浅析农村配电网在运行中存在的问题及相关解决措施

摘要：随着我国电力行业的快速发展，我国农村配电网建设的速度得到了很大的提高，但在实际建设中依然存在很多问题。文章针对农村电网中存在的问题进行讨论，并就相关问题进行讨论，这对农村电网智能化建设有着十分重要的意义。

关键词：农村配电网；电网运行；电力行业；配电网建设；智能电网 文献标识码：A

中图分类号：TM711 文章编号：1009-2374（2016）26-0128-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.26.062

1 农村配电网在运行中存在的问题

1.1 安全问题

当前我国农村配电网的接地方式主要有三种，分别是TN-C、TT和IT。按照相关规定而言，农村用户的低电压配网站比较适合TT系统，而TN-C系统却适用于城镇及一般的工矿企业，有特殊安全要求以及专用的网络则采用IT系统。在TT系统中，变压器低压一端的中性点是直接接地，受电设备通常在外，则需安装漏电保护器。而采用IT系统时，变压器低压一端的中性线并不接触地面，受电设备也是向外，同时可以导电的那部分也是保护接地。

1.1.1 电击事故。当运用TN-Car系统时，任何一个电气设备的外露都有可能出现漏电现象，此环节要采用过流保护来切断电流。这种现象出现的缺点是越级切断电流会引起大范围的停电现象。当然，如果出现线路中导致电阻过大时，过流保护则无法切断电流，促使电气设备带电作业，容易出现电击事故。

1.1.2 漏电事故。TT接地系统为防止出现的漏电事故必须要安装一些漏电保护设施，由于受到农村地区环境以及线路的绝缘性影响，根本无法完成漏电保护装置的安置。在一些电阻率较高的地区很多都是雷电活动较为频繁的地区，漏电保护装置极易受到破坏，再因相关地区管理不到位，更容易导致至漏电保护装置失效，所起的漏电保护效果不言而喻。

1.2 线损问题

由于电能在生产后需要经过一定路线的传输才能到达用户位置，在运输途中会存在有用电能以及无用电能，造成电压损失等。当前国内的电能的损失主要分为两种：一种是技术线损；另一种是管理线损。通过调查发现线损现象产生的主要原因有三个方面，分别是变压器问题、线路老化问题以及电容器问题。

1.2.1 变压器问题。变压器的使用在电网的输送中起着十分重要的作用，在长期的工作中变压器一般都不存在容量不稳定的情况。当时的容量偏大时，就会出现资源浪费的情况，这种现象在农村表现得尤为明显，当设备容量较小时，将会出现过载或过热的情况，对变压器的正常运行造成十分严重的威胁，甚至会导致变压器出现三项负荷的现象。

1.2.2 线路老化问题。随着我国经济的快速发展，人们的生活水平得到了很大的提高，这也造成了大量用电器的增加，传统的导线截面积已满足不了当前用电器的用电负荷。线路在长期过的状态的影响下，严重出现老化问题，最终导致用电器损坏。

1.2.3 电容器问题。通过对我国电网线路的研究发现，电网中负荷波动过大时，会导致电网能耗的增加，也增加了无用功率，造成这种现象出现的主要原因是由于电容器安装得不够合理，容易出现损耗。其正确的安装方法应尽量接近负荷位置进行分散式补偿电容器安装，实现分级补偿，最终实现负荷平衡。

1.3 监测与管理技术问题

1.3.1 以山西省农村为例。当前电网建设主要以智能电网建设为主要建设主体，山西省农村电网建设作为农村配电网建设中的先进城市，其能充分地表现出当前电网建设的主要情况。在具体投资中，山西省智能电网主要分为两期进行投资，一期主要建设配调一体化主站以及智能FTU和环网柜等系统的改造过程。二期目标主要是为了配合“营配合一”运营模式，具有现代化、信息化、自动化以及互动化建设的配电目标，并结合我国的实际情况，构筑省级地理信息系统（GIS）以及生产管理系统（SG186）为基础平台，综合实现数据共享和控制匹配。

1.3.2 以山东省农村为例。山东省的配电网的监测方面主要依靠推广线路自动无功补偿装置，在高压线路中加装箱式一体化自动无功补偿装置，可以根据时间、电压、无功功率以及功率因数等自动实现投切，从而实现设备管理和数据分析等，以期达到无功就地平衡。在监控服务方面，青岛电力公司整合了GPS卫星监控、GIS地理位置信息系统以及营销MIS系统等环节。

2 农村配电网在运行中存在问题的解决措施

2.1 安全措施

2.1.1 配置漏电保护器。合理地配置漏电保护器可以有效地保护人身安全，减少因触电而造成的电气火灾及电气设备损坏。在一些农村地区，很多地方由于电网设备的绝缘度达不到要求，只有通过对全网的实际情况进行分析，合理有效地配置漏电保护装置，才能有效防御电器火灾。

2.1.2 合理配置变压器。通常情况下，为了维护农村配电网的安全性，都会依照“小容量、密布点、短半径”的原则对电网进行建设和改造。尤其是在建设变压器等重要转换设备时，都会有效地将电网的负荷转向中心位置，采用安装常用柱上的方法进行安装。在一些人口密度比较高的地区，人们对用电的条件也会比较高，将会更常见配电站及箱式变压器。

