农网建设与改造技术导则编制说明

1、 2011年第03期 总第286期为进一步加强农村电力基础设施建设,深入实施“三新”农电发展战略,落实公司建设统一坚强智能电网的总体要求,明确新一轮农村电网改造升级工程技术标准,指导今后农网改造工程顺利开展,国家电网公司于2008年10月委托河北省电力公司承担农网建设与改造技术导则的编制工作任务。一 编制背景自1998年农网建设与改造工程实施以来,农网建设与改造的技术标准执行的是电力行业标准DL/T 5131农村电网建设与改造技术导则和Q/GDW 125企业标准县城电网建设与改造技术导则。近年来,随着农村经济社会快速发展,农村负荷增长迅速,对农网的建设标准提出新的更高要求,原有的农网建设技术标

2、准已不能满足农村经济社会快速、持续发展的需要;2009年,国家电网公司提出要逐步建成 “结构优化、布局合理、技术适用、供电质量高、电能损耗低、抗灾能力强”的具有智能化特性的新型坚强农网,2010年中央提出要启动新一轮农网改造升级工程,迫切要求及时确定农网改造升级技术标准。二 编制主要原则及思路本标准是为了适应农网的快速发展,应对新一轮农网改造而制定,并对今后农网改造起到指导作用,必须在全面总结近十年农网建设与改造经验的基础上,适当提高技术标准,准确把握农网建设方向,要具有前瞻性和先进性,避免低水平重复建设。要与公司建设统一坚强智能电网要求相协调,统筹城乡电网发展,适当考虑农网智能化建设,可重点

3、体现新能源接入、配网自动化建设、智能配电台区、农村用电信息采集等内容。同时要防止不切实际的过于超前,造成浪费。农村电网主网架建设必须适度超前,应满足中长期发展(15年以上规划要求,避免频繁改造。变电站布点、输电线路及中低压主干线路导线截面应能够满足中长期负荷发展要求,参考饱和负荷值选取。应积极应用“三通一标”(通用设计、通用设备、通用造价、标准工艺,应着力解决县域电网与主网联系薄弱问题,体现差异化设计思想,最大程度避免县域电网大面积停电事故的发生,努力提高农网抵御自然灾害的能力。考虑农网覆盖面广,地域差异大,本标准应重点针对大部分中等发展水平的农村电网(乡村电网建设,对城市化水平较高、经济发达

4、的地区可参照城市电网建设标准。三 与其他标准的关系本技术导则在制定时,在框架方面主要参照了DL/T5131农村电网建设与改造技术导则和Q/GDW 125县城电网建设与改造技术导则;在技术标准方面主要参照了DL/T 5118农村电力网规划设计导则,借鉴了Q/GDW 370城市配电网技术导则相关内容;在自动化及通信和无功优化补偿两个章节主要分别参照了Q/GDW 126农村电网自动化及通信系统技术导则和Q/GDW435农村电网无功优化补偿技术导则的相关内容。四 规范结构及内容本规范依据电力企业标准编制规则D L/T800-2001的编写要求进行了编制。规范主要结构及内容如下。3 术语和定义本章共6条

5、,主要明确了下列内容:说明了农村电网的定义;根据供电区域的不同定义了县城电网和乡村电网,并明确了各自的供电服务对象;明确定义了高、中、低压配电网划分范围。4 总则4.1提出了农网建设与改造的总体要求。4.2规定了农网建设与改造应遵循的基本原则及网络布局与农村经济发展的关系,使农网发展趋于合理,提高农网的供电能力。4.5规定了可实行差异化设计的对象,以提高农网防灾、抗灾的能力。4.6规定了试点农网智能化建设应遵循的基本原则及其工作重点。4.7明确了农网通信通道建设与农网建设之间的关系,保障通信通道建设,为实现配网自动化及智能化建设奠定基础。农网建设与改造技术导则编制说明国家电网公司 2011年第

