徐庆锋¹_，吕恒²

(1.广西水利电力职业技术学院, 广西 南宁 530023; 2.广西绿能电力勘察设计有限公司, 广西 南宁 53000)

摘  要：分析目前农村配网改造工程,基于台区供电地理条件,以变压器负載率、供电线路末端电压等满足规程要求作为设计依据。分析台区电源引接、电气主接线选择,台区变压器容量选择方法、结构形式是否符合国家规程要求,高压导线、低压导线选择、布置,高雷地区防雷措施及接地网建设,最后考虑了施工造成停电所采取的措施。

关键词：农村配网;台区;变压器;接地装置

 

0  引言

随着国家建设新型农村、特色小镇政策的推出,农村旅游、农村特色手工业不断的发展,对电力能源的需求也在加大。对于农业现代化与农村灌溉,因为电与油相比在价格上有较大优势,而且环保压力越来越大,所以正逐步从油改电。农村配网从以前长期轻载的状态转为了现在的重载甚至过载的情况,导致停电、电压不稳等情况时有发生。为了解决农村配网存在的间题,提高供电质量,保证用户的供电可靠性,需对农村配网进行升级改造。

1电气部分设计

1.1  台区设计

经实地勘察,某台区原采用1台S9-30kVA变压器对178户供电,供电半径达到590m,供电导线为LV-70,台区负载率为115%,末端电压最低为171V。由此可知,变压器处于过载状态,末端最低电压不符合国家要求。经调査,该供电区域内的用户每户的用电负荷达到4kVA, 同时利用率约为0.5,则要满足178户用电需求就需约178×4×0.5=356kVA的主变容量。为此,设计改造时将台区一分二,将原S9-30kVA变压器原址更换为SH15-200kVA,同时新增台区变压器SH15-200kVA,转接台区1台区90户用电户,新装高压跌落式熔断器2组、高压避雷器1组、200VA综合配电箱Ⅱ型桥架(1进2出, 60kvar)1台、配电监测终端1套;新建60m高压架空绝缘导线 JKLYJ-10kV-70,立12m电杆2基,装高压拉线2组;重新架设低压导线BLVV-120/4×425m、BLWV-70/4×970m(2×336m),低压导线BLVV-35/4X762m (2×322m)。

1.2  电源进线及主接线

该杆架变采用一回电源供电、露天安装方式,电源进线采用 JKLY-1kV-70型架空线,供电电源由35kV高翔变电站10kV高南线902线路木期支#04杆供给。10kV侧采用单母线,配置1回高压进线;0.4kV侧采用单母线,配置1回低压出线。

1.2.1变压器选型

    配变负荷为：

 

 式中,S为变压器容量确定参考值，kVA：P2为居民最大用电负荷(即计算负荷,kW),根据实际勘察确定,其中县城区及乡(镇)D、E类供电区居民按6kW/户选取，农村F类供电区居民按4kW/户选取；P2为动力用户，可考虑5年冗余负荷；cosφ为功率因数执行标准，变电站10kV侧不低于0.95，变压器容量为100kVA以上的电力用户不低于0.9，农村公用变压器不低于0.85；K1为户表负荷同时率，宜取0.15~0.25(具体取值根据现场实际勘查确定)；K₃为动力用户负荷同时率,根据现场实际勘查确定；K₃为所带配电变压器经济负载率，宜取70%。
      经实地勘察,变压器选择计算参数见表1。由此可知,变压器选用10 KV SBH15油浸式，200kVA，接线组别为D，Yn11；熔断器选择10kV跌落式；额定电流为200A；避雷器选择10kV配电和线路型避雷器,瓷外套,，型号为Y5WS17/50TLQ  IV级防污；采用动态无功补偿方式,在变压器低压母线侧集中补偿，低压无功补偿容量为60kvar，采样电流互感器变比为400/5。

表1  变压器容量选择计算

 

