农业供电(卷名：农业)
agricultural power supply
通过农村供电系统为农业生产和居民生活提供电源。是农业电气化的先决条件。农村供电系统由农村供电电源和农村电力网组成。农业供电特点是：农业电能用户分散，输电距离远，用电负荷密度小，且受季节和气候的影响大，电压质量较难达到标准；单机或单户用电量小，送、变电设备单位容量的送电量低，因此发电和输电成本均高于城市。农业供电部门的任务是研究并采用先进的技术、设备和科学管理方法，制订合理的供电规划，保证供电的质量和可靠性，降低电能及输电的成本，扩大供电的范围，以促进农村经济的发展和提高村镇居民的生活水平。
概况 农业供电始于19世纪末，最初是用小型发电站或发电机组供电。随着农业电气化和大电网的发展，逐渐出现了大型农村发电厂和由大电网供电的农村电力网。至第二次世界大战后，大电网供电迅速发展，在农业供电中的比重不断增长。到70年代，日本、苏联、美国、法国、联邦德国等国的农业用电已主要或几乎全部由大电网供给。适合农村特点的电源电网结构、专用电气设备、自动控制装置和运行技术不断发展，微型电子计算机在农村供电系统的控制、运行和管理方面也逐步得到应用。
中国在1949年仅有农村小水电站26座，装机总容量2800千瓦。中华人民共和国成立后，1949～1957年结合农田水利建设修建了一批小水电站，1957年底有小水电站552座，装机总容量19400千瓦。1957～1962年间开始发展大电网向农村供电，实行以大电网供电为主与中、小电站（特别是小水电站）供电并举的方针。此后，农业供电发展的速度大大加快（见小水电）。
农业供电规划 是建设农业供电系统的依据。长期规划年限为5～10年或更长期限，规划区域一般不受行政区划的限制。编制规划时应考虑的因素包括：农业在国民经济中的地位和作用，国家的农业政策、能源政策及农业对电能的需求，国家或地区能源资源的分布、大电网提供电源的现状和发展前景以及农业电气化的发展速度，规划期区域内用电负荷逐年增长速度及分布情况的预测等。在上述基础上，从供电系统运行安全灵活、保证电能质量、节约投资消耗和运行费用的经济性出发，对供电系统内各项发电、送电、变电、配电工程中的有关技术原则，以及电网运行过程中可能遇到的问题进行技术经济论证，通过多方案比较，确定最佳供电方案。
农业供电规划的内容包括：电源的构成、布点，以及电厂、大电网供电变电所的分期及最终容量，农村电力网的结线方式、主干线路及农村变电所布局，无功功率平衡、补偿及调压方式等。规划文件应提出编制规划的依据和实施规划的各项规定及资料，并提出发电、送电、变电建设的项目及其进度，需要的投资及主要器材设备等。农村供电规划在履行审批手续后交付实施。
农业供电电源 有大电网(也称大电力系统)、发电厂及各种小型发电装置3类:①大电网。由许多发电厂经变电所和输电线路连接而成。它能利用用户工作的不同时性和地理时差调节电力负荷峰值，扩大备用电源容量，并能充分利用水能、劣质煤等廉价能源，具有供电可靠性高、电能质量好、电价低廉、管理方便和调度灵活等特点。是现代较完善的能源。②发电厂。是把可以利用的载能质的能量转化为电能的工厂。根据所用载能质的不同，分为火电厂、水电厂、核电站、地热电站、潮汐电站以及利用风能、太阳能、沼气能的电站或发电装置等多类。发电厂除并入大电网以外，也单独为用户供电。各类小型发电厂是远离大电网的农村用户的重要电源。③小型发电装置。包括小水电、风力发电机组、太阳能发电。在一些偏僻农村，还用柴油、沼气等发电装置作为能源(见农用风力利用工程、农业太阳能利用工程)。
农村电力网 主要由农村电力线路和农村变电所组成。农村电力网的结线方式多为单电源辐射状结线。为了提高供电可靠性，实现不间断供电，可采用有备用的双电源环状结线（开环或闭环运行）或其他有备用的结线方式（图1）。
农村电力线路 担任输送和分配电能的任务。输送电能的称送电线路；分配电能并同用户受电器或配电变压器直接联接的称配电线路。农村电力线路的电压等级有 220千伏、110千伏、60千伏、35千伏、10千伏、6千伏、 380伏等。35千伏及以上为送电线路电压。10千伏及以下为配电线路电压。有时35千伏和60千伏线路也作配电线路。1千伏以上为高压配电线路，1千伏以下为低压配电线路。
