摘要:該文通過對(duì)偏遠(yuǎn)農(nóng)戶現(xiàn)狀的分析,對(duì)偏遠(yuǎn)農(nóng)戶電網(wǎng)進(jìn)行改造時(shí),要根據(jù)負(fù)荷情況,對(duì)電能質(zhì)量的進(jìn)行校驗(yàn)并對(duì)改造線路長度進(jìn)行計(jì)算,來選擇導(dǎo)線截面。同時(shí)指出在今后選擇臺(tái)區(qū)時(shí),必須將偏遠(yuǎn)農(nóng)戶納入改造計(jì)劃,統(tǒng)一規(guī)劃,以提高安全管理、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
關(guān)鍵詞:偏遠(yuǎn);電網(wǎng)改造;線路;負(fù)荷
1概述
現(xiàn)在農(nóng)村電網(wǎng)全部由供電企業(yè)管理,實(shí)現(xiàn)了城鄉(xiāng)用電同網(wǎng)同價(jià),農(nóng)村用戶實(shí)行一戶一表,由供電所管理到戶、抄表到戶、收費(fèi)到戶、服務(wù)到戶。在農(nóng)網(wǎng)建設(shè)與改造中,為了實(shí)現(xiàn)農(nóng)村電網(wǎng)建設(shè)與改造的最大經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益,減輕農(nóng)民負(fù)擔(dān),最終達(dá)到城鄉(xiāng)用電同網(wǎng)同價(jià)的目標(biāo),首先安排投資少、見效快、效益好的項(xiàng)目進(jìn)行改造。經(jīng)過兩年多的農(nóng)網(wǎng)改造,有效地控制了低壓線路損耗,提高了電能質(zhì)量和供電可靠性,農(nóng)民用上了安全電、放心電、優(yōu)質(zhì)電,農(nóng)村用電確實(shí)上了一個(gè)新臺(tái)階。由于當(dāng)時(shí)農(nóng)改時(shí)低壓臺(tái)區(qū)的改造半徑控制在500m左右,對(duì)超過500m以外的農(nóng)戶都未進(jìn)行電網(wǎng)改造,大部分臺(tái)區(qū)都有1至幾戶成了農(nóng)改的盲區(qū),在山區(qū)這種情況更加明顯。這些偏遠(yuǎn)農(nóng)戶的用電安全問題,線路損耗問題、管理問題以及社會(huì)問題仍是供電部門的棘手問題。為了搞好農(nóng)電的安全生產(chǎn)管理,更好地降低線損,發(fā)揮社會(huì)效益,必須對(duì)這部分偏遠(yuǎn)農(nóng)戶進(jìn)行電網(wǎng)改造。
2偏遠(yuǎn)農(nóng)戶的現(xiàn)狀
2.1偏遠(yuǎn)農(nóng)戶的居住情況
偏遠(yuǎn)農(nóng)戶是指與某一村莊集居點(diǎn)有一定路程的散住戶,由于農(nóng)戶的宅基地所在地理位置,周圍環(huán)境使1戶或幾戶村民居住點(diǎn)與村莊之間隔有一定的距離,有的離村莊(負(fù)荷中心)幾百米遠(yuǎn),有的甚至上千米遠(yuǎn)。這樣,他們居住的地方(離村莊即負(fù)荷中心超過500m),在前期農(nóng)改中沒有進(jìn)行電網(wǎng)改造。
2.2偏遠(yuǎn)農(nóng)戶的用電情況
未進(jìn)行農(nóng)網(wǎng)改造的偏遠(yuǎn)農(nóng)戶,他們?nèi)匀挥弥约簭碾娫袋c(diǎn)(負(fù)荷中心或臺(tái)變側(cè))自己投資架設(shè)的兩根電線到住處用電。導(dǎo)線架設(shè)因陋就簡,大部分是用裸露的鐵線作為導(dǎo)線,鐵線線徑小,銹跡斑斑,電源線路殘舊腐蝕嚴(yán)重,支撐電線的是小木桿、小竹桿或樹木,架空電線對(duì)地高度不到2m;導(dǎo)線都是沿山路人行道架設(shè),行人伸手即可觸及電線,隨時(shí)有觸電的危險(xiǎn)。供電線路長,導(dǎo)線線徑小,剝接口多,用電安全性低,供電可靠性低,刮風(fēng)下雨不是線路斷線停電,就是小木桿、小竹桿被風(fēng)吹倒或被樹木拽倒停電,用電非常不正常;電能表是農(nóng)民以前自行購買的舊式、老式電能表,屬于國家明令淘汰及不合格的電能表。電壓損耗、電能損耗特別大,農(nóng)戶用的白熾燈如同點(diǎn)的煤油燈,日光燈無法啟動(dòng),電視機(jī)成了擺設(shè)品,其它家用電器更談不上使用。另外,農(nóng)民用電安全意識(shí)差,對(duì)電的認(rèn)識(shí)不足,對(duì)沒有農(nóng)改的線路他們也拿不出資金進(jìn)行整改,不但不能拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)的增長及消費(fèi),同時(shí)農(nóng)民的人身及財(cái)產(chǎn)難于保障。因此,在農(nóng)網(wǎng)改造過程中,應(yīng)該注意這些偏遠(yuǎn)住戶的電網(wǎng)改造,消除危及人身和設(shè)備安全的隱患,更好地降低農(nóng)村電網(wǎng)損耗,提高供電質(zhì)量,使他們能同樣用上安全電、放心電、優(yōu)質(zhì)電。
