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農(nóng)村配網(wǎng)改造工程探討

文檔作者：徐慶鋒１，呂　恒２文檔來源：１．廣西水利電力職業(yè)技術學院２廣西綠能電力勘察設計有限公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2022年03月31日
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農(nóng)村配網(wǎng)改造工程探討
徐慶鋒１，呂　恒２
（１．廣西水利電力職業(yè)技術學院，廣西南寧５３００２３；２．廣西綠能電力勘察設計有限公司，廣西南寧５３０００１）
摘　要：分析目前農(nóng)村配網(wǎng)改造工程，基于臺區(qū)供電地理條件，以變壓器負載率、供電線路末端電壓等滿足規(guī)程
要求作為設計依據(jù)。分析臺區(qū)電源引接、電氣主接線選擇，臺區(qū)變壓器容量選擇方法、結構形式是否符合國家規(guī)程
要求，高壓導線、低壓導線選擇、布置，高雷地區(qū)防雷措施及接地網(wǎng)建設，最后考慮了施工造成停電所采取的
措施。
關鍵詞：農(nóng)村配網(wǎng)；臺區(qū)；變壓器；接地裝置
犇犻狊犮狌狊狊犻狅狀狅狀狋犺犲犚犲犮狅狀狊狋狉狌犮狋犻狅狀犘狉狅犼犲犮狋狅犳犚狌狉犪犾犇犻狊狋狉犻犫狌狋犻狅狀犖犲狋狑狅狉犽
ＸＵ Ｑｉｎｇｆｅｎｇ１，ＬＶ Ｈｅｎｇ２
（１．ＧｕａｎｇｘｉＶｏｃａｔｉｏｎａｌＣｏｌｌｅｇｅｏｆＷａｔｅｒＲｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒ，Ｎａｎｎｉｎｇ５３００２３，Ｃｈｉｎａ；
２．ＧｕａｎｇｘｉＬｖｎｅｎｇＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＥｘｐｌｏｒａｔｉｏｎａｎｄＤｅｓｉｇｎＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｎａｎｎｉｎｇ５３０００１，Ｃｈｉｎａ）
犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｔｈｅｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｐｒｏｊｅｃｔｏｆｒｕｒａｌｐｏｗｅｒｇｒｉｄｉｓａｎａｌｙｚｅｄ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｇｅｏｇｒａｐｈｉｃａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｆ
ａｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙｒｅｇｉｏｎ，ａｎｄｔｈｅｄｅｓｉｇｎｉｓｇｒｏｕｎｄｅｄｉｎｗｈｅｔｈｅｒｔｈｅｌｏａｄｒａｔｅｏｆｔｈｅｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒａｎｄｔｈｅｖｏｌｔａｇｅａｔｔｈｅｔｅｒｍｉ
ｎａｌｏｆｔｈｅｓｕｐｐｌｙｌｉｎｅｍｅｅｔｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｔｈｅｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎｏｆｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ
ｍａｉｎｗｉｒｉｎｇｉｎａｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙｒｅｇｉｏｎｉｓａｌｓｏａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｏａｎａｌｙｚｅｉｆｔｈｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎｏｆｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒｃａｐａｃｉｔｙａｎｄｉｔｓｓｔｒｕｃｔｕｒｅ
ｉｎｔｈｅｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙｒｅｇｉｏｎａｒｅｉｎｃｏｎｆｏｒｍｉｔｙｗｉｔｈｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｔｈｅｓｔａｔｅｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｓ，ａｎｄａｎａｌｙｚｅｌｉｇｈｔｎｉｎｇｐｒｏｔｅｃ
