[发明专利]村级电网的配置、实施方法

摘要

本发明涉及村级电网的配置、实施方法。该方法的步骤为：步骤一、选择村级电网供电设施的典型配置方案：适应不同地区村级电网对供电方案的需求的四种典型配置方案：包括N-A典型配置，N-B典型配置，N-C典型配置，N-D典型配置；步骤二、确定村级电网的供电模式：根据不同地区农村居民的居住形式的不同，可选择联排居住区供电模式、分散居住区供电模式和联排/分散居住区供电模式三种供电模式；步骤三：进行设备选择和架设安装:确定低压配电网典型配置方案和供电模式后，对设备进行选择和安装施工。本发明提高了农网供电可靠性，降低农网线损率，解决农村配电网低电压和“卡脖子”等问题。

主权项

村级电网的配置、实施方法，其特征在于：该方法的步骤为：步骤一、选择村级电网供电设施的典型配置方案：村级电网规划和建设时，综合考虑到不同地区的农村经济发展水平、人均年用电量情况和负荷密度这些因素，对10kV线路、配电变压器、0.4kV线路供电设备进行选择配置，确定了适应不同地区村级电网对供电方案的需求的四种典型配置方案：户数大于120户，户均电量大于2800kWh/年的平原农村或其他适合村选择N‑A典型配置；户数大于120户，户均电量小于2800kWh/年的平原农村或其他适合村选择N‑B典型配置；户数小于120户的山区农村或其他适合村选择N‑C典型配置；新民居小区选择N‑D典型配置；所述N‑A、N‑B、N‑C、N‑D典型配置方案具体是指：（一）N‑A典型配置方案1）方案基本组成本典型方案由N‑A‑200、N‑A‑400、N‑A‑600三个子方案组成，其中N‑A‑200为3台区方案，对应村庄户数200户；N‑A‑400为6台区方案，对应村庄户数400户；N‑A‑600为9台区方案，对应村庄户数600户；2）配电变压器容量选择配电变压器容量按远景年的负荷水平考虑，采用200kVA；负荷密度较大地区考虑采用315kVA；3）配电变压器台型式原则上配合10kV线路杆的高度，从《国家电网公司农网10kV农网10kV柱上变压器台通用设计方案施工图册》中10‑ZA‑1‑D‑01的10米‑10米 半分式、12米‑12米 半分式、15米‑15米 半分式、10米‑10米 全分式四种方式中进行选择；4）配电变压器台接入系统配电变压器台经隔离开关接入10kV分支线路，隔离开关负荷侧至变台高压侧之间的线路采用架空线或电缆；当采用电缆时按相关规程的要求安装避雷器保护；5）低压出线开关及无功补偿（1）变压器低压侧按2路低压出线配置；或按3路出线配置；（2）变压低压侧安装自动投切的无功自动补偿装置；（3）低压出线开关及无功补偿装置统一安装在JP柜内；6）低压导线截面选择及低压线路长度低压导线截面按配电变压器终期规模315kVA、每台变压器出2路低压线考虑，主干线选择70mm²的绝缘导线，分支线选择50mm²的绝缘导线，低压主干线长度不超过150米，变压器至末端用户的实际线路长度不超过250米；7）计量表箱本方案居民和三相动力用户均采用单表位防盗表箱，安装于户外；（二）N‑B典型配置方案N‑B类农村电网典型设计方案，适用于自然村户数大于120户且普通户年均用电量2800kWh以下的农村；本方案适用于平原地区的农村，其他地区符合上述条件的也能使用本方案；1）方案基本组成本典型方案由N‑B‑200、N‑B‑400、N‑B‑600三个子方案组成，其中N‑B‑200为3台区方案,对应村庄户数200户；N‑B‑400为4台区方案，对应村庄户数400户；N‑B‑600为8台区方案，对应村庄户数600户；2）配电变压器容量选择配电变压器容量按远景年的负荷水平考虑，采用200kVA；3）配电变压器台型式配合10kV线路杆的高度，从《国家电网公司农网10kV农网10kV柱上变压器台通用设计方案施工图册》中10‑ZA‑1‑D‑01的10米‑10米 