关键词：手拉手环网供电；自控型配网自动化；智能型箱式变；TN-S系统
中图分类号：TM727.1 文献标志码：B 文章编号：1003-0867(2007)04-0005-03
1 电气化村各项指标要求
为了落实国家电网公司“新农村、新电力、新服务”农电发展战略，提高农村用电水平和电能质量，2006年农网开展了“电气化村”的工程建设。
“电气化村”各项指标要求有：户户通电率100%；人均年生活用电量≥150kWh；居民各户端电压合格率≥96%；台区低压线损率≤10%；户均用电4kW；低压线路供电半径≤0.5km；低压配电装置完好率100%；一类设备率100%；低压进户线≥6mm2；服务承诺兑现率100%；客户评价满意率98%。
目前，影响实现“电气化村”的主要原因有：农村户均用电和人均年生活用电量较低，低压配电装置完好率和用户端电压合格率较低；配变台区低压线路供电半径超过500m，线损率较高。因此，要实现“电气化村”除发展农村经济、扩大售电量外，还需改造农村电网结构，实施农村电气化工程建设，先在经济发达村搞试点，再逐步推广进行。
2 农村电气化工程建设项目
2.1 10kV线路改造工程
2.1.1 10kV线路实现手拉手环网供电
农村10kV线长面广，采用单回路单电源供电，线路检修或故障时，都会造成对用户停电。架设10kV双回路双电源供电能提高供电的可靠性，但由于投资费用较高目前不宜采用。将原10kV线路分段，装设智能型分段重合器，在干线末端，与另一个变电站10kV线路相连。装设智能型联络重合器，接成手拉手环网接线，开环运行，并实现自控型配网自动化，是实现农村电气化的较好供电方案。
自控型配网自动化，主要靠选择电子系列智能型真空分段重合器，真空联络重合器，和变电站出线断路器继电保护，自动重合闸装置相配合，自动完成分、合闸操作，而不依靠与主系统和通讯系统来完成，它投资少，容易实现。
2.1.2 10kV主干线路、分支线路的改造
为实现环网接线并有互带能力，即某一回路出线开关检修，另一回路能供两回路负荷，所以两回路导线截面选择，应按最大负荷Pmax和经济电流密度计算，线路末端能满足电压损耗要求，一般选择LGJ-95mm2及以上钢芯铝绞线。对原有的10kV线路导线截面进行校验，若不能满足电压损耗要求，应更换线路的导线和杆塔拉线。
进入村内的10kV分支线路，为减少村内砍伐树木，应更换成JKLYJ-50-95mm2铝芯交联聚乙烯绝缘架空线路，原线路水泥杆塔，若能满足机械强度要求，不进行更换，否则应更换12m水泥杆塔。
2.2 ZBW12-12/0.4智能型箱式变的选择
农村配变大都采用户外台架式变分布式安装，315kVA及以上配变采用台墩式加围栏安装。这种安装形式简单，但户外分布式安装不易管理，配变单独供电容量不能充分利用，有的过负荷运行，有的轻载运行，因此配变损耗大，户外跌落熔断器保护容易出故障，因此这种供电方式已满足不了农村电气化的需要。
为了提高供电的可靠性，美化农村生态环境，对农村生活照明负荷、动力用电负荷、集中选择智能性、变容量户外组合箱式变ZBW12-12/0.4kV供电方案最好。箱式变安装在村内负荷中心处，高、低压采用电缆进出线。两座箱式变供电，低压出线可经断路器、隔离开关联络接成手拉手的环网接线，开环运行。
箱式变设有高压室、变压器室、低压室、监控室和计量室。变压器室选用了变容量S9型低损耗变压器，容量比1∶2∶3，如选择160kVA/315kVA/500kVA，三级容量可根据实际负荷手动或自动定级转换，从而使配变经济运行，达到降损节能效果。
高压室安装了HXGN15A-19G变压器和进线柜，柜内装有ZFN21-12/630A高压真空负荷开关带撞击器的SKLA/50A限流熔断器组合电器，用来作为变压器高压侧保护和正常分、合变压器负载电流。
低压室装有GG2-09变压器低压进线柜，柜内装有EVS型低压真空交流接触器，并配有高分断能力NT型低压熔断器，作为变压器低压侧保护和控制用。低压出线柜选用了GGD2-33型柜，每个柜能出两路出线，每路装有DZ20L-400/3N型剩余电流动作断路器，额定动作电流为100～300mA可调式，动作时限0.4s，作为每路出线剩余电流总保护，并用来对线路过载、短路保护和不频繁转换用。
无功补偿选用了GGJ1-01型柜，采用了静、动态补偿。静补偿范围是对配变无功功率损耗进行补偿，补偿容量QC1按配变额定容量的7%计算，选用三相自愈式BSMJ-0.4-30-3型电容器。用空气开关控制，快速熔断的熔断器保护，随配变一同投入或退出。动补偿范围是对三相动力用电无功负荷进行自动补偿，补偿总容量QC2按动力最大负荷Pmax，功率因数从0.8补偿到0.92，即按0.33kvar/kW配置，将补偿总容量分成几组，由总空气断路器NT00/160A控制，每组电容器QC由无功调节器自动控制，根据无功电流的大小，由大功率反并联晶闸管模块无触点逐组自动投切，使负荷的功率因数保持在0.9左右。
