农网改造的技术问题及其常见问题

发表时间:2021/1/28   来源:《中国电业》2020年28期   作者:李韩星
[导读] 随着社会经济的发展,人们的物质水平不断提升。农村地区受到市场环境的影响
        李韩星
        广西水利电力建设集团有限公司  广西南宁市530000
        摘  要:随着社会经济的发展,人们的物质水平不断提升。农村地区受到市场环境的影响,同时在国家大力扶贫、建设新农村的背景下,越来越多的农村人口脱离贫困,走向小康。因此,近年来农村地区家用电器的使用量逐年攀升。而过去农村电网的建设虽然考虑到了未来用电量的增长,但仍然存在用电压力。电网改造正在我国农村地区如火如荼的开展之中。现代电网的科技性和安全性较之以往都有了十分明显的提升,与农村地区基础设施不匹配。再加之农村电网硬件老化现象严重、私接电线屡见不鲜等客观原因的存在,目前在农网改造中存在一定的问题。为了能够让这些问题得以解决,落实农网改造工作,促进农村地区发展,笔者在本文中对现阶段农网改造过程中存在的问题进行了总结,并提出了针对性的解决办法。
        关键词:农网改造;技术问题;常见问题;应对策略
前  言
        从目前的实际情况来看,我国农村地区还普遍存在电网系统不完善、供电效率不高、供电稳定性和安全性不足等问题。而电力又是维持农村地区人民生活以及工农业发展的最重要能源,因此这些问题制约了农村地区经济发展,对人们的日常生活造成了较大的影响。从整体上来看,我国仍然属于农业国家,总人口中大部分都是农村人口,因此改善农村地区供电情况迫在眉睫。现阶段,农村地区的电器普及率大幅增加,人们的购买力显著提升。如果不能够保证农村地区供电稳定性,那么将不利于电器行业和制造业的发展,会给我国经济造成一定的影响。农网改造项目对于优化供电结构、提升供电效率、提升用电安全性是十分有必要的,这对于改善农村地区人们的生活条件和工农业发展环境是大有裨益的。
1 农村电网改造的特点分析
        农网改造过程中遇到的困难和存在的问题大部分都是客观性的,因此要想推进农网改造,首先需要对其特点进行分析。了解其用电特征、硬件设备条件,正确看待这些问题存在的历史性和必然性。找到正确的解决途径。
1.1 季节性负荷需要节能变压器支持
        农村地区人口迁移现象明显。随着人们进城务工、求学等,农村地区电网的负荷呈现出较大的变化幅度。同时,在炎热的夏季以及寒冷的冬季,用电量也会明显增加,具有季节性。为了确保用电高峰期的供电稳定,在变压器的选择上往往选择了大功率、高损耗的变压器。然而,农村地区电网轻载的时间要显著高于高载的时间,那么在一年中的大部分时间内,高损耗的变压器都发挥不出其性能优势。反而由于其损耗较高而占据了极大的电网损耗,使得供电效率低下,浪费现象比较严重。因此,有必要选择新型变压器来适应这种荷载变化明显的电网情况。当前市场上使用的变压器主要是SH15型的非晶合金配电变压器,这种变压器降低空载损耗的原理是利用非晶合金原子结构的无序性。在此技术原理的支持下,变压器空载时自身损耗将会大幅降低。有关数据显示,相对于S11型变压器而言,S15型变压器的空载损耗降低了60%以上,非常适合农村地区轻载时间较长的情况。鉴于此,笔者认为在农网改造过程中,应该采用负荷中心的方式,选择适当的变压器。同时,根据各个地区的实际情况来对负荷以及低压改造路线等进行科学的规划,将变压器放在负荷中心,向周边辐射。
1.2 自动化特点显著
        随着科技水平的提升,电力领域内的科研人员已经研发出了具有高自动化特性的电网结构。变电站自动化技术对于降低电网运营难度、节约人力成本提升供电品质有极大的促进作用。在对农网进行改造时,应该顺应技术发展的趋势,要在电网建设新要求的基础上开展各项工作。要将新技术、新设备应用到农网改造工程中,建设技术性、实用性的农网结构,提升农网运营的稳定性和安全性。降低人力维护成本。