ｔｉｏｎｍｅａｓｕｒｅｓａｎｄｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｇｒｏｕｎｄｉｎｇｇｒｉｄｓｉｎａｒｅａｓｖｕｌｎｅｒａｂｌｅｔｏｌｉｇｈｔｎｉｎｇｓｔｒｉｋｅｓ．Ａｔｌａｓｔ，ｃｏｎｓｉｄｅｒｔｈｅｍｅａｓ
ｕｒｅｓｔａｋｅｎｂｙｔｈｅｐｏｗｅｒｏｕｔａｇｅｃａｕｓｅｄｂｙｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆ．Ｔｈｅｓｏｌｕｔｉｏｎｓｔｏｐｏｗｅｒｏｕｔａｇｅｃａｕｓｅｄｂｙｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｉｓａｌｓｏ
ｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄ．
犓犲狔狑狅狉犱狊：ｒｕｒａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｎｅｔｗｏｒｋ；ｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙｒｅｇｉｏｎ；ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ；ｇｒｏｕｎｄｉｎｇｄｅｖｉｃｅ
收稿日期：２０１７１２３０
作者簡介：徐慶鋒（１９７７－），碩士研究生，研究方向繼電保護、配
網(wǎng)自動化、配網(wǎng)設計、電氣設備等；呂恒（１９７８－），高級工程師，
研究方向為配網(wǎng)自動化、配網(wǎng)設計、南方電網(wǎng)配網(wǎng)設計標準、典
型設計等。
０ 引言
隨著國家建設新型農(nóng)村、特色小鎮(zhèn)政策的推出，農(nóng)村
旅游、農(nóng)村特色手工業(yè)不斷的發(fā)展，對電力能源的需求也
在加大。對于農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化與農(nóng)村灌溉，因為電與油相比在
價格上有較大優(yōu)勢，而且環(huán)保壓力越來越大，所以正逐步
從油改電。農(nóng)村配網(wǎng)從以前長期輕載的狀態(tài)轉(zhuǎn)為了現(xiàn)在的
重載甚至過載的情況，導致停電、電壓不穩(wěn)等情況時有發(fā)
生。為了解決農(nóng)村配網(wǎng)存在的問題，提高供電質(zhì)量，保證
用戶的供電可靠性，需對農(nóng)村配網(wǎng)進行升級改造。
１ 電氣部分設計
１．１ 臺區(qū)設計
經(jīng)實地勘察，某臺區(qū)原采用１臺Ｓ９３０ｋＶＡ 變壓器對
１７８戶供電，供電半徑達到５９０ｍ，供電導線為ＬＶ７０，臺
區(qū)負載率為１１５％，末端電壓最低為１７１Ｖ。由此可知，變
壓器處于過載狀態(tài)，末端最低電壓不符合國家要求［１］。經(jīng)
調(diào)查，該供電區(qū)域內(nèi)的用戶每戶的用電負荷達到４ｋＶＡ，
同時利用率約為０．５，則要滿足１７８戶用電需求就需約
１７８×４×０．５＝３５６ｋＶＡ的主變?nèi)萘?。為此，設計改造時將
臺區(qū)一分二［２］，將原Ｓ９３０ｋＶＡ 變壓器原址更換為ＳＨ１５
２００ｋＶＡ，同時新增臺區(qū)變壓器ＳＨ１５２００ｋＶＡ，轉(zhuǎn)接臺區(qū)
１臺區(qū)９０戶用電戶，新裝高壓跌落式熔斷器２組、高壓
避雷器１組、２００ｋＶＡ綜合配電箱ＩＩ型橋架（１進２出，
６０ｋｖａｒ）１臺、配電監(jiān)測終端１套；新建６０ｍ 高壓架空絕
緣導線ＪＫＬＹＪ１０ｋＶ７０，立１２ｍ 電桿２基，裝高壓拉線
２組；重新架設低壓導線ＢＬＶＶ１２０／４×４２５ｍ、ＢＬＶＶ－
７０／４×９７０ｍ（２×３３６ｍ），低壓導線ＢＬＶＶ－３５／４×７６２ｍ
（２×３２２ｍ）。
１．２ 電源進線及主接線
該桿架變采用一回電源供電、露天安裝方式，電源進
線采用ＪＫＬＹＪ１０ｋＶ７０型架空線，供電電源由３５ｋＶ 高翔
變電站１０ｋＶ 高南線９０２線路木翔支＃０４桿供給。１０ｋＶ
側(cè)采用單母線，配置１回高壓進線；０．４ｋＶ 側(cè)采用單母
線，配置１回低壓出線。
６６
電工技術　電氣設計
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１．２．１ 變壓器選型
配變負荷為：
犛＝