半分式、12米‑12米 半分式、15米‑15米 半分式、10米‑10米 全分式四种方式中进行选择；4）配电变压器台接入系统配电变压器台经隔离开关接入10kV分支线路，隔离开关负荷侧至变台高压侧之间的线路采用架空线或电缆；当采用电缆时按相关规程的要求安装避雷保护装置；5）低压出线开关及无功补偿（1）变压器低压侧按2路低压出线配置；或按3路出线配置；（2）变压器低压侧安装自动投切的无功自动补偿装置；（3）低压出线开关及无功补偿装置，统一安装在JP柜内，6）低压导线截面选择及低压线路长度低压导线截面按配电变压器终期规模200kVA、每台变压器出2路低压线考虑，主干线选择70mm²的绝缘导线，分支线选择50mm²的绝缘导线；低压主干线长度不超过150m，变压器至末端用户的实际线路长度不超过250m；7）计量表箱本方案居民和三相动力用户均采用单表位防盗表箱，安装于户外；（三）N‑C典型配置方案N‑C类农村电网典型设计方案，适用于自然村户数小于120户的农村；1）方案基本组成本典型方案由N‑C‑20、N‑C‑50、N‑C‑100三个子方案组成，此3个方案均为1台区方案：其中N‑C‑20为对应村庄户数20户；N‑C‑50对应村庄户数50户；N‑C‑100对应村庄户数100户；2）配电变压器容量选择配电变压器的容量按远景年的负荷考虑，N‑C‑20方案采用50kVA，N‑C‑50方案采用100kVA，N‑C‑100方案采用200kVA；3）配电变压器台型式以配合10kV线路杆的高度，从《国家电网公司农网10kV农网10kV柱上变压器台通用设计方案施工图册》中10‑ZA‑1‑D‑01的10米‑10米 半分式、12米‑12米 半分式、15米‑15米 半分式、10米‑10米 全分式四种方式中进行选择;4）配电变压器台接入系统配电变压器台经隔离开关接入10kV分支线路，隔离开关负荷侧至变台高压侧之间的线路采用架空线或电缆;当采用电缆时应按相关规程的要求安装避雷器保护;5）低压出线开关及无功补偿（1）变压器低压侧按2路低压出线配置,或按3路出线配置；（2）变压低压侧安装自动投切的无功自动补偿装置；（3）低压出线开关及无功补偿装置统一安装在JP柜内；6）低压导线截面选择及低压线路长度N‑C‑100低压导线截面按配电变压器终期规模200kVA，每台变压器出2路低压线考虑，主干线选择70mm²的绝缘导线，分支线选择50mm²的绝缘导线；N‑C‑20、N‑C‑50低压导线截面按配电变压器终期规模50、100kVA，每台变压器出2路低压线考虑，主干线选择70mm²的绝缘导线，分支线选择50mm²的绝缘导线，低压线路档距村内不大于60m；7）计量表箱本方案居民和三相动力用户均采用单表位防盗表箱，安装于户外；（四）、N‑D典型配置方案N‑D典型设计方案为农村新民居电网典型设计方案，适用于居民户数小于600户的农村新民居；1）方案基本组成本典型方案由N‑D‑400a、N‑D‑600a、N‑D‑400b、N‑D‑600b四个子方案组成；其中N‑D‑400a、N‑D‑400b为对应村庄户数400户；N‑D‑600a、N‑D‑600b对应村庄户数600户；以上方案均为1台区方案；其中N‑D‑400a和N‑D‑600a方案采用箱式变压器，N‑D‑400b和N‑D‑600b方案采用台式变压器；2）配电变压器容量选择配电变压器容