2.1.3 采用规定接地设备。农村电网配电所采用的接地设备通常没有按照相关安全要求执行。变压器的工作接地电阻不应超过4MΩ，垂直接地体不应小于两根，同时接地部分应满足0.6m。在此基础上，还应形成一个完整统一的接地网络，这样有助于扩大电流的散流半径，减少安全事故的发生率，TN和TT系统的应用便是例子。

2.2 线损措施

2.2.1 技术措施。当前实现提高农村电网建设的众多举措中，有两点表现比较明显：（1）实行带电作业，减少非故障停电时间，在确保人员安全的前提下，严格按照相关标准和规定实行带电作业，在低电压配电网中运行AMP线夹，同时在作业时也应佩带相关安全工具，从而减少非故障停电时间；（2）增设线路开关和架空绝缘线，在10kV的主干线路上增设线路开关以及分支等，可以将线路故障问题转移到支路中，避免了因局部故障引起的大范围停电，尤其是在特殊环境中，当地政府可以对现实环境进行协调管理，保证供电部门能够采用绝缘线路铺设，提高电流运行的安全性。

2.2.2 管理措施。由于农村电网铺设范围十分广泛，用电设施较多，这也导致配电网线路线损比较突出，这对一个地区的影响十分巨大，同时也是一个供电企业必然面临的问题。在电网的传输和分配过程中，电网中的各个元件（变压器、配电线路、补偿设备等装置）都要消耗一定的电量。电能的损耗在一定的时间中其有功功率对时间的积分可以用式（1）来表示：

（1）

造成线损的主要原因一方面是正常的输电损耗，另一方面则是管理不善。例如，各种各样的电度表综合误差、抄表不及时、抄表随意、误抄错抄等，带电设备绝缘不良造成漏电、无表用电等电量损失。通常情况下，电量损失包含了理论线损电量以及管理线损电量。配电网的电量计算有以下两个特点：（1）不准确性。由于电网结构十分复杂，造成负荷功率多样化，实际电量变化和理论的差距比较明显；（2）条件性，受到方方面面的条件限制，如监测设备不当、理论假设条件不存在等。

现有传统电网线损计算方法主要有以下六种；（1）均方根电流法，代表日负荷电流法；（2）最大电流法，也称负荷损失因数法；（3）等值电阻法；（4）平均电流法，又称负荷损失系数法；（5）电压损失法；（6）竹节法。均方根电流法是计算配电网理论线损的基本计算方法，也是使用最多的方法，其计算基本思想是指均方根电流在线路中产生的电能损耗相当于线路中的实际电能损耗。其主要计算公式见式（2）所示：

A=3I2jfRt×10-3 （2）

式中：A为损耗电能（kWh）；R为电阻元件（Ω）；t为电网配电输送运行时间（h）；Ijf表示均方根电流（A）。

式中：A为代表日整点负荷电流（A），通过对有功电量和无功电量之间进行衡量之后可以用式（3）进行表示电能损耗：

A=Rt×10-3 （3）

采用均方根电流法的优点有方法简单、计算精度高；缺点主要表现在10kV配电网线路计算线损时，没有实测负荷情况。

影响配电网理论线损计算精度的因素比较多，主要表现在原始数据的准确性达不到要求、数据模型的准确性不精确、理论假设不够合理、对数学方法的逻辑分析不够合理等，其中数据的准确性和理论研究是影响配电网理论线损计算精度的主要因素，假设方法是否合理也给线损计算带来很大的影响，所以在计算线损前必须充分考虑这些因素将会带来的影响，才能更加准确地计算出线损。

2.3 监控措施

对农村配电网实施监控措施是配电网正常运行的重要措施，监控措施主要表现在监控人员进行实时监测、远方数据的采集以及查询三方面，即对农村变压器实时监测，将变压器上所有测量仪器的数值通过终端传输到监控中心，然后利用科学的统计方法进行统计、分析并记录，在今后变压器发生故障或对变压器进行升级改造时查询记录的有效数据，其中对数据的分析主要包括电压分析、电流分析以及负荷不平衡分析。在数据采集时要遵循周期式原则，即每隔一段时间就要对数据进行采集，对于环境恶劣以及用电不稳定的地区要适当缩短数据采集的时间间隔，并保证数据的准确性以及有效性。

3 结语

总之，在当前农村电网改革建设中，电网的运行及安全管理十分重要，其中也会出现很多问题，农村电网建设及维护是一项长期的工作，和人们的生活密切相关。在配网运行中应综合全面信息，实现自动化配电网建设，让农村低压电网能够安全、高效地运行。

参考文献

[1] 朱永梅.论农村配电网安全管理措施[J].企业技术开发，2012，（26）.

[2] 林文武.农村低压配电网安全现状及对策[J].科技风，2012，（10）.

[3] 谢卓勇.农村配电电压器远程监测软件系统设计与实现[D].吉林大学，2014.

[4] 杨志峰.农村配电网“低电压”问题分析及治理对策[J].山东工业技术，2015，（11）.

[5] 蒙建军.农村配电网工程降损节能技术的应用[J].水利与电力，2015，（5）.