6、03期 总第286期4.8明确了县域经济发达、城市化水平较高的农网建设与改造可按相关城网的规划设计导则及技术标准执行。5 高压配电网5.1 网架结构5.1.1强调了在县域范围内应建设以220 kV变电站为中心、以高压配电网为主干网架的坚强电网。同时规定了高压配电网建设的基本模式。5.1.2规定了在没有220 kV及以上变电站的县域范围内,至少要有两条110 kV(66 kV线路向该地区供电,以保证在一条线路故障检修情况下,另一条线路能提供相应供电。5.1.3农网的变电站及网架结构应根据农网负荷发展合理规划布局,满足经济发展的需要。5.2 高压线路5.2.1强调了高压配电网线路应尽量采用架空线路

7、,以降低造价。5.2.2在特殊地段,特别是线路走廊受限时,可采取双回路或多回路同杆塔架设,以充分利用线路走廊,节约用地。5.2.4规定了线路导线截面应根据区域内负荷中长期发展的饱和值按经济电流密度选择。同时推荐了各电压等级线路导线的最小截面。5.2.5明确指出在满足设计要求的前提下,推荐35 kV线路选用钢筋混凝土电杆。5.2.6规定了判定线路污秽等级的依据,线路与变电站的绝缘等级应相互配合,满足交流电气装置的过电压保护和绝缘配合的相关规定,避免雷电流通过线路击毁变电站。推荐级及以上污秽区使用硅橡胶合成绝缘子。5.2.7明确了110 kV(66 kV线路应架设避雷线,推荐在多雷区地段架设双避雷

8、线;规定了35 kV线路架设避雷线的条件。同时规定了安装线路避雷器的使用条件。5.2.9规定了线路杆塔需采取防盗措施的部分,同时每基杆塔需装设运行标识牌和安全警示牌,以保障线路安全,方便运行维护。5.3 变电站5.3.1规定了农网变电站的容载比。对于负荷增长较快的地区,负荷发展储备系数应较高,其容载比宜取上限值。5.3.6规定了主变压器的选型标准及容量选择的依据,并推荐了各电压等级主变压器的容量。为了保证电压质量和节能降耗,规定了选用S11及以上有载调压节能型变压器。110 kV及以下变电站设计规程要求的主变压器设置原则不少于2台,变压器台数多,运行率和供电可靠性可提高,但超过两台会引起接线复

9、杂,造成事故时均匀转移负荷困难。单台(三相主变压器容量范围的规定是综合考虑用电负荷、供电半径和供电可靠性等诸多因素确定的,单台变压器过大,短路容量大,低压出线过多,不易馈出。5.3.11规定了变电站的保护与测控系统应满足的相关技术规范和设计标准,变电站采用综合自动化保护,保护通信通道应相互独立。同时变电站应实现远方监控,其自动化监控系统亦应满足无人值班和智能化的要求。5.3.12规定了直流系统的额定电压等级,同时推荐了直流系统选用的设备类型。为保障变电站通信时刻畅通,规定了通信电源的构成方式。推荐了交流不停电系统选用的设备类型及其供电方式。5.3.13明确了变电站计量系统所需实现的功能,对计量

10、设备设定了选型标准。对变电站屋内采用SF 6气体绝缘设备的,规定要求安装SF 6气体检测报警装置,以保障运行人员安全。5.3.14明确提出了变电站建筑设计应与周围环境协调,符合“安全、经济、美观、节约占地”的基本原则。同时具体规定了变电站构、支架所采用的材料类型,在寒冷地区变电站主体建筑墙体推荐使用无机轻质复合保温材料等。对变电站的围墙、标识及消防措施作出了相应的规定。6 中压配电网6.1 网络结构6.1.1配电网的网络结构和接线方式应充分考虑所在区域的类别、地区负荷密度以及负荷性质,与地区发展规划相结合,合理确定配电网的目标网络结构和接线方式,同时配电网网络结构应灵活、简洁,并尽量减少结构种

