农村低压电网规划和设计技术论析
摘要： 通过对低压电网主要的路径、供电方式和设备设施以及辅助设施的具体技术要求进行一一论述，目的在于通过本课题的技术研究，给同行们一些有益的启示。同时，科学长远的规划和设计农村低压电网，可从根本上优化电网结构，降损节能，确保项目资金最大效能的发挥，这对加快新农村建设任务的完成也具有现实指导意义。
关键词： 农村低压电网；规划与设计；技术研究
中图分类号：TU85 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2011）0920092－02
农村低压电网的规划和设计是否合理，将直接影响到当地经济的发展，低压电网的安全经济运行及日常维护、抢（检）修。通过对低压电网规划和设计提出的科学规划、统筹兼顾的具体技术要求，有效地确保了农村低压电网的安全经济可靠运行。
1 农村低压电网规划和设计的概述
在通常情况下，农村低压电网是指以农民群众的生活照明、农田灌溉和加工农副产品、乡镇工业等用电形式，配电线路在10kV以下所构成的配电网。由于大部分农村的村庄坐落在沟沟岔岔之中，依山而建，随意性大，没有远景的规划。因此，在农村低压电网规划和设计项目初期，责任部门定要成立机构组织，高度重视，责成相关人员深入农村进行实地勘查，主动向项目区群众征求各方面的意见和建议，抓好调研工作。调研资料中要兼顾不同状况、不同自然条件而作出科学规划设计，尽量保持与项目当地的新农村建设规划相吻合，做到既有大胆创新，提高技术含量，又避免盲目性建设而造成的资金浪费，力争一步到位。
2 农村低压电网规划和设计的技术要领
由于受当地地理气候、用电负荷等各种因素条件的制约及影响，农村低压电网的规划和设计相对较为复杂，涉及的技术要求范围较广。其主要包括有低压电网的路径、供电方式，设备设施如配电变压器的选购、安装，电能表的安装与三相负荷的联接等，以及辅助设施如电杆、导线截面及横担的具体技术要求。
随着社会经济的不断发展，我国的用电需求在不断的提高，而各级电力公司的供电压力以及保证供电质量的压力开始不断的增加。与此同时，信息化技术、微电子技术的不断发展，使得电力公司的自动化管理成为可能。运用自动化技术能够有效地完成我国的电力公司的远程抄表，做好电力系统的用电信息采集工作，并且为整个电力公司的供电决策以及完善供电服务提供强大的数据支撑，同时为电力公司的营销管理水平的不断提高起到重要的作用。
2.1 低压配电线路供电方式、路径的具体技术要求
2.1.1 供电方式
因农村的照明用电价格与工业用电的价格是不同价位，因此，在规划设计时应以用电的负荷需求为供电方式选择的标准。对一般条件的村庄，可以只出“一路三相四线”即可，这样做不但可以避免电网项目投入大量资金，又可为后期当地的经济发展，实现城乡同网同价，一户一表奠定良好基础。对那些条件特别好，照明和动力用电量需求量特别大的村庄，可实行“二条线”供电方式。
配电网在电力体统中，是一个较为主要的部分，在配电网额工作过程中，电网是主要的功率消耗部分，所以对于配电网的节能降耗的实现，多余供电企业来说，意义较大。作为连接电网与用户的重要桥梁，10kV线路长度在电力网中占到60%的以上，其损失在电力网的总线损中占80%以上，因此10kV配电网的节能降耗对于电力系统的节能具有至关重要的作用。电网的功率损耗主要是变压器损耗和线路损耗，因此节能降耗的主要措施也围绕这两方面展开。
传统无功补偿方式多采用交流接触器投切，电容器和电网极易出现被投切电容器时产生的涌流频繁冲击而导致的电容器容量衰减、寿命降低、熔断器被击穿、交流接触器断弧或损坏等结果。采用微电子技术和过零投切技术，利用CPU对电压和电流的正弦波进行交流采样，并根据功率因数变化，在需要增加无功时，在电压过零点投入电容器；在需要减少无功时，在电流过零点切除电容器。从而减少了浪涌电流，解决了投切涌流问题。
常规的无功补偿系统多采用单规格、等容量的电容器，易出现某一单只电容器因容量过大而补偿精度欠佳问题。采用微电子智能网路技术和多种规格电容器搭配混合补偿技术，将每只电容器的网络地址、容量大小等信息都记录在CPU上，使无功补偿系统根据相同容量电容器循环投切，不同容量电容器适补投切原则，随意搭配多种不同容量的电容器，以粗补与细补兼顾提高补偿效果。
2.1.2 路径选择
在规划和设计路路径时，坚持科学、合理地选择低压电网线线路走向的原则。一方面要充分考虑到当地地理条件的制约，比如说来自自然灾害山体滑坡、河流改道和山洪泥石流的威胁和损毁。对需要经地下埋藏的线路还要考虑到受地下水、冻土厚度、鼠害和其它地下设施对线路的影响和破坏，做到避免不必要发生的迂回供电、卡脖子线路现象。另一方面要做到少占农田、远离易燃易爆场所同时，减少线路过长的跨越和转角过多的档距，方便后期电网的施工及运行中的维护。
2.2 低压电网设备选购安装的具体技术要求
2.2.1 配电变压器的选购、安装
