摘要：“煤改电”工程的实质就是用电采暖的方式替代企业和居民的燃煤取暖的方式，能够推动大气污染的治理。电采暖属于一种环境友好型的采暖方式，其包括了许多其他采暖方式没有的优点。文章主要分析了“煤改电”背景下，农村低压配电网的相关规划。
关键词：“煤改电”；农村；低压配电网；规划
引言
农村低压配电网的规划直接关系着农村的经济发展及人民的生活用电。现阶段，燃煤是造成北方城市雾霾天气最主要的原因，所以用清洁的方式替代燃煤是有效治理雾霾的一种手段。而电能就是一种环保、清洁的能源。除了城市地区外，在农村地区也应该重视“煤改电”工程的实施，有效减少农村冬季空气污染。
1实施“煤改电”的意义
我国煤炭消费大致可分成两大类——发电用煤和其他用煤，各占一半左右。通过将煤炭消费向电能转变，改“用煤”为“用电”（煤改电），是调整能源结构和转变能源使用方式的重要手段，对于改善当前的电力过剩和促进清洁能源发展具有积极意义。这里“煤改电”主要是指将发电用煤之外的煤炭消费转换为电力消费，以电能取代其他终端能源消费，进而提高能源使用效率，减少整体能源消费，从整体上减少污染排放，实现能源资源的可持续利用，缓解电力过剩情况。通过煤改电可以有效削减燃煤用量，在一定程度上缓解大气污染物的排放，可以对区域的空气质量的改善起到积极的作用。
2“煤改电”对供电的要求
2.1局部地区线路及配变负荷急剧增加
电采暖负荷的特点就是运行功率大，同时运行率高，对系统中低压电网有较大的影响。通常农村居民负荷最大约为2—4kW，少部分大面积的用户可达6kW左右，且受农村用电习惯影响，同时率不高，而电采暖则每户的负荷为6—10kW，按此标准计算，煤改电覆盖的用户，户均负荷增加2倍有余，对配电网末端的10kV配变、线路均有较大的影响，所以需要新增配变布点，增大导线截面等。
2.2电采暖提升了农村用电对供电可靠性的要求
通过调查可知，采用电采暖方式供热地区的居民对电力的依赖度比未采用电采暖的地区更强，对供电可靠性的要求也更高。所以，农村地区传统的辐射状供电模式，无法满足电采暖地区的供电可靠性要求，需考虑实现环网、“N-1”供电模式来提升供电可靠性，10kV线路应采用不同电源的多回路供电，线路的运行率T=（N-1）K/N*100％，式中N为线路的回路数；k为线路容许过载率。10kV的供电可靠性与110kV的供电可靠性密切相关，对电采暖供电的上一级变电所的供电可靠性要求更高。电采，暖的应用会造成局部地区负荷突增，相应对110kV高压电网也提出较高的要求。电采暖面积较大，需要新建110kV变电所，并且变电所和输电线路也要求达到N-1的标准。
2.3电采暖对农村地区电网运维提出更高的要求
“煤改电”负荷的大量接入，会对主、配网安全稳定运行带来一定的压力，尤其是是配网基础较为薄弱的远郊、山区，冬季电网安全稳定运行面临较大挑战。部分地区一旦停电，将无法正常供暖。面对挑战，供电公司应该做好充分准备工作，针对带有“煤改电”负荷的各类电网设备，需将在入冬前集中开展消除隐患工作，加强设备运维管理。
3农村低压配电网规划分析
3.1收集资料与数据
低压配电网数据统计难度较大，相关单位应该以台区为单位，首先通过调研获得全面的基础资料，包括台区配电变压器容量和型号、低压电杆型号和杆高、低压线路和接户线的长度和导线型号、低压用户用电量等。
3.2负荷预测及目标网架的规划
在进行具体负荷预测时，工作人员可以根据各台区中的用户情况，按照负荷指标大小和需用系数进行预测。而对于目标网架的规划，主要从以下两个方面进行：第一，配电变压器的布局、供电范围和容量。在考虑配电变压器位置的基础上，还须满足“负荷中心化和短半径”的原则；配电变压器应安装在负荷中心；采用杆上安装时，配电变压器高度、与周边建筑或其他设施的安全距离应满足规程要求，并采取措施防止配电变压器被盗；实施“煤改电”工程的台区，负荷季节性变化十分明显，可以采用有载调容配电变压器。如果需要安装多台相隔距离较近的配电变压器，则可以采用如图1多台变压器并列运行接线的方式，但要求联络电缆加装隔离装置。并列运行的各台配电变压器的电压等级和变比应相同；每台变压器的连接组别应相同（连接方式、极性、相序等均必须相同）。
第二，线路类型（架空线或电缆）和导线（绝缘线、集束导线、电缆线等）型号。根据配变容量和负荷预测进行低压导线回数和截面的计算，并根据电能损耗、电压损耗对导线进行校核。低压架空线路宜采用10m电杆，必要时可采用12m电杆；低压架空导线采用铝芯交联聚乙烯绝缘线，干线截面宜采用120mm2或150mm2，支线截面宜采用70mm2，特殊情况需进行载流量验算；零线应与相线等截面；线路通道紧张、绿化矛盾大的集镇内和村庄内线路、集中居住区线路等可使用低压平行集束电缆；对于电采暖比例比较大的地区，线路应选用较大截面的导线；低压电缆的敷设方式可以选择排管、沟槽或直埋；电缆穿越道路时，应采用抗压力保护管；低压出线电缆通常选用185mm2或150mm2电缆，零（地）线和相导线选用相同截面的导线；实施“煤改电”工程的台区，出线电缆通常选用185mm2电缆。
图1多台配变压器并列运行接线
3.3规划方案的评估
在低压配电网架结构规划的基础上，还需要对配电变压器和低压线路存在问题的解决方案、低压线路网损与末端电压的变化情况进行评估。另外，还可以对低压配电网供电可靠性及电压质量、设备利用效率、技术装备水平、运行水平和供电能力的量化评价内容和评价指标进行评估。低压配电网的规划评价指标主要包括：居民客户平均停电时间、台区始端电压合格率、架空线路绝缘化率、台区供电半径合格率、高损配电变压器更换率、居民客户远程集中抄表比率、低压线损率、配变无功补偿设备安装率等。
结束语
总而言之，随着“煤改电”工程的不断实施，使得农村冬季用电负荷大幅度提高，负荷季节性波动也变得更大，因此急需分装配电变压器和改造原有低压线路。并且低压配电网的改造规划是否科学合理，直接影响着电网供电的可靠性和安全性。所以，必须做好农村低压配电网规划工作。
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论文作者:杜平均
论文发表刊物:《电力设备》2018年第1期
论文发表时间:2018/5/30
标签：低压论文; 负荷论文; 变压器论文; 线路论文; 导线论文; 农村论文; 配电网论文; 《电力设备》2018年第1期论文;