11、类,以提高供电可靠性并利于今后可能的各项配电自动化功能实现。为保证安全供电,并有利于运行管理,供电范围应分区分片、避免交叉重叠。6.1.2明确了中压配电架空线路接线方式和联络方式,以及分段、联络的基本原则。通常可根据实际情况将较长或用户数量较多的中压架空线路分为3段,以便于故障处理或检修时减小停电区间,增加线路运行的灵活性。县城或有条件的乡(镇村,为提高供电可靠性,每条架空线路一般可设23处联络点,每个分段可设1处联络,一方面 2011年第03期 总第286期可以合理减少设备投入,另一方面便于调度控制,故在此推荐适度联络。一般乡村中压配电网宜采用放射式接线方式。6.1.3单环式接线的电缆线路,

12、当一侧电源出现故障时,可以通过线路倒闸,由另一侧电源继续供电,并且网架结构简洁,有利于实施自动化。双射式电缆线路通常在建设初期由双电源侧向同一方向建设施工,易于实施,并在有需求时,可进一步发展为双环接线和异站对射接线,供电可靠性高。本导则在征集各地供电单位意见的基础上,结合农村电网特点,重点推荐单环式、双射式和双环式接线方式。6.1.4进一步明确了中压配电主干线分段原则,为提高中压主干线路供电可靠性和运行灵活性,减少故障或检修时停电范围,可根据主干线路长度、用户数量及负荷情况,适当进行分段,对可靠性要求较高的,可选用具有自动重合功能的分段开关。同时,开关设备的选型应充分考虑满足配网自动化建设的

13、需要,避免重复投资。6.2 中压配电线路6.2.1中压配电线路一般选用架空方式,考虑到城镇、林区、人群密集区域树枝刮碰、交通建筑施工机械可能危及杆(线,抛扔、风刮杂物等现象较为突出,同时裸导线线路也对人群密集区的居民生命财产安全造成威胁,因此在城镇、林区、人群密集区域推荐采用中压架空绝缘线路。应严格控制电缆的使用,避免盲目的高标准建设。6.2.2明确了中压配电线路供电半径确定依据,给出了一般情况下县城、乡村中压配电线路合理供电半径值,对于缺少电源点、负荷密度小、超长的线路,电压质量不能满足要求时,可以采取加装线路调压器措施。线路供电半径的确定应以保证供电质量为核心,既要满足用户对电压质量的要求

14、,又要考虑节省投资。调压器额定电流应能满足线路负荷发展要求。6.2.3明确了中压配电主干线路导线截面选择应以“中压配电网主干线路导线截面选择应参考供电区域饱和负荷值,按经济电流密度选取”为原则,同时按照农网建设经验,给出了一般情况下县城、乡村中压配电主干线路推荐选择的导线截面。参照农村电力网规划设计导则,结合前期农网建设改造经验和农村经济发展较快的实际,为满足农村经济发展对电力的持续增长需求,避免重复投资建设改造,本技术导则对中压配电主干线导线截面选择适当提高了标准。6.2.4明确了中压架空线路选用钢筋混凝土电杆的长度。由于预应力型混凝土电杆易在发生车辆撞杆时造成脆断或根部错位,威胁出行人员及

15、车辆的安全,故路边电杆不推荐使用预应力型混凝土电杆,宜采用非预应力钢筋混凝土电杆,或选用铁塔、钢杆。6.2.5本条明确了中压线路在农网不同区域宜采用的档距标准。在人口聚集区,中压线路档距应按照地形条件确定,也不宜超过50 m。6.2.6明确提出对中压线路,特别是绝缘架空线路要采取必要的防雷措施,避免雷击断线事故的发生。6.2.7明确随着农网带电作业工作的不断推广,在电网建设时有必要在线路设计阶段考虑带电作业对横担层距和线间距离的要求。6.2.8明确了线路故障指示仪对中压线路运行维护的重要作用,强调在线路关键部位应合理装设线路故障指示仪,既要有利于运行工作的开展,又要避免盲目增加故障指示仪数量。