选择配电变压器时，注意容量应按实际负荷及近5～10年农村电力发展计划选定。要充分考虑到受农村季节性、时间性因素的自身用电特点，针对日常运行中用电负荷大小，选择使用调容变压器或可并联的一大一小母子变压器。避免出现配电变压器“大拉小车”或长期过载运行的不良局面，也可以降低铜、铁的损耗，延长设备的使用寿命。同时，要注意选择适合于国家现在提倡的环保节能设备，如近年来国家新开发的节能变压器S11系列，其采用的是铜导线线圈，器身和绝缘是新的设计和工艺，其中损耗空载、短路分别降低了8%、25%左右，节能效果非常显著。
对于变压器位置的确定，须依据“小容量、密布点、短半径”的原则，对用电负荷比较集中且仅需1台配电变压器的小村庄，应将变压器安置在负荷中心位置，做到配电变压器的低压出口到每个负荷点保持向四周延伸辐射式，供电半径不超过500m。对用电户数多、负荷分布不均较大村庄，可采用小容量、多台变压器供电。安装的位置应该在地势较高、公众不易聚集、高、低压线路进出方便，满足现代化抄表收费等要求。同时，规划设计低压电网时，做好防雷保护装置，选择最好的金属氧化物避雷器，尽量安装在靠近配电变压器高、低压的两侧，保持低压中性点“三位一体”，避免造成雷击烧坏变压器。
2.2.2 低压计量装置的安装
在安装低压供电的计量总表时，应根据该电网项目的不同供电方式，来决定安装在变压器的低压出口处，作为收费计量表。也为后期该村庄实现城乡用电同价，作为考核表的正常使用。对于村庄的每户村民，电能表要求实现一户一且集中安装在防雨、背阴和通风的位置。表箱箱底距地面不得小于2.5m，表箱整体应留有一定空间，用于服务以后的远程集中抄表。箱内应装设有总闸刀，箱外应设有防雨罩并留设观察孔。同时，应选择新型节能电能表，但须按村民的用电负荷来选择相符的容量。
2.2.3 三相负荷接入
为了使三相负载平衡安全运行，减少线路出现故障或检修时的停电面积，规划设计时须抓好用电负荷的三相平衡。在一般情况下，可依据现场具体情况分别选择出线口引出的2条或2条以上的三线四线制回路，来实行分区分片和动力用户专线供电，这样如遇线路发生故障、日常检修，可停电的面积将大大的减少，避免了线路迂回现象。但选择时，要合理依据现场的具体情况，满足于三相负载平衡运行的前提条件。每一个负荷点都用三相引入，并且调整到负荷平衡，确保中性线任何线段上的电流都为零，从而减少电能损耗，避免中性点位移，电质最好。
2.3 低压电网辅助设施的具体技术要求
2.3.1 电杆
在规划和设计选择电杆时，可根据当地村庄的地形条件等现场具体情况的不同，决定选择所需电杆的型号。在通常情况下，正常选用的电杆参考范围为10m，梢径150mm砼电杆，特殊情况下可选用10m及以上梢径190mm
砼电杆。其中参考的主要因素包括，电杆间架设的导线是否对地上建筑物造成不安全的隐患，如遇需要架设双层线路时，除了下层导线是否对地上建筑物造成不安全的隐患外，还需要考虑上下两层导线间的距离。
2.3.2 导线截面
在选择导线时，结合当地经济发展规划，充分考虑未来5～10年内负荷的增长。同时考虑发热条件、电压损失、经济电流密度和机械强度等因素要求的技术，根据输送用电负荷确定，满足综合各种情况之后合理、经济地选择导线截面。一般情况下，可按照允许所输送有功功率及规定电压损失计算出导线截面，并确定出导线型号。要特别注意的是，在保证导线实际不能超过安全载流量的前提条件下，中性线可采用不应小于相线截面50%的小截面导线，但纯照明线路中性线的截面须与截面相同。对密集的村镇和沿街，应采用JKLV型集束导线或其它绝缘导线，禁止使用破股线或单股线。
2.3.3 横担的选择
横担的选择，在低压电网规划设计中较为重要，主要考虑的因素有导线截面、档距、架设导线根数和气候条件等以及现场具体条件等情况。选择过大会造成材料浪费，加大投资资金。太小又会不符标准，为后期的电网运行留下潜在隐患。因此，结合多例实践运行的经验，当在气候条件正常、档距在标准范围、导线在50mm2以下，且选择三相四线制线路的情况下，使用∠50×5×1500型横担，单相线路习惯用∠50×5×800或∠50×5×500型横担；当在气候恶劣、档距超出标准范围、导线截面在50mm2及以上的情况下，根据导线架设根数选用∠63×6型横担。同时，还要考虑到横担与相邻建筑物、树木或其它弱电线路等设施的安全距离，要符合标准，对上下两层线路的直线杆横担不小于0.6m，分支杆和转角不小于0.3m，且同层导线弧垂应一致。当同杆上有架设高低压导线时，对上下两层线路的直线杆横担间的垂直距离不应小于1.2m，分支杆和转角不小于1.2m。
3 结束语
综上所述，做好农村低压电网的规划和设计，是一项复杂系统的工程，需要坚持做到多领域、广角度和全方位的分析研究，综合进行规划和设计，确保经济合理和技术先进，实现农村低压电网成为安全，可靠、经济、优质的先进标准，杜绝重复性的改造。
参与文献：
[1]庞红卫、李莉，农网改造中的几项技术选择[J].中国电力企业管理，2006（06）.
[2]李茂增，农网改造中低压电网的规划设计及实施[J].云南电力技术，2005（03）.
[3]原河峰、杨丽徙、章健，以优化理论进行农村电网规划设计（二）[J].农村电气化，1994（08）.