1.2.2  防雷

经调查,该地区雷暴日有110天,属于多雷地区,需采取防雷措施来保证变压器和用户用电设备安全。防雷措施主要是在沿线架设避雷线、装设避雷针和避雷器。由于本台区高压侧电压为10kV,采用全线敷设避雷线成本高不符合规程要求,而采用避雷针只能防止直击雷却不能防止感应雷且造价高,因此决定采用避雷器作为防雷设备,并选用无间隙金属氧化物避雷器。

1.2.3  接地装置

本台区接地装置主要是防雷接地网。建设场地地层主要由耕士、粘土和石灰岩组成。耕土为黄褐色、褐色,呈松散状态,分布于整个场地,层厚0.5~1.30m,平均为0.81m;粘士为黄色、黄褐色,饱和,呈硬塑状态;石灰岩为灰白、灰色,中至微风化状态。5m深度时,土壤电阻率范围值为37.75~523.2.m接地网的接地引上线应采用16热镀锌圆钢,以防偷盗;接地引下线不得打圈、缠绕。接地装置由以水平接地体为主、垂直接地极为辅的复合接地体构成。水平接地体选用16热镀锌圆钢垂直接地极选用∠50×50热镀锌角钢,其接地电阻不宜超过4Ω。低压主干线末端、各分支线杆和各分支线末端零线均应重复接地,其工频接地电阻值应不大于10Ω。钢筋混凝土电杆自然接地电阻值要求不大于30Ω,如线路在居民区,且电杆自然接地电阻超过30Ω,则应根据地质情况加设角钢垂直接地。配变高低压侧避雷器和变压器低压侧中性点的接地引下线应在变压器金属外壳接地螺栓处连接,再通过截面不小于25mm²的单塑黄绿双软铜芯线与接地网的引上线连接板在距离地面高度不小于2.5m处连接。电力线路与通信线、电力线等重要设施交又跨越时,交叉档两端应采用角钢垂直接地。

2架空线设计

2.1  10V线路

新建台区位于原台变东北侧,#2公变由35kV高翔变电站10kV高南线902线路木翔支#04杆供给。本台区根据负荷统计情况对新建的10kV线路导线采用JKLY]-7导线,选用耐张杆及采用耐张担,横担长度采用1500mm,直线及耐张混凝土杆垂直排列横担间距离取800mm。

2.2  0.4kV线路

0.4kV主干线路沿村里道路两旁往用户集居区方向放射式布置。低压线路直线电杆采用预应力锥形水泥杆19omm×10m×.0.4kV架空线路耐张杆采用悬式绝缘子52-9A与耐张线夹(型号NX),导线连接处用C型线夹连接。直线杆采用式绝缘子ED1、ED2.沿墙架设的低压线路,每5m设置1根墙上横担,采用四线贴墙担∠50×5×460,T字四线担,四线墙担斜撑∠50×5×950,二线贴墙担∠50X5X280,T字二线担∠63×6×600;另外,采用ED1、ED2蝶式绝缘子。导线型号见表2。

表2  导线型号

 

 

3  停电分析

本台区停电点为10k高翔支支线01另克,根据GB50173-1992《电气装置安装工程35kV及以下架空电力线路施工及验收规范》、DL409-2001《电力安全工作规程》及实际情况,该项目工程停电时间按4h计算,停电时户数为73户・h。本次停电线路所带负荷中不涉及荷或重要的专变负荷。为减少停电时户数,避免重复停电,建议施工单位提前做好施工停电计划并报运行单位由运行单位统一做好停电计划,并结合该线路上的其它工作,在施工前做好线路的接地工作和施工路段的围闭等安全工作,及时做好工程验收。

4  结语

综上所述,在农村配网的改造工程中,台区设计时不仅要考虑变压器是否过载及线路末端电压是否满足国家规程要求,还要考虑台区变压器布局是否合理及供电半径是否过大等情况。在选择变压器型号时要考虑容量大小及结构形式是否为最新标准。高压导线与低压导线的选择需满一级负足未来负荷增长的要求,且考虑改造过程中导致用户停电时该采取的措施。多雷地区需考虑防雷措施,一般对于台区变压器及用户用电设备采用氧化锌避雷器作为防雷设备。