量按远景的负荷考虑，N‑D‑400a和N‑D‑600a分别采用400kVA和630kVA箱式变压器，N‑D‑400b和N‑D‑600b子方案采用200kVA和315kVA台式变压器；3）环网柜型式采用单母线接线，进线1回，出线3回，电源用电压互感器1个单元；4）配电变压器台型式、箱式变压器型式选择《河北省电力农网标准化设计》中的“2‑全分式12米‑12米”式配电变压器台；箱式变压器10kV进线为：1回；低压出线：400kVA变压器低压出线为6回，630kVA变压器低压出线为8回；5）箱式变压器，配电变压器台接入系统（1）当箱式变压器数量大于2个时，电源由T接点经环网柜接引，箱式变压器数量小于等于2个时由T接点经电缆直接接引；（2）当选用变台方案时，由T接点经电缆直接接引；6）低压出线开关及无功补偿（1）变压器低压侧按2～3路低压出线配置；（2）变压低压侧安装自动投切的无功自动补偿装置；（3）低压出线开关及无功补偿装置统一安装在JP柜内；（4）箱式变低压侧无功补偿原则：无功补偿容量按照主变压器容量的20%～40%进行配置；箱变电容补偿装置布置在箱体内，低压电力电容器采用无触点自愈式电容器，单只电容器容量不大于20kvar；7）低压导线截面选择及低压线路长度低压电缆选用交联聚乙烯型铜芯电缆，主干电缆选取四芯95、70截面；单元进线电缆选取两芯50截面；8）计量表箱（1）居民用户采用单表位防盗表箱，安装于楼道内；（2）三相动力用户采用单表位防盗表箱，分散安装，安装于户外；步骤二、确定村级电网的供电模式：根据不同地区农村居民的居住形式的不同，选择联排居住区供电模式、分散居住区供电模式和联排/分散居住区供电模式三种供电模式：1) 对于联排居住的农村地区采取联排居住区供电模式，此供电模式的特征为：配电变压器分散布置，配电变压器低压侧出线3至4回，每回负责一排或两排居民用户的供电；2) 对于居住相对分散的农村地区采用分散居住区供电模式，此供电模式的主要特征为：配电变压器选择布置在分散居住区的中心位置，配电变压器低压侧出线3至4回，低压出线以配电变压器为中心向四周辐射布置，为分散居住的居民用户的供电，供电负荷相对分散；3) 对于既有联排居住区，同时又有分散居住区的农村地区，一部分负荷相对集中，同时也有分散负荷，此类地区采取联排/分散居住区供电模式，此供电模式分为两种情况：（1）对于多台区供电方案，将一部分即一台或多台变压器布置在联排居住区附近，为联排居民供电；而另一部分即一台或多台变压器布置在分散居住区中心位置，低压出线以配电变压器为中心向四周辐射，为居民供电；（2）对于单台区供电方案，配电变压器布置在联排居住区附近，配电变压器低压出线一部分负责联排居住的居民供电，另一部分低压出线布置到分散居住区，为分散居住的居民供电；步骤三：进行设备选择和架设安装确定低压配电网典型配置方案和供电模式后，按照以下几部分内容对设备进行选择和安装施工；1）10kV输电线路供电半径：10kV输电线路供电半径在平原农村所在地区不超过5km；在地处偏远山区农村所在地区不超过15km；网络结构：10kV网络结构主要分为两种方式：单电源辐射供电模式和双电源单环网供电模式；入村的10kV线路采用单电源供电、放射式接线方式；当村子规模较大时，也采用多条10kV线路分别供电区域的方式；农村周边具备多条10kV线路时，根据实际需要设置10kV联络断路器，建设为10kV双电源单环网模式； 