摘要：国家能源局2010年9月14日制定并印发了《农村电网改造升级技术原则》，作为新一轮农村电网改造升级工作的标准和指导。笔者根据《原则》的要求，结合珠海农村电网尤其是配电网改造现状归纳存在的通性问题，讨论分析了农村电网改造升级的几个主要技术环节的应用经验和注意事项，并提出了部分改进意见，以便更好地做好农村电网尤其是经济已有一定发展的地市周边农村电网改造升级工作，达到安全可靠、节能环保、技术先进的目的，满足农村经济社会发展和人民生活用电需求。
目前我国将启动新一轮农村电网改造升级建设，将用3年时间基本建成安全可靠、节能环保、技术先进、管理规范的新型农村电网。近年来，随着农村经济快速发展，农民生活日渐富裕，农村电网改造相对落后，以往改造还存死角，部分已改造的电网又出现了不适应问题，新一轮农村电网改造迫在眉睫。国家能源局2010年9月14日制定并印发了《农村电网改造升级技术原则》（以下简称《技术原则》），作为新一轮农村电网改造升级工作的标准和指导，目的就是做好农村电网改造升级工作，明确技术标准和要求，确保工程质量，提高投资效益。
珠海作为南方电网重点城市之一，南方电网对其城市定位已经没有农村电网，但是城市周边还存在大量的自然村，主要位于唐家湾、南湾、金湾、斗门地区，其电网结构还存在较多薄弱环节，与《技术原则》相比电网设备和技术水平仍有较大提升空间，有必要加大力度进行改造升级，真正达到安全可靠、节能环保、技术先进的目的，满足农村经济社会发展和人民生活用电需求。
一、农村电网存在的主要薄弱环节
1、农村电网结构依然薄弱。借"两改一同价"的东风，南方电网初步理顺了农网改造前复杂的电力管理体制，经过大规模的农网建设与改造，农村电网构架日趋完善，布局更加合理，电网覆盖率达到100%，供电的可靠性及供电质量得到了较大的提高，综合网损率不断下降。但是随着县域经济的持续快速增长，农村电网建设与改造还是滞后于县域经济和农村经济发展速度。主要表现在（1）中压电网结构简单，线路过长，分段设置不合理。（2）主干线环网率日趋提高，但支线过长，偏远地区单一电源，可靠性得不到显著提高。（3）低压配变布点不合理，造成低压线路过长，末端反复出现电压不足现象。（4）导线线径选择偏小，无法适应农村负荷快速增长需求，改造线路2-3年即出现“卡脖子”现象。（5）低压线路全部为单电源辐射方式。
2、设备水平有待提高。经过农网改造，农村电网设备水平有了显著提高，大部分高损设备已经改造更换，但局部地区仍存在高损设备如S7配变等，仍存在产气式负荷开关，低压开关柜仍有PGL型运行，安全可靠性能极差。仍有很多线路线径未进行改造，负荷供应能力不足。配电监测技术在农网中已普遍应用于线路和配变首端，末端监测设备极少，低压电能质量得不到更有效的改善。另外，对于防风重点区域内的大部分运行线路仍保持原有设计标准，未采取加固改造措施，电网抗灾能力未有提高。
3、农村电网负荷特性造成电网改造技术与经济上的矛盾。农村用电峰、谷矛盾突出，季节性强，呈现出与城市不同的负荷特性，给配变容量的匹配制定带来一定的干扰和难度。这主要体现在两个方面，一个是报装大用电小，长期处于低谷用电，造成变压器损耗大；季节性强，一到用电高峰时期负荷猛增，且持续时间较长，要求配变具有一定的负荷供应能力，不能降低容量选型。再加上乡镇地区的人口流动比城区还要快，负荷的不稳定性比城区要大，因此电网设备的改造在技术上和经济上存在一定矛盾。
4、户内整改与农网改造不同步造成的安全问题。大部分农村居民尤其是农户户内配线界面偏小，接线混乱，导线使用多年绝缘老化破损现象严重，有些甚至采用胶质线和花线作为主配电线，一旦用上较大容量的家用电器，导线过热熔断是常见的现象。在保护设施上，无漏电开关、无刀闸开关只安装一个熔丝盒的情况普遍存在。安全问题一定程度上也制约了农村电力负荷的进一步发展。