1.3 可再生能源接入
        开发新能源是近年来我国一直积极倡导的绿色发展策略。农村地区相对于城市而言土地开阔,且更加亲近自然,本身具有得天独厚的优势。能够更加容易获得太阳能、风能、生物能源、太阳能的新能源。因此,在进行农网改造的过程中,应当主动利用这一优势,顺应国家政策将这些可再生能源接入到农网当中。拓宽电能的来源,在缓解用电压力的同时发展低碳经济。新能源分散接入系统的研制也使得新能源接入电网成为了可能。
1.4 智能防盗
        前面已经提到,农村地区私接电线,偷电盗电的现象比较严重。在过去,只能够采用人工走访和调查的做法来发现和制止这种情况。然而,在长期的实践过程中发现这种方法具有极大的局限性。不仅需要投入大量的人力,且防范效果并不好,且存在反弹。对于这种盗窃国家资源的行为,必须要采取零容忍的态度,借助新技术来开展智能防盗。在技术支持下,目前已经有部分地区将远程通信、谐波检测、三相不平衡检测等技术投入到了农网改造工程中,并取得了良好的效果。
1.5 电网环境复杂
        农村地区的住房由于过去规划不足而呈现出分散居住的特点。即农村地区的住房与住房之间的距离较远,这就导致了农网供电线路长、负荷分散的问题。也正是由于这一问题的存在,使得农网改造过程中电网结构布局工作在实际的开展时十分困难。且农村地区电网设备普遍存在老化、过时等现象,且本身布局十分凌乱。例如,低压线和高压线的配置十分不合理、线路损耗明显、供电稳定性和安全性不足等。这些都导致了农村电网的运行环境十分复杂,都是亟需解决的问题。
2 农网改造工作中的技术问题
        农网改造工程已经在我国部分农村地区推进了数年之久,在此过程中工作人员各项任务的开展并不理想。一方面要面对农网本身存在的局限以及复杂的电网特征,另一方面还需要将国家发展策略、行业新标准等运用到改造项目中。在此多重压力下,部分问题逐渐暴露出来,下面分别进行概述:
2.1 电力输送线的弧垂设计问题
        农村地区用电集中区域分散,需要远距离输电。输送线本身必须要有一定的弧度,这个弧度的设计范围应该结合当地的实际情况来设计。然而在实际的工作中,很多工作人员忽视了这一问题,弧垂设计十分不合理。输电线的弧度不可过小,因为如果到当地昼夜温差、季节温差过大,那么由于输电线内金属热胀冷缩的性质,电线有可能会由于过度收缩而迫使线路发生横担变形,在某些极端的情况下还有可能导致电线杆的倾斜倒塌;同时,弧度也不可过大。输电线的弧度过大,那么其距离地面的高度就不足,车辆、房屋等有可能对接触到输电线,这对用电安全会造成极大的威胁。因此,要将输电线的弧垂设计控制在合适的范围内。
2.2 输送线的穿管问题
        输电线外层的绝缘保护层受到阳光直晒、风雨的侵袭后会出现破损,破损的输电线如果相互接触则会导致短路,很容易引起火灾。为此,很多工作人员往往会在导线的外围套上一个钢管来防止短路。这的确能够有效防止同一回路内的输电线发生短路。但是,在实际的操作过程中,为了节约成本很多施工人员会将几条不同回路的输电线放置在同一个钢管中,这样依然存在不同回路输电线短路的可能性。因为不同回路的输电线放置在同一个钢管中,由于每一个回路都会在钢管内部产生涡流,涡流叠加会产生大量热,绝缘层更加容易破损。
2.3 零线的分布与横截面积不合理
        我国明确规定在照明线路中零线的横截面积应该至少等于相线的横截面积。然而,因为农村的电表几乎都是使用的集体表箱。这时会让多条线路共用一条零线,以便于对回路电线的布置。但这样做极易导致相关配置不符合国家标准,埋下安全隐患。
