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摘要：本文通過对农村低压电网改造原因的分析，明确了农网改造的必要性。然后针对我国农村低压电网的实际情况提出了相应的规划与设计方案，以此来为农网的规划设计提供相应的参考。
关键词：农村电网;低压电网;改造;规划设计
中图分类号：文献标识码：A
引言：我国的低压电网十分庞大，尤其是在农村地区，低压电网的规模已经位居世界第一。在我国，大约90%以上的国土都被农村低压电网所覆盖，这些低压电网和我国的农业生产、农村经济水平提升以及农村居民生活质量保障都有着直接关系。然而随着农村电力发展水平的提升，农村低压电网的建设问题也越来越明显。因此，电力部门应全面注重农网改造的必要性，并对农村低压电网进行合理的规划与设计。
一、农村低压电网改造原因分析
首先，城市化进程的加快让农村居民数量不断减少，所以农村的用电量也在减少，很多的电杆、电线都处在浪费状态，且由于输电线路比较多，输电损耗情况也比较大，由于线路故障所产生的维修成本也会更大。其次，因一些农村地区的经济发展较快，所以目前的低压电网已经难以满足其实际需求，这就需要对农村低压电网进行升级改造，以此来促进农村经济的发展[1]。最后，很多农村地区的电网由于使用时间久，已经出现了线路老化问题，接头位置很容易短路，有着较大的火灾风险，所以出于安全方面的考虑，农村低压电网的改造也势在必行。
由此可见，农村低压电网改造是我国当今电力行业发展和农村经济发展的一项必然举措，合理的农网改造不仅可以满足农村经济发展需求，提升农网运行的安全性、稳定性和经济性，同时也可以实现我国整体社会经济的进一步提升。因此，电力部门应该重点关注农村低压电网的规划设计，以此来保障良好的农网改造质量[2]。
二、农村低压电网的规划设计
（一）配电变压器容量选择
在农村电网改造中，应该对配电变压器容量进行科学计算，避免“大马拉小车”的情况，以此来降低线路消耗，节约成本。变压器容量选择应该结合农村地区近5年到10年的发展规划来确定。如果农村电网没有明确的发展规划，或者是发展规划具体实施中发生了较大波动，可以将当年用电量作为依据，通过以下公式进行变压器容量计算：
其中，K1代表负荷分散系数，农村低压配电网的K1值取1.1;cosφ代表功率因数，可以按照0.8计算;K3代表变压器经济负荷率，取值在0.6-0.7之间;K4代表电力负荷发展系数，通常情况下，其取值范围在1.3-1.5之间。
同时，在变压器容量选择时，应充分意识到时间和季节等因素都会对农村电网用电造成影响，进而加大用电负荷波动，所以如果条件允许，可以选择调容变压器或母子变压器，以此来满足不同时间、不同季节内农村低压电网的用电需求。
导线截面选择
农村低压电网架空导线界面应按照农村实际的用电负荷来确定，同时应充分考虑近5年到10年内农村电网负荷的增长需求，保障导线与电压损失、发热条件、机械强度、电流疏密等要求相符[3]。在具体的截面选择中，通常要将配电导线所要输送的有功功率和规定的电压损失作为依据，来进行导线截面的计算。然后需要核实该导线载流量是否和安全载流量相符，最后才可以科学地选择导线截面。按照我国农网电力技术规范，在三相动力供电系统中，电压损失应该在7%以内，在220V单相供电系统中，电压损失应该在10%以内。由此可以计算出导线截面：
其中，PL代表负荷距离，单位是kWm;C代表一个常数，在三相四线供电系统中，铜线的C值为77，铝线的C值为46，在220V单相供电系统中，铜线的C值为12.9，铝线的C值为7.7;
U代表电压损失的百分数值，单位是V。
同时，按照我国的低压配电规定，PEN干线应该选择单芯导线，铜材横截面积应该大于等于10mm2。如果选择的PE线和相线相同，则最小横截面应该按照下表来确定：
集中补偿
可以在专用低压变压器母线上安装电容器组，使其和电容器组里的自动投切装置配套使用，这样就可以对无功功率进行自动追踪，通过控制无功功率变化来补偿用户总容量，防止欠补偿或过补偿现象发生。这样就可以让用户的用电功率因数一直处在合理范围，达到最佳的集中补偿效果。
分组补偿
