脚,头疼医头,造成重复建设、资金浪费。另一方面要考虑当地的城镇化规划,考虑农村产业结构,为避免过度超前造成投资浪费,对农村电网规划应采用适度超前的原则。为此,搞好农村配电网改造升级应主要做好以下几个方面:
一、 从实际出发,从发展着手,搞好负荷预测。
从居民用户的现实的用电状况看,家用电器主要为照明设施、电视、水泵、空调、电饭锅、电磁炉、计算机、电冰箱、电动车充电设备等家用电器,而且最大负荷易出现在降温制冷或晚饭时间;在配电网设计中还应考虑季节因素、设备负载率及家用电器的使用同时率。
家庭照明、计算机、电冰箱的用电负荷较小,主要用电负荷为电炊具、空调和电动车充电设备,考虑到电动车充电可安排在晚饭过后,因此与电炊具的用电负荷基本不发生重叠,空调和电炊具用电负荷高峰均在启动后较短时间,高峰用电负荷重叠时间较短,不作为主要考虑因素,根据现行的农村配电网规划设计原则,每户的最大设计负荷一般应不超过4千瓦。
二、 村内配电台区设计:
村内配电网应分为户表及以下、分支线路、主干线路、配变容量四个层次,予以规划设计。
1、 台区建设应遵循小容量短半径原则,以新增为主。
现在,农村配电网很大程度上存在台区数量少的问题,往往一个台区所带用户数量超过200户,甚至达到三、四百户,农村的配电变压器户均容量一般达不到1千伏安,很多配变出现了超负荷问题,配变容量与农村用户的电力负荷需求相比还存在较大的缺口。
农村中的台区规划应该从全村配电网整体出发,合理规划进村高压线路的走向。村内高压线路一般应采用树状分布,从主干街道进入,走次干街道分流。规划村内配电台区分布,应首先规划各台区的供电区域,考虑村内的较大用电负荷和出现时间,本着靠近负荷中心的原则,对配电台区进行合理布局。
解决农村的低电压、线损高的问题,还要从户均配电变压器容量着手,并遵循台区建设以新建为主,本着小容量短半径的原则合理布点,高压供电进村,每个配电台区的用电负荷可按照同时系数0.5核算,单个台区容量不超过200千伏安,单个台区供电居民用户不超过100户。为满足将来居民用户的用电负荷增长需要的台区就地增容、调整留下空间。
2、 低压线路设计
在配电网建设中,导线型号的选择不仅影响到供电能力,也影响到电网建设的投资是否合理、经济。低压供电线路导线型号的选择不但要考虑下游用户的用电负荷、用户数量,还要考虑今后新增台区的负荷切改,应该从全村的台区布点规划对低压供电线路进行网状设计。低压线路导线线径的设计应该考虑今后用电负荷增加、负荷分布变化、配电台区的新增、调容。
处于线路末端的分支线路设计,应考虑本分支所带的用户数量及用电负荷。考虑用户用电的同时率,每户的用电电流可按照15安培计算;考虑到三相供电的用户负荷被分为三部分,根据导线的经济电流密度核算,所带居民用户三十户以下的分支线路可采用50平方毫米的绝缘导线,带居民用户三十户以上的分支线路应采用70平方毫米的绝缘导线。若果有低压工副业用电负荷,应根据其用电地址距离主干线路的远近及一般生产用电时间,考虑对分支线路适当增大线径。
农村配变台区一般设计为两路出线,变压器出线到分支线路之间的线路一般被称之为主干线路,由于用电负荷很难做到理想的均匀分布,每条主干线路的单相导线所带负荷有可能会超过50千瓦,所选导线线径不应低于95平方毫米,考虑到今后变压器就地增容及台区所带的少部分低压工副业用电负荷等因素,用电负荷较大的可选择120平方毫米的绝缘导线。
3、 接户线及电表箱设计
居民电表箱以上的接户线一般为单相电接入,四表位表箱的进户线线径一般不低于10平方毫米,六表位电表箱进户线线径一般不低于16平方毫米;特殊情况下,两个四表位表箱需要使用同一进户线时,接户线线径不应低于35平方毫米。如果表箱内有较大用电负荷的居民用户,接户线线径应适当加大。
对于三相电引入电表箱的接户线,应根据用户的用电负荷情况予以特殊考虑,一般以其单相最大负荷进行设计。电表箱内的电表额定容量选择应大于用户的最大用电电流,一般不考虑使用互感器接线。电表箱选型应考虑满足今后智能表的安装需要,具备电源开端、漏电保护功能,以提高农村用户的供电可可靠率和安全用电水平。
三、 村外农业排灌配电网设计:
在山区和半山区,村外用电负荷主要是农业排灌,所带机井多为深井,扬程较高,用电容量较大,分布地点分散,应遵循一个台区给一眼机井供电即“一井一变”的电网规划原则,规划10KV线路。
在平原地区,耕地地块较大,机井分布较为合理。在规划配电线路时,应尽量沿田间道路走线,横平竖直,为今后的农村土地流转、土地整理和大型机械化耕作打好基础。规划配电台区容量和低压用电线路不仅应考虑机井数量、水泵用电容量,还应考虑每眼机井的浇地面积和今后因地下水位下降所需要的用电容量增加的需要;为便于农业机械化耕作,低压用电线路应采用电缆地埋敷设,在低压电缆敷设工艺上应考虑防止鼠害、蚁害对正常供电可能造成的影响。
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