3農(nóng)戶負(fù)荷的確定
根據(jù)我國農(nóng)村發(fā)展規(guī)劃,國家正在千方百計(jì)增加農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)收入,提高農(nóng)民的生活水平,推動(dòng)農(nóng)村消費(fèi)市場,現(xiàn)在家用電器也逐步進(jìn)入農(nóng)村家庭。在未來的發(fā)展中,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,經(jīng)濟(jì)收入的不斷提高,人們生活水平的改善,高新電器產(chǎn)品將進(jìn)入農(nóng)村家庭,農(nóng)戶用電將會(huì)大幅度地提高。因此,農(nóng)改時(shí),農(nóng)戶負(fù)荷的確定按經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)縣的用電情況人均年用電量1500kWh,年最大負(fù)荷利用小時(shí)為2500h,考慮用電負(fù)荷增長應(yīng)按8~10年的發(fā)展,每戶最高負(fù)荷一般按2100W來確定。偏遠(yuǎn)住戶的負(fù)荷密度低,大都在15kW/km2以下,適合于較遠(yuǎn)距離單相供電。
4偏遠(yuǎn)農(nóng)戶架設(shè)線路長度的校驗(yàn)
農(nóng)村電網(wǎng)建設(shè)與改造技術(shù)原則規(guī)定,對(duì)農(nóng)網(wǎng)改造后的低壓線路損耗降到11%以下,用戶端電壓合格率達(dá)到92%及以上,對(duì)于單相電壓220V允許偏差值在+5%~-10%,根據(jù)這個(gè)原則,農(nóng)網(wǎng)改造后,農(nóng)戶的末端電壓不得低于200V,線路損耗不得高于11%。低壓網(wǎng)絡(luò)中,負(fù)荷中心均采用三相四線制供電方式,而對(duì)于偏遠(yuǎn)的住戶,由于他們都是1戶或幾戶人家,超過500m的供電半徑范圍,居住點(diǎn)距負(fù)荷中心較遠(yuǎn),達(dá)幾百米至千米,宜采用單相供電。為了滿足機(jī)械強(qiáng)度的要求,架空導(dǎo)線的最小截面不得小于25mm2。為了保證農(nóng)戶的用電電壓不低于200V,線路損耗不大于11%,對(duì)農(nóng)戶的電網(wǎng)改造必須按電能質(zhì)量進(jìn)行校驗(yàn),選擇導(dǎo)線截面的大小來確定改造方案。
電能質(zhì)量的校驗(yàn),主要是校驗(yàn)電壓損耗和功率損耗,在符合技術(shù)要求的前提下,對(duì)偏遠(yuǎn)農(nóng)戶的電網(wǎng)選擇導(dǎo)線截面大小進(jìn)行改造。假設(shè)每戶的最高負(fù)荷為2100W,導(dǎo)線采用絕緣鋁導(dǎo)線架設(shè),末端電壓U末=200V,單相額定電壓Ue=220V,負(fù)荷功率因數(shù)cosφ=1(照明及生活用電);當(dāng)導(dǎo)線首端T接在臺(tái)變側(cè)時(shí),選首端電壓U首=231V,當(dāng)導(dǎo)線首端T接在負(fù)荷中心的供電區(qū)域內(nèi)時(shí)(500m范圍內(nèi)),首端電壓U首=220V。偏遠(yuǎn)農(nóng)戶負(fù)荷在架空線路段按集中在末端負(fù)荷考慮,然后所增的散戶按優(yōu)化供電半徑10m范圍內(nèi)、導(dǎo)線截面為10mm2考慮。供電方式如圖1所示(n<5,即為5戶以下)。
電壓損失:△U=U首-U末=Ir0lcosφ
負(fù)荷電流:I=P/Uav
線路長度:L=△UUavS/∑Pρ
式中S——導(dǎo)線截面積,mm2;
ρ——電阻率,取31.5Ω·mm2/km。
功率損耗:△P=I2R=I2r0l
保證電能質(zhì)量、控制線路損耗的情況下,計(jì)算偏遠(yuǎn)農(nóng)戶電網(wǎng)改造采用不同導(dǎo)線架設(shè)時(shí)可架設(shè)線路長度。有以下兩種情況:
