On power network reconstruction for remote peasant households
ZHONG Huanshuang
(Shaoguan Pingshi Power Supply Branch,GPG,Lechang,Guangdong 512229,China)
Abstract：In the reconstruction of rural power network,there exist the problems of power consumption management,power consumption safety and line losses,etcof remote peasant householdsWith the analysis of power consumption status of remote peasant households,it is suggested that power network reconstruction for remote peasant households should be conducted based on load situation,verification of power supply quality,computation of line length,and selection of conductors with proper cross sectional areaMeanwhile,it is indicated that while selecting the transformer scope in the future,remote peasant households should be brought into the plan of power network reconstruction and be planned and managed unitedly,so as to improve economic and social benefits
Key words：remote peasant household; power network reconstruction; voltage loss; power loss
现在农村电网全部由供电企业管理，基本实现了城乡用电同网同价，农村用户实行一户一表，由供电所管理到户、抄表到户、收费到户、服务到户。在农网建设与改造中，为了实现农村电网建设与改造的最大经济效益与社会效益，减轻农民负担，最终达到城乡用电同网同价的目标，首先安排投资少、见效快、效益好的项目进行改造。经过两年多的农网改造，有效地控制了低压线路损耗，提高了电能质量，供电可靠性提高，农民用上了安全电、放心电、优质电，农村用电确实上了一个新台阶。由于农网改造时低压台式变压器覆盖范围(以下简称台区)的改造半径控制在500 m左右，对超过500 m以外的农户都未进行电网改造，大部分台区都有1至几户成了农网改造的盲区，为搞好农电的安全生产管理，更好地降低线损，发挥社会效益，必须对这部分偏远农户进行电网改造。
1偏远农户的用电现状
偏远农户是指与某一村庄集居点有一定路程的散住户，由于农户的住宅基地所在地理位置、周边环境使1户或几户村民居住点与村庄之间隔有一定的距离，有的离村庄(负荷中心)几百米远，有的甚至上公里远，因此，他们居住的地方在前期农网改造中没有进行电网改造。
未进行农网改造的偏远农户，他们仍然用着自己从电源点(负荷中心或变压器低压侧)私自架设的电线到住处用电。导线架设因陋就简，大部分是用裸露的铁线作为导线，铁线线径小、锈蚀严重；支撑电线的是小木杆、小竹杆或树木，架空电线对地高度不到2 m；导线都是沿山路人行道架设，行人伸手即可触及电线，随时有触电的危险；供电线路长，供电可靠性低，刮风下雨经常停电；电能表是农民以前自行购买的老式电能表，属于国家明令淘汰及不合格的产品；电压损耗、电能损耗特别大，农户用的白炽灯如同点的煤油灯，日光灯无法起动，电视机成了摆设品，其它家用电器更谈不上使用。另外，农民用电安全意识差，对电的认识不足，农民的人身及财产安全难于保障。因此，在农网改造过程中，应该注意这些偏远住户的电网改造，消除危及人身和设备安全的隐患，更好地降低农村电网损耗，提高供电质量，使他们同样能用上安全电、放心电、优质电。
2农户用电负荷的确定
随着经济收入的增加，农村人口生活水平逐步提高，越来越多的高新电器产品开始进入农村家庭，农户用电将会大幅度地提高。农网改造时，农户用电负荷的确定按照经济发达县的用电情况人均用电量1 500 kWh，年最大负荷利用小时为2 500 h，考虑用电负荷增长应按8～10年的发展，每户最高负荷一般按2 100 W来确定。偏远住户的负荷密度低，大都在15 kW/km2以下，适合于较远距离单相供电。
3偏远农户架设线路长度的校验
农村电网建设与改造技术原则规定，对农网改造后的低压线路损耗降到11%以下，用户端电压合格率达到92%及以上，对于单相电压220 V允许偏差值在－10%～5%，根据这个原则，农网改造后，农户的末端电压不得低于200 V，线路损耗不得高于11%。低压网络中，负荷中心均采用三相四线制供电方式，而对于偏远的住户，由于他们都是1户或几户人家，居住点距负荷中心较远，宜采用单相供电。为了满足机械强度的要求，架空导线的最小横截面积不得小于25 mm2。为了保证农户的用电电压不低于200 V，线路损耗不大于11%，对农户的电网改造必须按电能质量进行校验，选择导线横截面积的大小来确定改造方案。
电能质量的校验，主要是校验电压损耗和功率损耗，在符合技术要求的前提下，对偏远农户的电网选择导线截面大小进行改造。假设每户的最高负荷为2 100 W，导线采用绝缘铝导线架设，末端电压Ue=200 V，单相额定电压U=220 V，负荷功率因数cosφ=1(照明及生活用电)。当导线连接在变压器低压侧电源时，选首端电压Uf =231 V，当导线连接在负荷中心的供电区域内时(500 m范围内)，首端电压Uf =220 V。偏远农户负荷在架空线路段按集中在末端负荷考虑，然后所增的散户按优化供电半径10 m范围内、导线截面为10 mm2考虑。供电方式如图1所示(n<5，即为5户以下)。
式中：R0——单位长度导线电阻；
∑P——负荷功率之和，P1+P2+…+Pn；
Uav——平均电压；
S——导线横截面积；
ρ——电阻率；
在保证电能质量、控制线路损耗的情况下，计算偏远农户电网改造采用不同导线架设时可架设线路长度，有以下两种情况：
a)偏远农户的线路连接在变压器低压侧电源时，假设首端电压Uf =231 V，平均电压Uav=220 V，计算结果如表1所示；
b)偏远农户的线路连接在台区供电范围内(供电半径500 m内)时，假设首端电压Uf =220 V，平均电压Uav=210 V，计算结果如表2所示.
分析表1、表2可知，采用同一种导线架设，随着农户的增加而架设线路长度减少；采用不同导线架设，导线截面增加，可延长架设导线长度(满足电压、电能损耗的条件下，离电源点远的农户都可进行改造)。当导线连接在变压器低压侧时，主要采用线路损耗来校验控制线路架设的长度，以保证线路损耗符合技术要求；当导线连接在台区供电区域范围内(负荷中心)，主要采用电压损耗来校验线路架设的长度，以保证电压质量符合技术要求。
当用电负荷的功率因数cosφ不等于1时，还要考虑电抗压降ΔUX，电压损失ΔU减去电抗压降ΔUX，即为电阻压降ΔUR，线路长度的计算公式为：
同样可以校验线路长度情况下的电压、线路损耗，得出以上相似的结果。
4台区的布局
农村低压电网的布局应与农村发展计划相结合，一般采用放射形单向供电，首先在选定台区时考虑村庄的整体情况，将偏远农户也纳入改造计划，确定最远的村民居住点到村中心(负荷中心)的距离是多少，然后布局整个村庄的配网改造。选定台区后，确定供电范围，即供电半径，对于山地，当受电设备容量密度小于200 kW/km2时，三相四线制供电半径在0.8～1.5 km之间。从配电开始，选择导线直径。现在农网改造中规定，低压主干线按最大工作电流选取导线截面，但为提高供电的安全系数，提高导线的机械强度，对三相四线的用户，导线横截面积不得小于35 mm2，分支线导线横截面积不得小于25 mm2；对于单相用户，低压线路采用电杆架设的，导线横截面积不得小于25 mm2，而对偏远的零星住户应采用上述的方法进行校验计算，在保证电压质量、线路损耗的前提下，确定线路的改造长度。
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