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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(shù)學(xué)院, 廣西 南寧 530023; 2.廣西綠能電力勘察設(shè)計有限公司, 廣西 南寧 53000)
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(fù)載率 、供電線路末端電壓等滿足規(guī)程要求作為設(shè)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(jié)構(gòu)形式是否符合國家規(guī)程要求 ,高壓導(dǎo)線、低壓導(dǎo)線選擇 、布置 ,高雷地區(qū)防雷措施及接地網(wǎng)建設(shè) ,最后考慮了施工造成停電所采取的措施 。
關(guān)鍵詞：農(nóng)村配網(wǎng);臺區(qū);變壓器;接地裝置
0 引言
隨著國家建設(shè)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(dǎo)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)存在的間題 ,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(shè)計
1.1 臺區(qū)設(shè)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(dǎo)線為LV-70,臺區(qū)負(fù)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。經(jīng)調(diào)査 ,該供電區(qū)域內(nèi)的用戶每戶的用電負(fù)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?div id="jfovm50" class="index-wrap">。為?/span>,設(shè)計改造時將臺區(qū)一分二,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、 200VA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(dǎo)線 JKLYJ-10kV-70,立12m電桿2基,裝高壓拉線2組;重新架設(shè)低壓導(dǎo)線BLVV-120/4×425m、BLWV-70/4×970m(2×336m),低壓導(dǎo)線BLVV-35/4X762m (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 JKLY-1kV-70型架空線,供電電源由35kV高翔變電站10kV高南線902線路木期支#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。
1.2.1變壓器選型
配變負(fù)荷為：
式中,S為變壓器容量確定參考值， kVA：P2為居民最大用電負(fù)荷(即計算負(fù)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?div id="jfovm50" class="index-wrap">。?/span>P2為動力用戶，可考慮 5年冗余負(fù)荷；cosφ為功率因數(shù)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，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； K1為戶表負(fù)荷同時率，宜取0.15~0.25(具體取值根據(jù)現(xiàn)場實際勘查確定)；K3為動力用戶負(fù)荷同時率,根據(jù)現(xiàn)場實際勘查確定； K3為所帶配電變壓器經(jīng)濟負(fù)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10 KV SBH15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 Y5WS17/50TLQ
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
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(shè)備安全。防雷措施主要是在沿線架設(shè)避雷線、裝設(shè)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(shè)避雷線成本高不符合規(guī)程要求,而采用避雷針只能防止直擊雷卻不能防止感應(yīng)雷且造價高,因此決定采用避雷器作為防雷設(shè)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(shè)場地地層主要由耕士 、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;粘士為黃色、黃褐色 ,飽和,呈硬塑狀態(tài);石灰?guī)r為灰白 、灰色 ,中至微風(fēng)化狀態(tài)。5m深度時,土壤電阻率范圍值為37.75~523.2.m接地網(wǎng)的接地引上線應(yīng)采用16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(fù)合接地體構(gòu)成 。水平接地體選用 16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。低壓主干線末端 、各分支線桿和各分支線末端零線均應(yīng)重復(fù)接地 ,其工頻接地電阻值應(yīng)不大于10Ω 。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,則應(yīng)根據(jù)地質(zhì)情況加設(shè)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(yīng)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(shè)施交又跨越時 ,交叉檔兩端應(yīng)采用角鋼垂直接地 。
2架空線設(shè)計
2.1 10V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(fù)荷統(tǒng)計情況對新建的 10kV線路導(dǎo)線采用JKLY]-7導(dǎo)線,選用耐張桿及采用耐張擔(dān),橫擔(dān)長度采用1500mm,直線及耐張混凝土桿垂直排列橫擔(dān)間距離取800mm 。
2.2 0.4kV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(yù)應(yīng)力錐形水泥桿 19omm×10m×.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NX),導(dǎo)線連接處用C型線夾連接 。直線桿采用式絕緣子 ED1 、 ED2.沿墻架設(shè)的低壓線路,每5m設(shè)置1根墻上橫擔(dān),采用四線貼墻擔(dān)∠50×5×460,T字四線擔(dān),四線墻擔(dān)斜撐∠50×5×950,二線貼墻擔(dān)∠50X5X280,T字二線擔(dān)∠63×6×600;另外,采用ED1、 ED2蝶式絕緣子。導(dǎo)線型號見表 2。
表2 導(dǎo)線型號
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停電分析
本臺區(qū)停電點為10k高翔支支線01另克,根據(jù)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(fù)荷中不涉及荷或重要的專變負(fù)荷 。為減少停電時戶數(shù) ,避免重復(fù)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(jié)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 。
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結(jié)語
綜上所述,在農(nóng)村配網(wǎng)的改造工程中,臺區(qū)設(shè)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(jié)構(gòu)形式是否為最新標(biāo)準(zhǔn) 。高壓導(dǎo)線與低壓導(dǎo)線的選擇需滿一級負(fù)足未來負(fù)荷增長的要求 ,且考慮改造過程中導(dǎo)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(shè)備采用氧化鋅避雷器作為防雷設(shè)備 。
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