5、农村低压配电网建设与改造缺乏与在农村建设统一规划和管理。在目前的农村乡镇电网建设与改造中，无地点安装配变、无走廊架设导线，无方案接火用电的“三无”现象日益显著，尤其是在经济已经较好发展、居民用电显著提高的村镇中心问题更加严重。由于缺乏统一规划和管理，农村配电网建设与改造进程受到严重制约，往往是点没能布好，半径没能减少，线没能大条，电没能用早，无法保证农网改造的成效。
二、农村电网建设与改造中的主要技术及应用
    通过改进农村电网建设与改造的几个主要环节的技术方法，可以对上述电网存在的部分薄弱点进行改善。
1、中压电网结线方式
中压配电网宜采用多分段适度联络接线方式，主干线应根据线路长度和负荷分布情况进行分段并装设分段开关，重要分支线路宜装设分支开关。在条件许可的情况下，支线线路不宜超过2km，若不能控制在2km以内则应考虑支线联络方案，避免长距离的单电源方式。对于偏远地区中压供电半径超过10km但是负荷饱和度不足以规划变电站的供电区域，建议尽量采用双电源分段联络接线方式，避免单电源线路长时间停电造成的供电投诉。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，并根据负荷情况留有发展的裕度。电网架空主干线截面建议不小于185mm2，电缆主干线截面建议不小于240mm2。
2、低压配变布点及负荷预测
配电变压器应按照“小容量、密布点、短半径”的原则建设与改造。变压器应布置在负荷中心，一般采用柱上安装方式，对人口密集、安全性要求高的地区可采用箱式变压器或配电站。各地区供电企业不应放弃采用柱上安装方式，其形式简单，投资少，更加容易满足在负荷密集区域方便安装和缩短供电半径的要求，同时加强安全管理，包括围墙护栏、标识警示，避免发生裸露设施的安全问题。建议积极推广箱式变压器，其占地小，投资不高，组装形式灵活，且技术成熟，能够满足同时满足空间需求和安全管理要求。目前在珠海农村地区已经广泛采用箱式变压器，运维及管理情况良好。在条件允许下，也要积极促成配电站的建设，一般配备2-4台配变，达到规范管理、优质供电的效果。农村地区供电企业应加强负荷预测管理，配电运维部门和营销部门通力合作，通过电量增长、负荷监测、农村抄表工反馈、村镇走访等手段，预测负荷发展情况，抢先要求布置配变电源，预留线路走廊。配电变压器容量选择除了满足报装容量的原则外，有必要加入分类负荷特性及历史经验负荷的分析，适当调整装配容量，同时建议在供电条件许可下适当将不同负荷特性的负荷接入一台变压器，可提高变压器容量的利用率，达到经济运行。
3、低压配电线路架设方案
低压配电网坚持分区供电原则，低压线路应有明确的供电范围，一回主线不宜挂接太多支线。低压配电网应结构简单、安全可靠，一般采用架空导线形式，接线方式一般采用单电源辐射接线和单电源环网接线。鉴于在农村地区低压故障远比中压故障要多得多，建议条件较好的地区对于重要低压负荷逐步推广单电源环网接线。对于村镇中心、人口密集区域，低压架空线路缺乏走廊，目前普遍的做法是沿着居民住宅在墙壁上采用直接打街码和龙门架街码架设方式，这种方式省时省力，但必须使用绝缘系数较高的绝缘导线。同时这种架设方式也引发不少争端，在局部区域居民反对的情况下必须采用穿管或埋地敷设。这里特别指出，不应采用钢管分相穿管，会产生涡流损耗发热，导致导线散热条件恶化，应按每一回路穿管架设。埋地时建议使用电缆，不宜将架空导线直接穿管埋地。在条件较好的新负荷发展区域，可与村镇沟通采用低压电缆方式供电，达到安全可靠又美观的效果。另外，低压配电线路单相线路零线截面必须与相线截面一致，三线四线的零线截面不宜小于相线截面的一半，鉴于农村负荷的复杂性，建议选择与相线相同的截面，从而减少零线损耗以及避免零线卡脖子问题。