可以在用电设备车间中分散设置电容器，让用电设备的无功功率消耗得到就近补偿，这样就可以降低输电线路无功功率损耗[4]。相比较集中补偿而言，分组补偿有着更好的降损节电效果。
单台电动机补偿
在具体规划设计时，可以让电动机和电容器同时运行和停止，通过电容器来补偿电动机的无功功率消耗。这样就可以有效降低输电线路中的无功功率损耗，保障电力行业的经济效益。
防雷保护
1、10kV农村低压配电网防雷保护
首先是直击雷保护，可采用高一级绝缘子或瓷横担来提升线路防雷水平，最好应该在导线最上端绝缘子上设置接地保护间隙，其间隔应控制在6-7m之间。其次是感应雷保护，在线路绝缘设施比较弱的位置，比如特高杆塔、终端杆等位置，都应该设置相应的避雷装置[5]。
2、0.4kV农村低压配电网防雷保护
因为0.4kV农村低压配电网不具备足够高的绝缘水平，雷击事故的发生几率很高，所以在防雷保护中，一定要对0.4kV农村低压配电网的防雷保护做到足够重视，在必要的位置需要加载击穿保险或避雷器装置，以此来避免雷击。比如，在雷电多发区，所有和架空输电线直接相连的电能表都应该加设保护间隙。
结束语：
综上，农村电网的改造是当今电力行业必须解决的一个问题，也是当今社会经济发展的必然。因此，电力部门应该全面了解农网的实际情况，对变压器容量、导线横截面积做到科学计算，做好无功补偿改造，并注意做好防雷保护措施。这样才可以提升农村低压配电网的使用质量，保障电力能源的合理节约。
参考文献
赵玉林， 董守田， 赵琦. 农村低压配电网自动稳压设备的研究[J]. 东北农业大学学报， 2010（10）：135-139.
刘石生. 南北地区农村低压配电网接地型式差异化选择策略及分析[J]. 现代科学仪器， 2018（2）：133-136.
胡向前. 无功补偿在农村低压配电网中的应用[J]. 电力需求侧管理， 2004， 6（3）：48-49.
姚昊峰， 姜佳伟， 周金飞. 农村低压电网接线及保护方式探讨[J]. 电力需求侧管理， 2015（1）：55-58.
刘石生. 农村低压配电网接地系统的适应性%On Adaptability of Earthing System for Rural LV Power Distribution Network[J]. 广东电力， 2008， 021（002）：84-86.
关键词：农村电网;低压电网;改造;规划设计
中图分类号：文献标识码：A
引言：我国的低压电网十分庞大，尤其是在农村地区，低压电网的规模已经位居世界第一。在我国，大约90%以上的国土都被农村低压电网所覆盖，这些低压电网和我国的农业生产、农村经济水平提升以及农村居民生活质量保障都有着直接关系。然而随着农村电力发展水平的提升，农村低压电网的建设问题也越来越明显。因此，电力部门应全面注重农网改造的必要性，并对农村低压电网进行合理的规划与设计。
一、农村低压电网改造原因分析
首先，城市化进程的加快让农村居民数量不断减少，所以农村的用电量也在减少，很多的电杆、电线都处在浪费状态，且由于输电线路比较多，输电损耗情况也比较大，由于线路故障所产生的维修成本也会更大。其次，因一些农村地区的经济发展较快，所以目前的低压电网已经难以满足其实际需求，这就需要对农村低压电网进行升级改造，以此来促进农村经济的发展[1]。最后，很多农村地区的电网由于使用时间久，已经出现了线路老化问题，接头位置很容易短路，有着较大的火灾风险，所以出于安全方面的考虑，农村低压电网的改造也势在必行。
由此可见，农村低压电网改造是我国当今电力行业发展和农村经济发展的一项必然举措，合理的农网改造不仅可以满足农村经济发展需求，提升农网运行的安全性、稳定性和经济性，同时也可以实现我国整体社会经济的进一步提升。因此，电力部门应该重点关注农村低压电网的规划设计，以此来保障良好的农网改造质量[2]。
二、农村低压电网的规划设计
（一）配电变压器容量选择
在农村电网改造中，应该对配电变压器容量进行科学计算，避免“大马拉小车”的情况，以此来降低线路消耗，节约成本。变压器容量选择应该结合农村地区近5年到10年的发展规划来确定。如果农村电网没有明确的发展规划，或者是发展规划具体实施中发生了较大波动，可以将当年用电量作为依据，通过以下公式进行变压器容量计算：