所述单电源供电模式是指以一个电源点为中心，向周边扩散的供电接线方式；双电源单环网供电模式是指两个电源点供电，通过10kV电网通过首尾相连的方式连接在一起，保证如果某段线路出故障时，系统内所有馈线通过另一条进线取电而不会影响正常运行；线路截面选择：根据所带配变容量和负荷预测情况，10kV线路采用50mm²或70mm²截面钢芯铝绞线或架空绝缘导线；有穿越功率时，根据实际负荷，适当增加截面容量；按每台配变容量为200kVA测算，单条入村50mm²导线所带配电变压器数量控制在12台以内，单条70mm²导线所带配电变压器数量控制在16台以内；线路架设要求：10kV线路在村外架设时，导线采用钢芯铝绞线；直线杆型采用12米预应力电杆；在交通发达的乡村道路旁采用非预应力电杆；档距为60‑80米；10kV线路在村内架设时，使用架空绝缘线，选择12m或15m非预应力锥形水泥杆；线路档距为50‑60m，不设置耐张段；当10kV线路与0.4kV线路走向一致时，优先选择高低压同杆架设，档距不大于50m；2）低压配电变压器容量选择：单个配电变变压器台区的设计终期容量一般包括50kVA、100kVA、200kVA；根据村庄预测负荷水平，配电变变压器台区及低压出线按照终期容量设置；新建或改造配电变变压器台区通常按照终期容量200kVA配变建设；偏远地区，选择50kVA、100kVA配变建设；村内个体加工业发达的村，或者较大村庄的中央配电变压器台区，采用多台200kVA配电变压器集中布置的方式；架设要求：配电变压器采用柱上变压器台形式，选用S11型及以上节能、环保型三相配电变压器，采用无载调压方式；JP柜内按照要求配置无功补偿装置，并预留智能终端设备安装位置；3）0.4kV电网部分网络结构：0.4kV配电网实行分区供电，采用放射式结构；为优化网络结构和设备选择，不同配电变压器供电区不考虑互供负荷，0.4kV侧不进行互联；0.4kV低压配电网为直接接地系统，采用TT接地方式；供电半径：低压三相出线供电半径不超过400m；接户线不超过50m，档距不大于25m；进户线不超过50m；配变与最大供电半径、最大允许所带户数按以下要求执行：（1）配变容量为50kVA时，供电半径不大于500m，所带户数不大于25户；（2）配变容量为50kVA时，供电半径不大于500m，所带户数不大于50户；（3）配变容量为50kVA时，供电半径不大于500m，所带户数不大于90户；低压出线:每个台区设计低压出线为2回，并按照台区设计终期容量选择低压导线型号；或用3回低压出线；每路低压出线出2到8条三相分支线路，采用低压架空绝缘铝导线；主干线路导线截面按70mm²选择，分支线路导线截面按50mm²选择；      4）接户线接户线是指低压配电线路也即分支线路或主干线路到计量表计之间的线路；当用户数量为1～3户时，单相接户线铝芯绝缘导线截面一般选用16mm²；当用户数量为4～8户时，单相接户线铝芯绝缘导线截面一般选用25mm²；5）入户线入户线是指计量表计到用户之间的线路；入户线由用户投资，用户自行选择；入户线采用铜或铝导线，与用户内的用电线路材质保持一致；其截面根据用户的最大负荷进行选择；6）户表及表箱居民户采用“一户一表”的计量方式，一般选用单相表计，动力用户选用三相表计；单相电能表选用5（60）A电能表，三相电能表选用5（20）A、5（30）A电能表；根据用户负荷量，加装互感器；根据不同的0.4kV接地方式装设剩余电流动作保护装置；电能表安装在具有防窃电功能的计量柜内；在靠近用户地点进行单户分别布置；低压用户推荐使用智能表；计量表箱具有防窃电功能，与接户线存在明显断开点，安装位置接近进户点，下沿距地面1.8m以上；室外计量表箱选用环保型非金属箱，计量表箱内空间划分要明晰户权和功能分设，方便供用电管理。