农村配电网开关电路技术设计研究

李子林 寇春阳

摘 要 长期以来，我国农村的配电网的开关设计上就存在使用寿命不长，功能不完善的问题。近些年来，提出了一种新的农村配电网开关的优化设计思路，这种思路通过对于线路的转供能力进行仔细的分析，并且在考虑转供线路长度的基础上，对于变电站的整体框架进行构建，延长配电网的全寿命指标。本文笔者将立足于当前我国农村配电网开关设计的现状，并且通过考虑工程约束条件，建立数学分析模型，以供广大同僚参考交流使用。

【关键词】电力技术 配电网 开关优化设计

我国的农村配电网的建设情况长期上存在着经济效益低下，投入与产出之间极不均衡，其供电的可靠性有待怀疑等问题。所有这些问题在一定程度上都降低了农村配电网的配电水平以及其供电的可靠性。为了对于农村的配电网进行优化设计，需要对于配电网的开关进行优化设计。优化设计的基本原理就是通过在线路上安装一定的环网设备例如联络开关等。可以提升农村配电水平，减少农村的停电情况以及停电的时间，并且线路上的分段开关还可以起到分割配电网中的故障设施的作用。以下笔者将对于农村配电网的优化设计进行更深一步的探讨。

1 概述农村配电网开关优化设计

随着农村经济的迅速发展，对于农村的配电网的设计也逐步得到了国内外电力研究人员的重视，对于农村配电网进行优化设计不仅仅能够提升网络开关的效率，还可以节省电力建设的成本，起到促进农村人民生活水平的目的。对于农村配电网开关进行优化设计需要综合考虑各类条件，包括对于开关安装位置以及开关的数量范围等等。在保证供电企业的经济效益的前提下，实现对于农村配电网供电效率的提升。并且，基于全寿命管理的思考方法，对于农村配电网的设计以及规划进行讨论，计算其中所需要的总成本。以供电的最优效率来建立目标函数，采用二分法对于配电的方案进行进一步优化，并且确定在实际供电中所需要的开关数量是对于农村配电网进行优化设计的关键。

之所以将农村的配电网与城市的配电网分开来进行研究，其主要的原因就是农村的配电网和城市的配电网存在着根本的不同。例如，城市配电网的电路负荷较大，并且配电较为分散，而农村配电网则恰恰相反，从造价和运行成本上来看，明显是农村配电网较高，然而其投入与产出之间的不均衡性也是相当明显的。并且，最为关键件的一点就是，由于我国大多数的农村处于山区地带，因此这对于电网的配置上造成了较高的难度，其电路检修起来也比城市的电网工作更为复杂和困难。

传统的对于农村配电网开关的设计对于上述的问题考虑欠妥。因此，在整体上降低了农村配电网络的供电水平，加剧了对于电路进行维修以及管理的难度。与农村的实际需要严重不符，因此需要探索对于农村配电网开关优化设计的新方法。

2 农村配电网开关优化设计研究

对于农村配电网络的优化设计研究需要综合考虑实用性以及节约性两大指标。

2.1 实用性

在农村配电网络中建立开关优化装置，提升农村配电网络供电的稳定性，在一定程度上降低供电网络发生故障的可能性，减少线路发生停电的可能。

2.2 节约性

节约性主要是针对农村配电网的开关优化设计，在保证整体的供电时间的基础上，提升供电的可靠性，并且通过减少开关的数量，对于线路进行优化配置，能够在最大限度上节约电力建设企业的成本，并且实现效益最高。

然而，对于配电网开关进行优化设计还需要另外考虑电路的电源规划，以及线路的负载承受极限等等问题，并且通过考虑各种工程条件，对于目标函数进行计算，确立农村配电网络的投资水平。

建立在新型的农村配电网的开关优化设计建立在变电站的相互联络上，考虑到农村地区的電路负荷密度大，需要对于农村变电站的网络进行重新设计和考虑，并且，对于农村的变电站进行初始网络构建完毕之后，还需要工程人员进一步结合农村供电线路长的特点，对于变电站的架构进行完善。理想的农村配电网开关优化设计方案的关键就是保证总体供电的稳定性的前提下，实现变电站之间的互相联系，这种理想的设计模型能够从根本上降低电力建设单位对于配电网络的痛投入，同室提升其相应的收益。对于变电站的构架建立需要从以下几个方面来实施。

2.3 分区加权

分区加权是一种常见的对于变电站构架进行分析的数学模型。这种模型的具体建立方法需要统计在一定区域内所有变电站的数目，之后选取几个具有代表性的供电站，利用坐标表示其地理位置。之后通过建立扇形统计图，对于每个变电站的权重进行分析统计，必要的时候可以通过矩阵对于数据进行综合分析。

2.4 建立约束条件

为了在一定程度上减小电路中某个位置出现的故障对于整个配电网络造成的影响。需要在故障发生的位置设置一定的隔离段，通过转移线路之间的电量，使得整个配电网络不至于崩溃。并且，通过这种方法，可以对于线路的转供电量进行控制，避免出现不必要的电力资源的浪费情况。因此，需要建立对于线路转供能力的约束条件，对于线路的总长度进行控制。

2.5 变电站之间的联络方法

通过对于各种约束条件进行综合考虑，实现对于变电站之间相互联络的网络。

2.6 全寿命周期考虑

对于全寿命的周期成本进行考虑也是优化农村配电网开关设计中重要的一项环节。对于全寿命周期成本进行考虑需要电力工程人员首先考虑设备的一次投资的水平，通过建立设备的一次性投资的方程，探讨施工的安装成本以及规划项目的总成本。除此之外，对于配电网的运行维护费用进行研究也是必不可少的。

2.7 合理设计爬电比距

爬电比距是设计10kv开关柜的重要参数，合理设计爬电比距能够保证电力系统的正常运行。根据相关标准，当10kv开关柜中的各组件和其支持绝缘件的外绝缘爬电比距为纯瓷绝缘的时候应不小于18mm/kv，为有机绝缘的时候应不小于20mm/kv。电力企业要严格控制组配件的规格，确保电力系统的优越性和稳定性。

3 结束语

综上所述，通过对于农村配电网的开关优化设计进行研究，并且提出相应的研究方法，可以解决农村配电网络在配电方面存在的问题，提升供电的稳定性。

参考文献

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[2]胡毅，王力农，肖勇.±500kV直流输电线路带电作业的屏蔽防护[J].高电压技术，2014，28（9）.

[3]李如虎.带电作业进入等电位方式点评[J].南方电网技术，2014，3（2）.

作者单位

国网阜新彰武县供电公司 辽宁省彰武县 123200