徐慶鋒¹_，呂恒²

(1.廣西水利電力職業技術學院, 廣西 南寧 530023; 2.廣西綠能電力勘察設計有限公司, 廣西 南寧 53000)

摘  要：分析目前農村配網改造工程,基于臺區供電地理條件,以變壓器負載率、供電線路末端電壓等滿足規程要求作為設計依據。分析臺區電源引接、電氣主接線選擇,臺區變壓器容量選擇方法、結構形式是否符合國家規程要求,高壓導線、低壓導線選擇、布置,高雷地區防雷措施及接地網建設,最后考慮了施工造成停電所采取的措施。

關鍵詞：農村配網;臺區;變壓器;接地裝置

 

0  引言

隨著國家建設新型農村、特色小鎮政策的推出,農村旅游、農村特色手工業不斷的發展,對電力能源的需求也在加大。對于農業現代化與農村灌溉,因為電與油相比在價格上有較大優勢,而且環保壓力越來越大,所以正逐步從油改電。農村配網從以前長期輕載的狀態轉為了現在的重載甚至過載的情況,導致停電、電壓不穩等情況時有發生。為了解決農村配網存在的間題,提高供電質量,保證用戶的供電可靠性,需對農村配網進行升級改造。

1電氣部分設計

1.1  臺區設計

經實地勘察,某臺區原采用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,末端最低電壓不符合國家要求。經調査,該供電區域內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的主變容量。為此,設計改造時將臺區一分二,將原S9-30kVA變壓器原址更換為SH15-200kVA,同時新增臺區變壓器SH15-200kVA,轉接臺區1臺區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、BLWV-70/4×970m(2×336m),低壓導線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側采用單母線,配置1回高壓進線;0.4kV側采用單母線,配置1回低壓出線。

1.2.1變壓器選型

    配變負荷為：

 

 式中,S為變壓器容量確定參考值，kVA：P2為居民最大用電負荷(即計算負荷,kW),根據實際勘察確定,其中縣城區及鄉(鎮)D、E類供電區居民按6kW/戶選取，農村F類供電區居民按4kW/戶選??；P2為動力用戶，可考慮5年冗余負荷；cosφ為功率因數執行標準，變電站10kV側不低于0.95，變壓器容量為100kVA以上的電力用戶不低于0.9，農村公用變壓器不低于0.85；K1為戶表負荷同時率，宜取0.15~0.25(具體取值根據現場實際勘查確定)；K₃為動力用戶負荷同時率,根據現場實際勘查確定；K₃為所帶配電變壓器經濟負載率，宜取70%。
      經實地勘察,變壓器選擇計算參數見表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；采用動態無功補償方式,在變壓器低壓母線側集中補償，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

經調查,該地區雷暴日有110天,屬于多雷地區,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。由于本臺區高壓側電壓為10kV,采用全線敷設避雷線成本高不符合規程要求,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

本臺區接地裝置主要是防雷接地網。建設場地地層主要由耕士、粘土和石灰巖組成。耕土為黃褐色、褐色,呈松散狀態,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;石灰巖為灰白、灰色,中至微風化狀態。5m深度時,土壤電阻率范圍值為37.75~523.2.m接地網的接地引上線應采用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合接地體構成。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重復接地,其工頻接地電阻值應不大于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,且電桿自然接地電阻超過30Ω,則應根據地質情況加設角鋼垂直接地。配變高低壓側避雷器和變壓器低壓側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又跨越時,交叉檔兩端應采用角鋼垂直接地。

2架空線設計

2.1  10V線路

新建臺區位于原臺變東北側,#2公變由35kV高翔變電站10kV高南線902線路木翔支#04桿供給。本臺區根據負荷統計情況對新建的10kV線路導線采用JKLY]-7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∠50X5X280,T字二線擔∠63×6×600;另外,采用ED1、ED2蝶式絕緣子。導線型號見表2。

表2  導線型號

 

 

3  停電分析

本臺區停電點為10k高翔支支線01另克,根據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范》、DL409-2001《電力安全工作規程》及實際情況,該項目工程停電時間按4h計算,停電時戶數為73戶?h。本次停電線路所帶負荷中不涉及荷或重要的專變負荷。為減少停電時戶數,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,在農村配網的改造工程中,臺區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程要求,還要考慮臺區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一級負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。多雷地區需考慮防雷措施,一般對于臺區變壓器及用戶用電設備采用氧化鋅避雷器作為防雷設備。