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农村配网改造工程探讨

文档作者：徐庆锋１，吕　恒２文档来源：１．广西水利电力职业技术学院２广西绿能电力勘察设计有限公司		点击数：	更新时间： 2022年03月31日
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农村配网改造工程探讨
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５３０００１）
摘　要：分析目前农村配网改造工程，基于台区供电地理条件，以变压器负载率、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
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
作者简介：徐庆锋（１９７７－），硕士研究生，研究方向继电保护、配
网自动化、配网设计、电气设备等；吕恒（１９７８－），高级工程师，
研究方向为配网自动化、配网设计、南方电网配网设计标准、典
型设计等。
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问题，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［１］。经
调查，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［２］，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、２００ｋＶＡ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、ＢＬＶＶ－
７０／４×９７０ｍ（２×３３６ｍ），低压导线ＢＬＶＶ－３５／４×７６２ｍ
（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ＪＫＬＹＪ１０ｋＶ７０型架空线，供电电源由３５ｋＶ 高翔
变电站１０ｋＶ 高南线９０２线路木翔支＃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。
６６
电工技术　电气设计
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１．２．１ 变压器选型
配变负荷为：
犛＝
（犘１犓１ ＋犘２犓２）
ｃｏｓφ犓３
犘１ ＝ 用电负荷指标×（现有用电居民户数＋５年冗余
户数）
式中，犛为变压器容量确定参考值，ｋＶＡ：犘１ 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；犘２ 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；犓１ 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）；犓２ 为动力用户负荷同时率，根据现场实际
勘查确定；犓３ 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１０ｋＶＳＢＨ１５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Ｙ５ＷＳ１７／５０ＴＬＱ　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
Ｔａｂ．１Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｏｆｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒｃａｐａｃｉｔｙｓｅｌｅｃｔｉｏｎ
序号
自然村
（台变名称）
所属
供电区户数ｃｏｓφ 犓１ 犓２ 犓３ 犘动
配变负荷
计算值／ｋＶＡ
配变最终选
取容量／ｋＶＡ
最终选
取类型
新增／
沿用备注
１ 木翔一２公变Ｄ ９０ ０．８５ ０．２ ０．２５ ０．７ ２０ １２９．４１１７６４７ ２００ 非晶合金变木翔一２公变
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［１］，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
要由耕土、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；粘土为黄色、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３７．７５～５２３．２０Ω·ｍ。接地网的接地引上线
应采用Φ１６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Φ１６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
［１］。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
［１］。
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
［１］，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叉跨越
时，交叉档两端应采用角钢垂直接地。
２ 架空线设计
２．１１０犽犞线路
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ＪＫＬＹＪ７０
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。
２．２０．４犽犞线路
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
１９０ｍｍ×１０ｍ×Ｉ。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ＮＸＪ），导线连接处用Ｃ型线夹连
接。直线杆采用蝶式绝缘子ＥＤ１、ＥＤ２。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∠５０×５×２８０，Ｔ 字二线担∠６３×６×
６００；另外，采用ＥＤ１、ＥＤ２蝶式绝缘子。导线型号见表
２。
表２ 导线型号
Ｔａｂ．２Ｔｙｐｅｏｆｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇｗｉｒｅ
项目导线规格型号（多种规格型号用“，”连接）
１０ｋＶ架空线ＪＫＬＹＪ１０ｋＶ７０
０．４ｋＶ架空线ＢＬＶＶ３５，ＢＬＶＶ７０，ＢＬＶＶ１２０，ＢＬＶＶ２４０
０．２２ｋＶ ＢＬＶＶ３５
３ 停电分析
本台区停电点为１０ｋＶ高翔支支线０１另克， 根据
（下转第６９页）
６７
电气设计　电工技术
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防误线路，可实现对大型跨变电站操作的实时监控，进一
步保障电网运行安全。
（３）防误系统与接地线管理结合起来，能同时实现监
视与管理功能，可查询各站接地线、接地刀闸等运行状态
信息，为防误系统逻辑判断提供完整、真实的数据，能满
足安全运行和运维检修工作需要。
（４）对相关数据、操作票等实现远方维护，如误防基
础数据等。
（５）构建“监控＋巡维”一体化工作模式，实现操作票
系统网络化工作。
２ 系统操作设计
２．１ 集控中心操作
集控中心操作主要采用遥控方式，由集控中心误防工
作站和监控系统共同执行。其中，误防工作站负责模拟上
级操作设备，经误防逻辑判断后，发送设备闭锁命令给系
统监控站后台；接收到命令，监控设备立即按照步骤进行
操作。操作过程中一直重复以上内容，直至操作结束。若
遇到紧急情况，可直接通过授权方式进行解锁，不需要模
拟解锁。
２．２ 受控站操作
受控站操作也采用遥控方式，由受控站的误防工作站
和监控站共同执行。首先，接收到操作命令后，在受控站
的防误工作站主机模拟演练操作票；然后，进行隔离开关
或断路器操作，向受控站后台监控系统发送解锁信号，监
控系统按照步骤执行相关操作。重复以上操作过程，直至
操作结束。若遇到紧急情况，依然直接通过授权方式进行
解锁，不需要模拟解锁，以便提升工作效率。
２．３ 各级接地操作
实地操作中，刀闸、地刀、网（柜）门、临时接地线等
手工操作设备都可通过机械编码锁或电编码锁加装相应的
闭锁附件来实现闭锁。其中，闭锁附件包括地线头、地线
桩、门把手、锁销等。各级防误层先模拟操作，再向电脑
钥匙发送校验过的操作票，然后在现场使用电脑钥匙进行
操作。结束操作后，操作结果立即传输至防误主机。回转
工作可在集控中心、受控中心中的任一层进行。
２．４ 检修操作
进行检修操作时，先在系统上模拟预演，再进行检
修票开具。手工设备可直接利用电脑钥匙就地解锁，而
电动设备则要通过防误系统控制电动设备回路来实现自
动解锁。当电脑钥匙回传后，电动设备通过防误系统自
动恢复闭锁。这种检修操作设计，能有效防止检修后的误
操作。
３ 结语
综上所述，通过设计区域电网集控防误系统，构建了
一个自动化、网络化操作票据工作系统。该系统具备完善
的五防功能，能保证区域电网运行与检修工作有效进行。
为推广应用区域电网集控防误系统，要不断加强实践应
用研究，分析该系统的应用效果，以便及时发现问题并
加以纠正，促进系统功能不断完善，提升系统工作的有
效性、可靠性，更好地满足实际工作需求。
参考文献
［１］任浩贤．浅谈防误操作在集控站中的重要作用［Ｊ］．机电信
息，２０１３，２７（３）：２６２７．
［２］郝占彪．安全约束遥控操作系统在乌海电网的应用［Ｊ］．中国
高新技术企业，２０１３，３４（１３）：３７３８．
［３］杜刚，孟勇亮，彭晖，等．地区电网智能调度控制系统实践与
展望［Ｊ］．电力系统自动化，２０１５，３９（１）：２００２０５．
（上接第６７页）
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一级负
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
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。
参考文献
［１］张殿生．电力工程高压送电线路设计手册［Ｍ］．２版．北京：中
国电力出版社，２００２．
［２］徐庆锋．中心村电网升级改造的探讨［Ｊ］．科技视界，２０１７
（２２）：１６９１５７．
６９
电气设计　电工技术

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