16、6.3 中压电缆线路6.3.1明确了采用电缆线路的条件,在本条款所列条件下,符合公司相关规定要求,且具备相应的各项实施条件后,方可开展电缆项目建设。6.3.2规定变电站馈出电缆截面,主要目的是为了在便于施工的前提下,尽可能有效利用电缆通道资源,合理提高线路最大输送负荷能力。铜芯电缆与铝芯电缆相比较,通道资源和建设费用基本相同,铝芯电缆设备成本有优势,铜芯电缆的最大输送负荷能力、可靠性及安全性方面具有优势。参见GB 50217-2007电力工程电缆设计规范 条文说明3.1.2条。可在满足动、热稳定要求的前提下,通过开展方案经济技术比较,确定电缆材质。6.3.3中压电缆线路负荷的控制原则与其接线方

17、式有关,双放射式线路裕度应不小于其额定载流量的1/2,单环网式线路应根据分段点及电缆线路的具体情况确定。6.4 中压配电设备6.4.1明确了建设开关站的条件,并对开关站建设方式、接线方式、容量规模进行了规范。6.4.2明确了配电变压器建设与改造原则,应按照“小容量、密布点、短半径”原则设置配电变压器,既可以有效缩短低压供电半径,又可以充分利用原有低压线路资源,防止出现低压供电瓶颈。配电装置包括永久性户内配电室、箱式变电站和柱上变压器三种方式,一般情况下推荐柱上变压器,在城镇主要街道、建筑群及有特殊要求的新农村电气化村可考虑采用箱式变压器或配电站。6.4.3在配电变压器选型上,根据当前配电设备主

18、流及发展情况,参照国家节能政策要求,对新建及更新配电变压器要求选用S11及以上节能型配电变压器,并逐步淘汰老 2011年第03期 总第286期旧落后的非节能型配电变压器。对非晶合金变压器的选用应在充分考虑其过载能力的同时,执行国家电网公司有关要求。6.4.4明确了干式变压器的使用范围。6.4.5明确了配电变压器容量选择原则,根据DL/T 5220200510 kV及以下架空配电线路设计技术规程规定,“400 kVA及以下的变压器,宜采用柱上式变压器台。400 kVA以上的变压器,宜采用室内装置。”柱上配电变压器的容量不宜过大,否则易导致二次侧额定电流过大,而受柱上施工条件所限,引流导体的配置及

19、连接工艺质量难以得到有效保障,不利于设备安全;同时发生故障时影响范围大,造成用户供电可靠性降低。根据各单位反馈意见,原有配电变压器容量不能满足要求时,应优先采取分装配电变压器设备的方式,而不是更换大容量变压器,且柱上变压器容量不宜超过400 kVA。箱式变压器单台变压器容量宜小于630 kVA;单台干式变压器容量宜小于1250 kVA。配电站可配置双路电源,宜装设24台变压器,单台容量不宜超过800 kVA。6.4.6依据新农村典型供电模式要求确定。6.4.7单相变容量规定总体与城网标准相一致,但在以居民生活用电为主、且供电分散的农村地区单相变压器容量不宜过大。6.4.8配电变压器进出线、高低

20、压接线端因相间距离较小,为防止人员、小动物、漂浮物等造成触电或短路故障,提高配电变压器运行的安全可靠性,应采取绝缘配置。6.4.9配电变压器是配电网主设备,为保证其安全可靠运行,并方便检修维护,应按照设计规程要求合理设置高低压侧保护。变压器两侧应设置明显断开点。6.4.10对配电变压器低压侧保护配置提出明确要求,同时明确了与配电变压器配套的户外低压配电装置壳体材质要求。6.4.11配电台区是智能电网建设重要组成部分,为满足以后智能配变台区建设改造需要,避免重复投资,新安装或改造的配电变压器低压配电装置应考虑预留智能配变终端的安装位置。7 低压配电网7.3低压架空线路7.3.1明确了低压主干线路

