宋凯
沁县供电公司 山西 沁县 046400
摘要：近年来，大气污染日趋加重，尤其是每逢冬季供暖时期，有害气体排放量大幅度上升，严重影响了企业的生产和人们的生活环境。就此，国家大力推进“煤改电”工程，即通过电采暖代替居民生产和生活中的燃煤取暖。本文对低压配电网问题及现状进行了透彻的分析，提出了配电网规划与改造的基本思路与方法。通过在农村对“煤改电”的试点，我们可以验证规划方法的实用性和有效性。
关键词：“煤改电”工程；配电网规划；线路；负荷
1 引言
自上世纪起，燃煤发电成为发电的主要手段。对于北方人来说，取暖也来自于燃烧散煤或者小锅炉。然而，燃煤的排放也成为雾霾天气的重要污染源之一。实施“煤改电”工程可以有效地解决燃煤造成的污染问题，减少对人们的身体健康造成的伤害。电能具有无噪音，无废气的特点，相对于燃煤，电能更为环保，清洁。“煤改电”工程是冬季减污的主要手段。本文通过分析燃煤对大气污染的伤害，以及“煤改电”工程对大气污染防治的有利影响，结合农村低压配电网的现状问题，深入分析研究家庭电采暖的农村低压配电网建设情况，提出农村低压配电网规划与改造的基本方法。
2 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。
3 “煤改电”工程
近年来，我国各个城市都经历了重大雾霾天气的影响，有些北方城市甚至达到了6级重度污染，不仅对人们的日常出行造成了严重的困扰，而且对人们的生存环境造成了严重的影响。在这种形势下，我国不得已进入了控煤阶段，在京津冀严重雾霾污染地区严格实行控制措施。在对大气进行污染防治以及实际治理过程中，除了大规模的淘汰一些燃煤小锅炉之外，还需要从根本上保证居民的日常供暖。因此，针对这种情况，国家电网公司推出了“电能替代”的发展战略，在整个过程中，“煤改电”工程是其中最重要的部分之一，也是其中的重点发展项目。根据在试点区实行的“煤改电”工程，可以看出，每年能够减排二氧化碳55万吨、二氧化硫179万吨等等，不仅对改善城区空气质量产生积极影响，而且对于减少雾霾天气也形成了良好的控制。但是在一些农村或者是偏远地区，利用原煤燃烧的土暖气或者是小锅炉仍然是大部分居民在冬季取暖的主要措施，原煤的燃烧会导致雾霾天气的加剧。所以，对农村一些地区实施“煤改电”工程的建设速度需要逐渐提高上来，让电热器逐渐成为农村居民冬季主要的取暖工具，这样不仅能够为空气治理提供一定的辅助作用，而且能够尽可能缓解当前我国环境污染严重的问题。
4 低压配电网现存的问题分析
我国低压配电网主要是利用配电台区的方式来进行供电，在其自身实际操作使用过程中，仍然存在很多问题，对“煤改电”工程的实施造成了一定的阻碍影响，低压配电网现存的问题主要表现在：
在冬季用电高峰期，尤其是煤改电后，用电需求陡增，使陈旧的配电变压器难以负荷，一旦超过变压器所能承受的范围，线路损耗增大，极易发生故障；电源点布局缺乏科学规划性，安排电源点容量不尽合理，随着用电量的急剧增加及负荷分布情况的变化，电源点偏离负荷中心、电源点容量与负荷需求不匹配问题日益严重；低压配电网导线横截面积越来越小、供电半径越来越长的问题，这直接影响受电用户的用电质量，同时给电力企业的经济运行带来了不小的影响；一些台区仍然存在高损耗配电变压器和低压裸导线的情况，不少台区的导线截面比较小，由于缺少管理，长时间没有对其进行维修和养护，线路很容易出现老化的现象。
这种形势下，不仅导致低压配电网的整体运行很容易出现故障问题，而且对“煤改电”工程的具体实施造成了严重的阻碍影响，只有将低压配电网的规划问题处理完善，才能够将“煤改电”工程得到应用，这样才能够促使其自身的影响和作用充分发挥出来，缓解当前人们生存的环境问题。
5 农村低压配电网规划分析
5.1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。
5.2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。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。
5.3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。
6 结束语
综上所述，实施“煤改电”工程的过程中，要注重低压配电网的整体规划和设计，要尽可能保证配电网能够供应整体电量的需求。“煤改电”项目工程的实施，不仅能够对环境改善提供切实有效的作用，而且能够对加强低压配电网的整体规划和应用质量提供其实有效的保障。
参考文献：
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[2]李伟，张帆等.计及电采暖类型差异的“煤改电”工程谐波分析与评估[J].电网与清洁能源.2016（10）