（犘１犓１ ＋犘２犓２）
ｃｏｓφ犓３
犘１ ＝ 用電負荷指標×（現(xiàn)有用電居民戶數(shù)＋５年冗余
戶數(shù)）
式中，犛為變壓器容量確定參考值，ｋＶＡ：犘１ 為居民最大
用電負荷（即計算負荷，ｋＷ），根據(jù)實際勘察確定，其中
縣城區(qū)及鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）Ｄ、Ｅ類供電區(qū)居民按６ｋＷ／戶選取，農(nóng)
村Ｆ類供電區(qū)居民按４ｋＷ／戶選??；犘２ 為動力用戶，可
考慮５年冗余負荷；ｃｏｓφ 為功率因數(shù)執(zhí)行標準，變電站
１０ｋＶ側(cè)不低于０．９５，變壓器容量為１００ｋＶＡ以上的電力
用戶不低于０．９，農(nóng)村公用變壓器不低于０．８５；犓１ 為戶
表負荷同時率，宜?。埃保怠埃玻担ň唧w取值根據(jù)現(xiàn)場實際
勘查確定）；犓２ 為動力用戶負荷同時率，根據(jù)現(xiàn)場實際
勘查確定；犓３ 為所帶配電變壓器經(jīng)濟負載率， 宜取
７０％。
經(jīng)實地勘察，變壓器選擇計算參數(shù)見表１。由此可
知，變壓器選用１０ｋＶＳＢＨ１５油浸式，２００ｋＶＡ，接線組
別為Ｄ，Ｙｎ１１； 熔斷器選擇１０ｋＶ 跌落式， 額定電流為
２００Ａ；避雷器選擇１０ｋＶ配電和線路型避雷器，瓷外套，
型號為Ｙ５ＷＳ１７／５０ＴＬＱ　ＩＶ級防污；采用動態(tài)無功補償
方式，在變壓器低壓母線側(cè)集中補償，低壓無功補償容量
為６０ｋｖａｒ，采樣電流互感器變比為４００／５。
表１ 變壓器容量選擇計算
Ｔａｂ．１Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｏｆｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒｃａｐａｃｉｔｙｓｅｌｅｃｔｉｏｎ
序號
自然村
（臺變名稱）
所屬
供電區(qū)戶數(shù)ｃｏｓφ 犓１ 犓２ 犓３ 犘動
配變負荷
計算值／ｋＶＡ
配變最終選
取容量／ｋＶＡ
最終選
取類型
新增／
沿用備注
１ 木翔一２公變Ｄ ９０ ０．８５ ０．２ ０．２５ ０．７ ２０ １２９．４１１７６４７ ２００ 非晶合金變木翔一２公變
１．２．２ 防雷
經(jīng)調(diào)查，該地區(qū)雷暴日有１１０天，屬于多雷地區(qū)，需
采取防雷措施來保證變壓器和用戶用電設備安全。防雷措
施主要是在沿線架設避雷線、裝設避雷針和避雷器。由于
本臺區(qū)高壓側(cè)電壓為１０ｋＶ，采用全線敷設避雷線成本高
不符合規(guī)程要求［１］，而采用避雷針只能防止直擊雷卻不能
防止感應雷且造價高，因此決定采用避雷器作為防雷設
備，并選用無間隙金屬氧化物避雷器。
１．２．３ 接地裝置
本臺區(qū)接地裝置主要是防雷接地網(wǎng)。建設場地地層主
要由耕土、粘土和石灰?guī)r組成。耕土為黃褐色、褐色，呈
松散狀態(tài)，分布于整個場地，層厚０．５～１．３０ｍ，平均為
０．８１ｍ；粘土為黃色、黃褐色，飽和，呈硬塑狀態(tài)；石灰
巖為灰白、灰色，中至微風化狀態(tài)。５ｍ 深度時，土壤電
阻率范圍值為３７．７５～５２３．２０Ω·ｍ。接地網(wǎng)的接地引上線
應采用Φ１６熱鍍鋅圓鋼，以防偷盜；接地引下線不得打
圈、纏繞。接地裝置由以水平接地體為主、垂直接地極為
輔的復合接地體構成。水平接地體選用Φ１６熱鍍鋅圓鋼，
垂直接地極選用∠５０×５０熱鍍鋅角鋼，其接地電阻不宜超
過４Ω
［１］。低壓主干線末端、各分支線桿和各分支線末端
零線均應重復接地，其工頻接地電阻值應不大于１０Ω
［１］。
鋼筋混凝土電桿自然接地電阻值要求不大于３０Ω，如線路
在居民區(qū)，且電桿自然接地電阻超過３０Ω
［１］，則應根據(jù)地
質(zhì)情況加設角鋼垂直接地。配變高低壓側(cè)避雷器和變壓器
低壓側(cè)中性點的接地引下線應在變壓器金屬外殼接地螺栓
處連接，再通過截面不小于２５ｍｍ２ 的單塑黃綠雙軟銅芯
線與接地網(wǎng)的引上線連接板在距離地面高度不小于２．５ｍ
處連接。電力線路與通信線、電力線等重要設施交叉跨越
時，交叉檔兩端應采用角鋼垂直接地。
２ 架空線設計
２．１１０犽犞線路
新建臺區(qū)位于原臺變東北側(cè)，＃２公變由３５ｋＶ 高翔
變電站１０ｋＶ高南線９０２線路木翔支＃０４桿供給。本臺區(qū)
根據(jù)負荷統(tǒng)計情況對新建的１０ｋＶ線路導線采用ＪＫＬＹＪ７０
導線， 選用耐張桿及采用耐張擔， 橫擔長度采用
１５００ｍｍ， 直線及耐張混凝土桿垂直排列橫擔間距離
?。福埃埃恚怼?