21、导线截面选择原则,根据DL/T5118农村电力网规划设计导则8.3.6、DL/T5131县城电网建设与改造8.1.1,并参照Q/GDW370城市配电网技术导则8.2.1条款内容,结合农村用电量增长情况,给出了城镇、农村低压主干线路宜选择的导线截面。7.3.2在林区采用绝缘导线的目的是提高低压电网安全水平;在县城、集镇和人口密集地区采用绝缘导线可在提高低压电网安全水平的同时,提高防窃电的水平。7.4低压电缆线路7.4.1明确了低压电缆敷设方式和注意事项。7.4.2低压电缆进出站集中敷设时,为防止出现着火事故时扩大事故范围,宜选用阻燃电缆。7.5参照县城电网建设技术标准,基于低压用户目前用电水平和

22、中期负荷增长的预测,按照最低每户不小于4 kW 考虑确定低压接户线导线最小截面。7.6明确农网低压供电应实现供电到户,并规定了电能表的容量要求。7.7明确农网可选用集中式电能表箱,每户电能表出口应设置用户可操作的分户开关,同时按照建设智能电网要求,提出应逐步开展智能化电能表应用。7.8明确了低压电网一级、二级剩余电流保护装置的主要作用是及时切除低压配电网主干线和分支线路上因断线接地等产生的较大剩余电流故障。三级剩余电流保护装置应属用户设备。7.9鉴于目前低压非金属计量表箱制造工艺日趋成熟,为简化施工工艺,降低工程造价,本标准推荐使用防腐非金属计量表箱;同时强调金属表箱必须可靠接地,防止发生外壳

23、带电伤人事故发生。8 自动化及通信8.1由于县级供电企业管理、技术等水平存在较大差异性,要求以县公司的核心业务为中心,建立多专业、多数据的统一数据采集平台。8.2根据公司相关要求县级供电企业新建或改造调度和配电自动化系统应采用调配一体化系统。8.3、8.4规定了新建或改造自动化系统应符合相关规程、规定和标准,明确了自动化系统应具备的各项基本功能、扩展功能。8.5、8.6规定了农网通信应满足的基本要求,并提出了推荐的通信方式。为保证无人值班变电站操作命令畅通,规定采用双通道自动切换的通信方式。同时针对供电区域内的变台、低压等分散负荷的数据采集,可采用以无线通信 2011年第03期 总第286期集

24、束电缆与墙挂式电缆分支箱结合供电模式王正国,谢佳家(瑞安电力有限责任公司,浙江 瑞安 325200瑞安市在新农村电气化建设和改造过程中,发现原接线方式为用户单相引到低压线路,在电能表进线侧与其它表计并联的供电方式,此接线方式存在故障率高、用户侧电压降大、接户线凌乱、业扩增容时需停整条低压出线回路、扩大了停电范围等缺点由于低压接户线无法命名,致使开具出的低压第一种工作票存在图实不符等问题,即当前接户线的接线方式已经不能适应供用电要求,故瑞安公司决定将架空平行集束电缆和电缆分支箱相结合,确定新的接线方式,建立了从低压线路引下线到电缆分支箱,再由电缆分支箱分出34路向用户表箱供电的新供电模式,如图1

25、所示。瑞安新农村电气化建设和改造中,此模式自2007年已经全面推广,实际应用证明该模式有效地减少了接户线、表计故障数量及其停电范围,有效地改善了配变三相不平衡,添加二级剩余电流保护装置,增加了用户用电安全,同时大大美化了村容村貌,适应了当前瑞安社会、经济发展。1 电缆分支箱1.1 电缆分支箱的结构及其要求箱体外壳采用非金属板,可省去传统金属表箱箱体接地,安装位置选择在车辆及人员不易碰及,且进出电缆方便的地方,尽可能和环境相适应。1.2 电缆分支箱的进出线接线方式电缆分支箱是配电环节中的电能分配元件,接线方式的优劣还要取决于进出线的导线选型。瑞安电力有限责任公司引入架空平行集束电缆,有效减少接户线数量,线路走廊空间小,美化了村容村貌与村民住户周边的环境。电缆分支箱电源进线:接户线从架空低压线路通