2.4 避雷电装置不规范
        避雷装置要想发挥出优异的避雷效果,就要求自身具有良好的密闭性。如果密闭性受到破坏,那么其避雷效果将会大打折扣,甚至完全发挥不出作用。然而,实际施工过程中,施工人员往往不按照标准进行安装,而是将底部的接线柱连接与横担上。这种按方式短期内问题不大,但是如果长期受到自然环境的侵蚀,其密闭性会受到极大的破坏。
2.5 电线材质的问题
        农网改造不仅工程难度大,而且普遍存在经费预算不足的现象。有些施工队伍为了降低改造成本,在电线材质的选择上存在很大的问题。众所周知,不同金属材质生产的电线具有不同的性能,适用于不同的用电环境。且不同电线之间的解差异也非常明显。例如,铝导线的价格只有铜导线的五分之一左右。但其并不适用于大功率输电,当农村地区处于用电高峰期时,这种电线显然不能满足实际需求。
2.6连接方式的选择问题
        不同地区适合的接线方式是不同的。设计人员在进行接线方式选择时,没有做好足够的调研,而是选择了照搬照套的处理方式。因此,农网改造普遍存在连接方式不适合的现象。常见的集中接线方式统计如表1。
  
2.7无功补偿问题
        无功补偿与输送损耗密切相关,在农村电网改造的过程中,有一个很重要的议题就是如何妥善地进行无功规划。这需要进行合理布局以及分级补偿,具有一定的复杂性。无功补偿装置可以提升末端电压质量,减少损耗,在农村电网改造中具有较大的应用价值。
3 农网改造工作中的其他常见问题
3.1 农网建设规划与实际情况有差异
        凡事预则立不预则废,在开展农网改造之前,项目团队都会对待改造区域内的电网情况进行勘察,并在此基础上进行规划。农网的建设一般是县级统筹或者乡镇自建,这两种方式无论是哪一种都存在弊端。前者虽然能够从整体上进行规划,但是对于各个乡镇、村落的实际情况显然难以顾及到;后者又缺乏整体性和大局观。因此,很容易导致规划与施工实际之间存在差异。
3.2 农网布局不合理,导致损耗大、安全性差
        不同的供电电压都对应着一定的供电半径,在此范围内供电性能较好。但是,一旦供电半径超过这个范围,那么供电损耗将会大幅增加,供电安全性和稳定性也会明显降低。农村地区供电对象多、供电情形复杂、分布不集中等客观原因使得电网规划布局本身存在问题。导致输电损耗大、安全性差。
3.3 居民自家电线网络更新不及时
        据统计,农村地区内只有极少的用户会定期更换线路电线,因为缺乏相关安全意识。所以电线的使用年限远远超过了规定年限。老化的电线导电性能差、电阻大,在电力传输的过程中不仅会损耗相当大一部分电能,而且损失的电能转化为热能极易产生火灾。这给住户用电埋下了极大的安全隐患。
3.4 配电站的接地电阻容易被忽视
        我国对于配电站的配电装置有明确的要求,要求接地电阻至少要有两个。且每一个电阻的埋深都要超过70厘米。此外,还要求埋入地下的上端布置圆形的电阻网。这一规定是出于安全性考虑的,是经过大量事故分析得出来的。然而,笔者发现在实际的施工中,很多配电站的接地电阻都只有一个,且埋深不够。这样一旦发生事故,将会造成极大的损失。
结  语
        农村电网改造功在当下,利在未来。该工程对于满足广大农村地区住户用电需求有积极影响,且能够极大地促进农村经济发展,是建设新农村的必要手段之一。农村地区电网结构落后、用电情况复杂,这给农网改造带来了一定的客观困难;此外施工人员的不规范操作也造成了一些问题。笔者认为,应该充分调研、认真规划、严格执行,避免上述存在的各种问题,提升农网改造的质量。
参考文献
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