２．２０．４犽犞線路
０．４ｋＶ主干線路沿村里道路兩旁往用戶集居區(qū)方向放
射式布置。低壓線路直線電桿采用預應力錐形水泥桿
１９０ｍｍ×１０ｍ×Ｉ。０．４ｋＶ架空線路耐張桿采用懸式絕緣子
５２９Ａ與耐張線夾（型號ＮＸＪ），導線連接處用Ｃ型線夾連
接。直線桿采用蝶式絕緣子ＥＤ１、ＥＤ２。沿墻架設的低
壓線路， 每５ｍ 設置１ 根墻上橫擔， 采用四線貼墻擔
∠５０×５×４６０，Ｔ 字四線擔， 四線墻擔斜撐∠５０×５×
９５０，二線貼墻擔∠５０×５×２８０，Ｔ 字二線擔∠６３×６×
６００；另外，采用ＥＤ１、ＥＤ２蝶式絕緣子。導線型號見表
２。
表２ 導線型號
Ｔａｂ．２Ｔｙｐｅｏｆｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇｗｉｒｅ
項目導線規(guī)格型號（多種規(guī)格型號用“，”連接）
１０ｋＶ架空線ＪＫＬＹＪ１０ｋＶ７０
０．４ｋＶ架空線ＢＬＶＶ３５，ＢＬＶＶ７０，ＢＬＶＶ１２０，ＢＬＶＶ２４０
０．２２ｋＶ ＢＬＶＶ３５
３ 停電分析
本臺區(qū)停電點為１０ｋＶ高翔支支線０１另克， 根據(jù)
（下轉(zhuǎn)第６９頁）
６７
電氣設計　電工技術
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防誤線路，可實現(xiàn)對大型跨變電站操作的實時監(jiān)控，進一
步保障電網(wǎng)運行安全。
（３）防誤系統(tǒng)與接地線管理結合起來，能同時實現(xiàn)監(jiān)
視與管理功能，可查詢各站接地線、接地刀閘等運行狀態(tài)
信息，為防誤系統(tǒng)邏輯判斷提供完整、真實的數(shù)據(jù)，能滿
足安全運行和運維檢修工作需要。
（４）對相關數(shù)據(jù)、操作票等實現(xiàn)遠方維護，如誤防基
礎數(shù)據(jù)等。
（５）構建“監(jiān)控＋巡維”一體化工作模式，實現(xiàn)操作票
系統(tǒng)網(wǎng)絡化工作。
２ 系統(tǒng)操作設計
２．１ 集控中心操作
集控中心操作主要采用遙控方式，由集控中心誤防工
作站和監(jiān)控系統(tǒng)共同執(zhí)行。其中，誤防工作站負責模擬上
級操作設備，經(jīng)誤防邏輯判斷后，發(fā)送設備閉鎖命令給系
統(tǒng)監(jiān)控站后臺；接收到命令，監(jiān)控設備立即按照步驟進行
操作。操作過程中一直重復以上內(nèi)容，直至操作結束。若
遇到緊急情況，可直接通過授權方式進行解鎖，不需要模
擬解鎖。
２．２ 受控站操作
受控站操作也采用遙控方式，由受控站的誤防工作站
和監(jiān)控站共同執(zhí)行。首先，接收到操作命令后，在受控站
的防誤工作站主機模擬演練操作票；然后，進行隔離開關
或斷路器操作，向受控站后臺監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)送解鎖信號，監(jiān)
控系統(tǒng)按照步驟執(zhí)行相關操作。重復以上操作過程，直至
操作結束。若遇到緊急情況，依然直接通過授權方式進行
解鎖，不需要模擬解鎖，以便提升工作效率。
２．３ 各級接地操作
實地操作中，刀閘、地刀、網(wǎng)（柜）門、臨時接地線等
手工操作設備都可通過機械編碼鎖或電編碼鎖加裝相應的
閉鎖附件來實現(xiàn)閉鎖。其中，閉鎖附件包括地線頭、地線