监控室安装智能型自动监测控制单元，根据实时电压、电流采集数据，完成对变压器分级容量转换，通过接口，还可以通过远动实现四遥。
计量室装有电力载波系统，由集抄器把配变台区的各用户电量采集，再通过有线、无线、GSM从集抄器传输到抄表中心，通过计算机实现自动抄表。
2.3 机井配变工程
农村机井供电配变，远离村庄，不能用村内箱式变供电，需单独安装。机井用电季节性很强，冬季配变停运，需拆除运回村内，以防被盗，因此，配变适宜采用水泥双杆角钢横担台架式变台安装。配变高压侧用跌落熔断器保护，低压侧用JP柜控制、保护、无功补偿和计量装置，高、低压侧安装金属氧化物避雷器作为过电压保护。
2.4 村内低压线路的改造
农村原低压线路，大都采用三相四线制TT系统单回路辐射形式供电。低压导线采用LGJ-35mm2钢芯铝导线，因对地绝缘低或导线与树木相接触时，造成低压出线剩余电流总保护器频繁跳闸，影响了供电的可靠性。线路导线截面较小，供电半径超出500m使电压损耗、电能损耗超标。在低压TT系统电网内，要求低压配电集装箱外壳要单独接地，敷设与电力系统接地点无关的接地极，由于集装箱较多，接地极施工工程量较大，集装箱外壳接地很难实现，为了解决农村低压线路存在的这些问题，需对农村低压线路进行改造。
低压主干线路要合理布局，从箱式变多路出线，每隔一条街架设一条出线，以减小线路首端电流。低压线路架设成三相六线制，三条相线、一条中性线、一条保护线，两端单独接地，一条路灯相线，低压电网改造成TN-S系统，保护线通过接户线接集装箱金属外壳。每回低压线路供电半径不超过500m，为提高线路绝缘水平，三相相线选用JKLYJ-95mm2铝芯交联聚乙稀绝缘导线，中性线、保护线、路灯相线，选用了JKLYJ-50mm2绝缘导线，高、低压同杆架设的线路，杆塔采用15m水泥电杆，槽钢横担。低压单独架设的线路，采用12m水泥电杆，槽钢横担。低压线路杆塔档距控制在40～50m。在两座箱式变出线的低压线路末端，经低压刀闸相连，接成手拉手环网接线，开环运行，互为备用，以提高低压电网供电的可靠性。
2.5 接户线、进户线及配电装置的改造
农村动力、照明户外配电集装箱，制造材料为1mm厚的冷轧钢板，由于防腐处理不当，钢板厚度不够，已严重腐蚀渗水，表箱正面观察孔玻璃罩丢失或破碎进水、进鸟，造成短路故障。箱内中级剩余电流动作保护器无选择频繁跳闸，大部分已退出运行，由于表箱外壳未接地，一旦漏电会触电伤人，人工开箱抄表费力又不安全。从表箱至用户的接户线，大都使用了铝芯塑料线，穿PVC管沿墙固定敷设，由于固定不牢脱落或受热弯曲变形，很不美观。用户屋内布线，导线截面较小，多年运行绝缘老化又得不到改造，因布线和用电设备漏电，使末级剩余电流动作保护器频繁跳闸，用户只好自行退出运行。为实现“电气化村”，上述缺陷急需得到解决。
2.5.1 接户线、进户线的改造
从电源梯接杆至配电照明集装箱的接户线，档距不超过25m，超过时需设接户杆。一条接户线选用耐气候防老化线BVVLK-2×10mm2护套线，作为表箱的相线和中性线，一条选用BVVLK-10mm2作为保护线，接表箱金属外壳，再敷设到表箱末端用户，作为每户的总保护线。
从集装箱至每户屋内配电箱一段距离是进户线。每户进户线相线和中性线要单独敷设，总长度不宜超过50m，进户线选用BVVLK-2×6mm2防老化护套线，保护线从总保护线梯接，接配电箱金属外壳和屋内用电设备外壳。防老化进户线不宜穿PVC管沿墙敷设，不易布式热，宜采用角钢横担、直并固定沿墙敷设。
从电源梯接杆至三相动力集装箱一段距离是动力接户线。动力接户线为三相五线制：三条相线、一条中性线、一条保护线。集装箱固定在电源梯接杆上时，接户线选用BLV-35mm2铝芯塑料线穿PVC管敷设。集装箱固定在墙上时，接户线采用JKLYJ-35mm2防老化线架空敷设，档距不超过25m。集装箱外壳接保护线，再接到各用户。
从集装箱至用户屋内配电箱（盘）一段距离是动力进户线，进户线距离不宜超过50m。每户进户线采用VLV22-4×35mm2交联聚乙稀低压电缆，作为三相相线和中性线。保护线用φ10圆钢，和电缆一并埋入土内，埋深不小于0.8m，电缆穿越公路时，应穿铁管再埋入地下。屋内配电箱金属外壳和电机外壳要接保护线。
2.5.2 照明、动力集装箱的改造
户外照明集装箱分二表、四表、六表三种规格。采用厚度不小于1.5mm不锈钢钢板制造，箱的结构分两部分：控制和保护装置部分，内装HL-100/2P隔离开关，DZ47LE-63/2P剩余电流动作断路器，额定动作电流100mA，延时0.2s动作，为防止大气过电压装设Y1.5W-0.28kV金属氧化物避雷器。电能表部分：内装DDSI685型5(30)A单相电子载波电能表，经JDH端子盒用BV-4mm2铜芯塑料接线，能实现自动抄表，正面不设观察孔为封闭式。
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