电力线路从结构上分为架空线路和电缆线路。架空线路造价低，取材容易，施工方便，在农村电网中得到广泛应用。它由导线通过绝缘子悬挂在杆塔上构成。35千伏及以上架空线路在发电厂、变电所进线段或沿全线敷设避雷线并加装杆塔接地装置。导线用 LGJ型钢芯铝绞线和LJ铝绞线，低压配电线路用铝绞线或绝缘铝绞线，有的国家用铜线或钢芯铜绞线。绝缘子有针式、悬式、瓷横担 3种。由于瓷横担可节省钢材，造价低，绝缘强度高，在中国逐渐取代针式绝缘子用于农村高压配电线路的直线杆。杆塔主要为钢筋混凝土单杆或双杆，也可用铁塔或木杆，有的国家大量使用经化学处理的木杆，使用寿命可达30年以上。电缆线路采用有防护层的单芯或多芯绝缘导线，可以直接敷设在地下或水下。70年代以来，中国部分井灌区使用了低压直埋式简易铝芯塑料电缆（俗称地埋线），具有不占耕地，投资少，不影响田间机械作业等优点。
农村电力线路的输送能力指能够安全、经济地通过线路的功率。它取决于允许电压损失、功率损失及电能损失等。短线路还取决于导线的允许温升。电力输送能力大体上和线路电压的平方成正比，而和输送距离成反比，也和导线材料、截面及调相、调压设备有关。
农村变电所 由变压器、高低压配电装置、无功功率补偿设备，以及测量、 继电保护、 自动控制、信号、通信、运动装置和必要的建筑物等构成。用以汇集电源、升降电压和分配电能，并对出线及电气设备进行操作、控制和运行监视，是农村电力网的枢纽。其电压等级有110/35(60)千伏、35(60)/3～10千伏、35/0.4千伏和6～10/0.4千伏等多种。在中国，把为农村供电的35(60)/3～10千伏变电所专称为农村变电所。其所址一般选在接近负荷中心、有适当的进出线走廊、交通方便、水文地质条件适宜的地方，并尽量不占或少占农田。变电所的供电半径一般不超过其低压侧电力线路的输送距离。
农村变电所变压器一般为1台或2台。其主接线根据变电所的重要程度、容量大小、变压器台数、用户对供电可靠性要求、电压等级和电网的接线方式等因素决定。高压侧常用的接线方式有单元式接线、单母线、单母线分段、桥式接线等；低压侧的接线方式有单母线和单母线分段(有时带旁路母线)等。小容量终端或支接 (T接)变电所，高压侧采用不装断路器、而仅装跌落式熔断器或接地刀闸的简易单元式接线。
农村变电所的配电装置有户内式和户外式两类。高压侧一般为户外式， 6～10千伏及以下低压侧多为户内式。选用户外式成套配电装置或建设成套式变电站，可以大大减少土建和安装工作量，缩短施工期，并节约投资。工业发达国家重视发展简易成套变电站，并实现自动化和远动，不用值班人员；不重要的变电所不装远动装置、仅装设必要的自动装置，也可实现无人值班。
中国于1984年通过技术鉴定的小型化35千伏农村变电站，已实现一次设备户外和立体布置，并具有以微处理机为核心的控制系统和以CMOS集成电路为主体的继电保护、中央信号和自动装置系统。
农业供电配电方式 低压配电网用三相四线制或三相三线制(Y接线仅有三相电动机用户);高压配电网用三相三线制、两线一地制(图 2)和三相单相混合制。两线一地制是用大地做导线的对地不对称的三相系统，可节省一根导线及相应的器材、投资，并有节能效果。但跳闸率高，工作接地装置长期通过负荷带来一些问题，对电信线路干扰严重，所以其应用受到限制。三相单相混合制是高压主干线为三相四线制或三相三线制，而用户分支线为单相制的配电方式。有的国家广泛采用主干线为三相四线制的混合配电方式。在中国，这种配电方式的试验线路已投入运行。
电能质量 以电压和周率允许偏差为质量标准。运行电压和周率不符合质量标准时，会影响用电设备的效率、安全及使用寿命，并可能造成减产。因此，各国对电能质量都作了相应规定。
中国电力系统周率的允许偏差范围规定为：当系统容量达 3×106千瓦及以上时为50±0.2赫；当系统容量在 3×106千瓦以下时为50±0.5赫。电网用户受电端电压的允许偏差为：对10～35千伏及以上电压供电的用户或有特殊要求的用户为±5％；对低压照明用户为±5％至-10％；对农业低压用户为+7.5％至-10％。
发展动向 在扩大由大电网供电的同时，正在研究可利用再生能源或农村廉价能源的经济、灵活、可靠的小型成套发电装置，以及其他特殊供电方式，以解决边远或偏僻乡村的电源问题。同时，对于提高农村配电网的电压并减少电压等级，研究并发展经济可靠的轻型电气设备和电气材料，使用简易变电站、户外成套变电站或成套配电装置，以及发展适用的自动控制装置和先进的运行技术措施，以提高供电的可靠性等问题，也日益受到重视。在农村供电的规划设计、农村变电所的继电保护及自动化、农村电网运行的调度和管理等方面将更多地使用电子计算机和微型计算机，采用节能措施，以降低电网损失和节约输电成本。