樁、門把手、鎖銷等。各級防誤層先模擬操作，再向電腦
鑰匙發(fā)送校驗過的操作票，然后在現(xiàn)場使用電腦鑰匙進行
操作。結束操作后，操作結果立即傳輸至防誤主機。回轉(zhuǎn)
工作可在集控中心、受控中心中的任一層進行。
２．４ 檢修操作
進行檢修操作時，先在系統(tǒng)上模擬預演，再進行檢
修票開具。手工設備可直接利用電腦鑰匙就地解鎖，而
電動設備則要通過防誤系統(tǒng)控制電動設備回路來實現(xiàn)自
動解鎖。當電腦鑰匙回傳后，電動設備通過防誤系統(tǒng)自
動恢復閉鎖。這種檢修操作設計，能有效防止檢修后的誤
操作。
３ 結語
綜上所述，通過設計區(qū)域電網(wǎng)集控防誤系統(tǒng)，構建了
一個自動化、網(wǎng)絡化操作票據(jù)工作系統(tǒng)。該系統(tǒng)具備完善
的五防功能，能保證區(qū)域電網(wǎng)運行與檢修工作有效進行。
為推廣應用區(qū)域電網(wǎng)集控防誤系統(tǒng)，要不斷加強實踐應
用研究，分析該系統(tǒng)的應用效果，以便及時發(fā)現(xiàn)問題并
加以糾正，促進系統(tǒng)功能不斷完善，提升系統(tǒng)工作的有
效性、可靠性，更好地滿足實際工作需求。
參考文獻
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息，２０１３，２７（３）：２６２７．
［２］郝占彪．安全約束遙控操作系統(tǒng)在烏海電網(wǎng)的應用［Ｊ］．中國
高新技術企業(yè)，２０１３，３４（１３）：３７３８．
［３］杜剛，孟勇亮，彭暉，等．地區(qū)電網(wǎng)智能調(diào)度控制系統(tǒng)實踐與
展望［Ｊ］．電力系統(tǒng)自動化，２０１５，３９（１）：２００２０５．
（上接第６７頁）
ＧＢ５０１７３—１９９２《電氣裝置安裝工程３５ｋＶ及以下架空電力
線路施工及驗收規(guī)范》、ＤＬ４０９—２００１《電力安全工作規(guī)
程》及實際情況，該項目工程停電時間按４ｈ計算，停電時
戶數(shù)為７３戶·ｈ。本次停電線路所帶負荷中不涉及一級負
荷或重要的專變負荷。為減少停電時戶數(shù)，避免重復停
電，建議施工單位提前做好施工停電計劃并報運行單位。
由運行單位統(tǒng)一做好停電計劃，并結合該線路上的其它工
作，在施工前做好線路的接地工作和施工路段的圍閉等安
全工作，及時做好工程驗收。
４ 結語
綜上所述，在農(nóng)村配網(wǎng)的改造工程中，臺區(qū)設計時不
僅要考慮變壓器是否過載及線路末端電壓是否滿足國家規(guī)
程要求，還要考慮臺區(qū)變壓器布局是否合理及供電半徑是
否過大等情況。在選擇變壓器型號時要考慮容量大小及結
構形式是否為最新標準。高壓導線與低壓導線的選擇需滿
足未來負荷增長的要求，且考慮改造過程中導致用戶停電
時該采取的措施。多雷地區(qū)需考慮防雷措施，一般對于臺
區(qū)變壓器及用戶用電設備采用氧化鋅避雷器作為防雷
設備。
參考文獻
［１］張殿生．電力工程高壓送電線路設計手冊［Ｍ］．２版．北京：中
國電力出版社，２００２．
［２］徐慶鋒．中心村電網(wǎng)升級改造的探討［Ｊ］．科技視界，２０１７
（２２）：１６９１５７．
６９
電氣設計　電工技術

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