(1)偏遠(yuǎn)農(nóng)戶的線路T接在臺(tái)變側(cè)時(shí),假設(shè)配變側(cè)單相電壓U相=231V,單相平均電壓Uav=220V,計(jì)算結(jié)果如表1所示。
(2)偏遠(yuǎn)農(nóng)戶的線路T接在臺(tái)區(qū)供電范圍內(nèi)(供電半徑500m內(nèi))時(shí),假設(shè)臺(tái)區(qū)單相電壓U相=220V,單相平均電壓Uav=210V,計(jì)算結(jié)果如表2所示。
分析表1、2可知,采用同一種導(dǎo)線架設(shè),隨著農(nóng)戶的增加而架設(shè)線路長度減少;采用不同導(dǎo)線架設(shè),導(dǎo)線截面增加,可延長架設(shè)導(dǎo)線長度(滿足電壓、電能損耗的條件下,離電源點(diǎn)遠(yuǎn)的農(nóng)戶都可進(jìn)行改造)。當(dāng)導(dǎo)線T接在臺(tái)變側(cè)時(shí),主要采用線路損耗來校驗(yàn)控制線路架設(shè)的長度,以保證線路損耗符合技術(shù)要求;當(dāng)導(dǎo)線T接在臺(tái)區(qū)供電區(qū)域范圍內(nèi)(負(fù)荷中心),主要采用電壓損耗來校驗(yàn)線路架設(shè)的長度,以保證電壓質(zhì)量符合技術(shù)要求。
對(duì)于用電負(fù)荷的功率因數(shù)cosφ不等于1時(shí),還要考慮電抗壓降DUx,電壓損失DU減去電抗壓降△Ux,即為電阻壓降△Ur,線路長度的計(jì)算公式為:L=△UrUavs/∑pr。同樣可以校驗(yàn)線路某長度情況下的電壓、線路損耗,得出以上相似的結(jié)果。
5臺(tái)區(qū)的布局
農(nóng)村低壓電力網(wǎng)的布局應(yīng)與農(nóng)村發(fā)展計(jì)劃相結(jié)合,一般采用放射型單向供電,首先在選定臺(tái)區(qū)時(shí)考慮村莊的整體情況,將偏遠(yuǎn)農(nóng)戶也納入改造計(jì)劃,確定最遠(yuǎn)的村民居住點(diǎn)到村中心(負(fù)荷中心)的距離是多少,然后布局整個(gè)村莊的配網(wǎng)改造。若高壓線路能進(jìn)到負(fù)荷中心,則配變放置在中心位置,向四周供電。選定臺(tái)區(qū)后,確定供電范圍,即供電半徑。對(duì)于山地,當(dāng)受電設(shè)備容量密度<200kW/km2時(shí),三相四線制供電半徑在0.8~1.5km之間。從配電開始,選擇導(dǎo)線直徑。現(xiàn)在農(nóng)網(wǎng)改造中規(guī)定,低壓主干線按最大工作電流選取導(dǎo)線截面,但為提高供電的安全系數(shù),提高導(dǎo)線的機(jī)械強(qiáng)度,對(duì)三相四線的用戶,導(dǎo)線截面不得小于35mm2,分支線不得小于25mm2;對(duì)于單相用戶,低壓線路采用電桿架設(shè)的,導(dǎo)線載面不得小于25mm2,而對(duì)偏遠(yuǎn)的零星住戶應(yīng)采用上述的方法進(jìn)行校驗(yàn)計(jì)算,在保證電壓質(zhì)量,線路損耗的前提下,確定線路的改造長度。
6結(jié)論
?。?)偏遠(yuǎn)農(nóng)戶也是農(nóng)村電網(wǎng)改造的對(duì)象,他們的用電質(zhì)量好壞,線路損耗,用電安全,不僅關(guān)系到企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,也直接關(guān)系到社會(huì)效益,不能忽視。
?。?)對(duì)臺(tái)區(qū)偏遠(yuǎn)的農(nóng)戶,應(yīng)對(duì)他們到臺(tái)區(qū)的距離進(jìn)行電能質(zhì)量驗(yàn)算,計(jì)算線路架設(shè)長度后進(jìn)行電網(wǎng)改造,以保證他們用電的質(zhì)量,同時(shí)降低線損。
(3)充分考慮臺(tái)區(qū)的供電范圍,選擇合適的位置,使供電范圍符合供電技術(shù)、安全要求。
?。?)對(duì)農(nóng)村電網(wǎng)及一戶一表改造是開拓農(nóng)村電力市場,提高農(nóng)民生活水平,繁榮農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的重要舉措,有利于促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。