电力工程农配网线路设计要点解析

电力工程农配网线路设计要点解析

陈伟剑

国网长汀县供电公司 福建龙岩 366300

摘要：本文基于中压配电网，深入分析配电线路优化设计，全面提升用电质量与用电安全，从根本上促进电力事业的发展。

关键词：电力工程；配网设计；要点

1 中压配电网设计

第一，10k V中压配电网设计。按照实际应用需求，在放射式、环网式与树干式中选择相应的供电模式。农村核心区与主城区采用以环网式为主，放射式为辅的联合供电模式。针对农村重要负荷，应采用独立供电模式。利用两回路或者三回路方式，在周边变电站的电源点引接，全面确保供电可靠性。农村一般负荷供电模式为环网式。针对容量小、供电可靠性较低的老城区，由于线路走廊建设难度大，可以从环网结构中引出分支线，实行放射式供电。引出点采用断路器保护，当分支点故障时能够及时切除，避免对主干网运行造成影响。在正常运行状态下，环网开环运行，主干线划分为2-3段，将断路器和负荷开关设置在适宜位置，满足“手拉手”供电需求。配网设计需要保证线路检修时负荷能够全部转移，全面加强供电可靠性。

第二，中压配电网主供电节点设计。农村中压配电网层级，包括变电站、中压开闭所、环网柜、终端变配电所，在变电站引出放射性供电，保证供电可靠性。然而多数区域与变电站距离远，会受到变电站中压间隔与线路走廊影响，所以应按照负荷发展需求，规划设置中压开闭所，将其作为区域供电主电源。区域内开闭所采用环网式供电。为了保证供电可靠性，开闭所主接线，多采用两进线单母线分段接线方式，满足N-1供电可靠性要求。开闭所进线电源引自不同变电站。

第三，中压主网架导线截面设计。在进行配网设计时，主网架导线截面必须考虑负荷现状与增长规律，确保和农村发展规划一致。主网架导线截面应满足供电可靠性要求。结合允许电压计算、经济电流密度计算、允许电流计算等方式，确定导线截面。为方便运行区分与备件通用，应限制中压电缆截面选择。主干网或开闭所进线选择300mm2与400mm2；终端变压器选择70mm2；环网选择120mm2、240mm2。由于夏季气温高，大功率电器使用频繁，极易出现电力负荷高峰。因此导线截面必须确保负荷高峰时段的运行安全性。通过大量实践可知，在选择导线截面时，必须立足于电网长期规划要求，预留充足空间。部分农村早期的电网规划不注重分析。随着经济的发展，电网供需矛盾凸显，针对不满足实际需求的配网线路必须更换新导线。此时会投入大量资金，还会影响供电质量与供电服务。

2 配电线路设计优化对策

配电线路设计优化主要针对低压配电线路，将老旧居民住宅区作为案例分析，小区共有7栋5层建筑，在计算用电负荷时，可以划分以下情况：其一，近期负荷，按照每户4k W进行分析；其二，远期负荷，按照每户6k W进行分析，合理调整配电变压器容量，保证变压器满足居民用电需求。

2.1 优化主干网架

老旧居民区配网主干网架设计，选择铝芯架空绝缘导线与铜芯低压电缆线路。架空绝缘导线，采用电线杆架设线路方式。也可以沿着建筑主体，采用一字铁和工字铁安装配电线路，并需确保配电线路排列水平度。低压电网中，采用TN-C-S系统，在主干线末端与分支位置设置中性线重复接地。在进户电表箱位置设置重复接地，分离PE线和N线。在选择导线截面时，必须全面分析居住小区实际情况，按照负荷规划明确导线截面。首先保证随着用电负荷的增加，配变容量也会持续增加。其次确保主干网满足用电需求，避免出现重复建设行为，减少资金浪费。随着生活水平的提升，对于用电安全性与可靠性要求也比较高，新建小区与旧小区改造，多采用铜芯低压电缆暗敷方式。由于电缆材料的造价成本高，所以必须缩短电缆路由，因存在电压损耗，低压电缆供电半径建议小于250m。比如此次研究的项目，近期负荷为853k W，计算容量为335k W，同时系数为0.4。远期负荷为1285k W，计算容量为507k W，同时系数为0.4。按照远期容量需求，配置箱式变配电所。低压主干网架选择三回路铝芯架空绝缘导线，每栋建筑分支选择铜芯电缆，全面满足用电需求。

2.2 优化电表集装箱

在单元楼1层与2层之间设置电表集装箱，采用壁挂式安装法将电表箱安装在楼道内，避免雨水侵蚀和太阳暴晒，也可以提供检修维护便利。一般情况下，电表集装箱可采用不锈钢或玻璃钢材质。在集装箱内设置公用电表，将漏电保护断路器设置在表箱进线开关位置，同时加设浪涌保护器。优先考虑具备远程抄表功能的智能电表，在变电所设置远程抄表终端与公变采集终端，应用载波通信方式。

2.3 优化架空接户线

接户线主要是从低压主线引入到集中电能表箱的配电线路，多为单相两线排列，采用架空敷设方式。也可以将PVC套管设置在单元楼门口，由套管将线路引入到表箱内。当同一主线的接户线数量比较多时，可以先接入至分线箱，之后由分线箱连接到集中电表箱内。接户线多采用铝芯绝缘导线，明确导线截面后，必须考虑电能表数量。比如在该小区项目中，每个单元楼设置一个表箱，内部具有12块电能表，接户线选则70mm2铝芯绝缘导线,确保相线截面与中性线截面一致。

2.4 优化室内配线

在改造建筑内部配线工程时，部分电力暗线质量差，导线截面小，对供电质量及用电安全影响非常大。鉴于此，必须优化设计室内配线，室内配线应当满足安全可靠的供电要求，同时确保安装牢固与布局合理，满足标准技术规范。技术人员可以按照线路绝缘层颜色，辨识地线、零线和火线。在选择绝缘导线时，应确保额定电压大于线路工作电压，绝缘性能满足线路安装及敷设环境要求，全面做好防火处理。当导线穿管材质为钢管时，必须做好接地处理。如果多个回路导线集中在同一穿管内，必须确保导线总截面与管内截面比例满足规程规范要求，绝缘导线绝缘电压高于500V。

2.5 优化接地设计

在设计配电网配电线路时，应当做好建筑接地设计优化。一般情况下，建筑及接地装置安装在建筑内部，施工操作对于铝线规格的要求较高，应当确保铝线截面在50mm2及以上。且针对不同独立电表箱，应当做好接地处理，以此引入接地线，满足建筑内部接地线设计要求。

2.6 应用节能低耗设施

首先，选择适宜的变压器，设备必须在节能减排功能上具备显著优势，实用性高。同时考虑变压器容量与数量，确保数量配置合理。在明确工作地点时，必须确保变压器运行效益。其次，在选择线缆时，注重考虑电缆套管。该类电缆具备良好的绝缘性能，可以抵抗电流击穿。10k V配电设备对于电缆重量及耐磨损性能要求高，所以可以应用YJV22电缆。

3 结束语

在优化设计配电网配电线路时，首先要分析农村发展规划与现状，以此确定配电线路设计原则与方法，高效处理项目实施阶段的各项问题，以此确保配电线路设计质量与敷设效果，为用户提供优质可靠的电力服务。

参考文献

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