其中，K1代表负荷分散系数，农村低压配电网的K1值取1.1;cosφ代表功率因数，可以按照0.8计算;K3代表变压器经济负荷率，取值在0.6-0.7之间;K4代表电力负荷发展系数，通常情况下，其取值范围在1.3-1.5之间。
同时，在变压器容量选择时，应充分意识到时间和季节等因素都会对农村电网用电造成影响，进而加大用电负荷波动，所以如果条件允许，可以选择调容变压器或母子变压器，以此来满足不同时间、不同季节内农村低压电网的用电需求。
导线截面选择
农村低压电网架空导线界面应按照农村实际的用电负荷来确定，同时应充分考虑近5年到10年内农村电网负荷的增长需求，保障导线与电压损失、发热条件、机械强度、电流疏密等要求相符[3]。在具体的截面选择中，通常要将配电导线所要输送的有功功率和规定的电压损失作为依据，来进行导线截面的计算。然后需要核实该导线载流量是否和安全载流量相符，最后才可以科学地选择导线截面。按照我国农网电力技术规范，在三相动力供电系统中，电压损失应该在7%以内，在220V单相供电系统中，电压损失应该在10%以内。由此可以计算出导线截面：
其中，PL代表负荷距离，单位是kWm;C代表一个常数，在三相四线供电系统中，铜线的C值为77，铝线的C值为46，在220V单相供电系统中，铜线的C值为12.9，铝线的C值为7.7;
U代表电压损失的百分数值，单位是V。
同时，按照我国的低压配电规定，PEN干线应该选择单芯导线，铜材横截面积应该大于等于10mm2。如果选择的PE线和相线相同，则最小横截面应该按照下表来确定：
集中补偿
可以在专用低压变压器母线上安装电容器组，使其和电容器组里的自动投切装置配套使用，这样就可以对无功功率进行自动追踪，通过控制无功功率变化来补偿用户总容量，防止欠补偿或过补偿现象发生。这样就可以让用户的用电功率因数一直处在合理范围，达到最佳的集中补偿效果。
分组补偿
可以在用电设备车间中分散设置电容器，让用电设备的无功功率消耗得到就近补偿，这样就可以降低输电线路无功功率损耗[4]。相比较集中补偿而言，分组补偿有着更好的降损节电效果。
单台电动机补偿
在具体规划设计时，可以让电动机和电容器同时运行和停止，通过电容器来补偿电动机的无功功率消耗。这样就可以有效降低输电线路中的无功功率损耗，保障电力行业的经济效益。
防雷保护
1、10kV农村低压配电网防雷保护
首先是直击雷保护，可采用高一级绝缘子或瓷横担来提升线路防雷水平，最好应该在导线最上端绝缘子上设置接地保护间隙，其间隔应控制在6-7m之间。其次是感应雷保护，在线路绝缘设施比较弱的位置，比如特高杆塔、终端杆等位置，都应该设置相应的避雷装置[5]。
2、0.4kV农村低压配电网防雷保护
因为0.4kV农村低压配电网不具备足够高的绝缘水平，雷击事故的发生几率很高，所以在防雷保护中，一定要对0.4kV农村低压配电网的防雷保护做到足够重视，在必要的位置需要加载击穿保险或避雷器装置，以此来避免雷击。比如，在雷电多发区，所有和架空输电线直接相连的电能表都应该加设保护间隙。
结束语：
综上，农村电网的改造是当今电力行业必须解决的一个问题，也是当今社会经济发展的必然。因此，电力部门应该全面了解农网的实际情况，对变压器容量、导线横截面积做到科学计算，做好无功补偿改造，并注意做好防雷保护措施。这样才可以提升农村低压配电网的使用质量，保障电力能源的合理节约。
参考文献
赵玉林， 董守田， 赵琦. 农村低压配电网自动稳压设备的研究[J]. 东北农业大学学报， 2010（10）：135-139.
刘石生. 南北地区农村低压配电网接地型式差异化选择策略及分析[J]. 现代科学仪器， 2018（2）：133-136.
胡向前. 无功补偿在农村低压配电网中的应用[J]. 电力需求侧管理， 2004， 6（3）：48-49.
姚昊峰， 姜佳伟， 周金飞. 农村低压电网接线及保护方式探讨[J]. 电力需求侧管理， 2015（1）：55-58.
刘石生. 农村低压配电网接地系统的适应性%On Adaptability of Earthing System for Rural LV Power Distribution Network[J]. 广东电力， 2008， 021（002）：84-86.