4、配电设备接地
变压器工作接地电阻必须合格，接地电阻一般不应大于4Ω，垂直接地体不宜少于两根，末端入地0.6m，并形成环形接地网，由于散流半径增大，可以有效降低事故时接触电压和跨步电压以及变压器绝缘降低或者高、低压击穿时低压系统对地电位。对于目前基本上为地区供电企业广泛应用的TN和TT系统，低压配线路终端以及分支线超过200m处零线应设置重复接地，高压线路和低压线路同杆架设时，低压零线应重复接地，重复接地的接地电阻不得超过10Ω。
5、配电网监测及自动化
配网自动化系统应在配电网规划的基础上，统筹规划、分步实施，以配电网监视与控制(SCADA)、馈线自动化(FA)基本功能为主，具备扩展配变监测功能、配电设备管理(DMS)、地理信息系统(GIS)接口能力。目前珠海农村配电网已经全面实现配变监测功能，并逐步建设配电设备管理（DMS）系统的部分功能，有效提高了配电设备的管理水平，建议推广。但是目前在农村地区仍适宜以监控为主，其运行条件和装备水平仍达不到全面推开馈线自动化的条件。
6、无功补偿
农网无功补偿应坚持“全面规划、合理布局、全网优化、分级补偿、就地平衡”的原则。按照集中补偿与分散补偿相结合，高压补偿与低压补偿相结合，调压与降损相结合的补偿策略，确定最佳补偿方案。农村电网无功特点主要来自三方面：（1）农网用户分散，供电线路长，使用导线截面小，无功需求大；（2）配电变压器长期轻载甚至空载运行，增加大量无功消耗；（3）感性负载多，如异步电动机，交流电焊机等，无功消耗占农村电网无功60%-80%。在按照无功补偿原则的前提下，农村无功补偿最重要的确定补偿地点和补偿方式。补充地点主要遵循就地平衡原则，哪里需要补哪里。补偿方式主要有随机补偿、随器补偿和配电线路分散补偿。
三、农村电网建设与改造工作的建议
1、加强标准设计应用，实行标准化管理。要加速实行标准化管理，提高电网装备水平和自动化水平，实现电网安全、优质、高效运行，只有以标准化管理作为基础，以科学合理的技术规程、技术标准、技术要求去改造建设电网，使电网达到标准化、系列化要求，才能有效地提高电网安全优质供电，促进节电降损增效工作的有效开展。
2、加大宣传力度，统一思想认识。供电企业应广泛征求乡、镇政府的意见，通过各种形式和方法在民间进行宣传，提高广大农村客户对农网改造的重要性和必要性的认识，争取上下充分理解，用电客户积极参与和支持的良好建设氛围。
3、与地方党政机关充分沟通、协商，将电网建设纳入地区规划，把农网改造变成政府和供电企业共同的目标，充分发挥党政机关的协调作用，为农网改造进程提供政治上的保障。
4、加强学习培训，提高农电工素质。只有提高电管人员群体素质，才能使电力管理制度得到切实实施，确保农村供电质量和优质服务的正确执行。
四、小结
农村电网是农村最重要的基础设施之一，“经济发展，电力先进”， 农村电网的建设与改造工作是关系到农村社会经济发展的一项德政工程与民心工程。相信通过改进农村电网建设与改造中的主要技术方法，同时加强供电企业管理及争取地区党政政府更多的支持，必然能将农村电网改造做出卓越的成效，为农村经济和社会发展奠定良好的电网基础。

参考文献：
1、《农村电网改造升级技术原则》，国家能源局，2010.9.14
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3、吴文庸，汪斌，《农村电网建设与改造中存在的问题》，《科技与生活》，2010，Vol 23
4、谢宏权，《农网建设与改造配电线路的设计》，《农业科技与信息》，2010，Vol 14
5、庞军，《农网改造存在问题及解决对策》，《中国学术研究》，2010，Vol 7