浅谈负荷调整型低压分支箱在配电系统的应用

黄成贤

中节能(象山)环保能源有限公司    浙江宁波    315712

【摘要】随着经济的发展，人民的物质、精神、文化生活水平的不断提高，对电力的需求也在不断增加，对电能的品质和可靠性提出了更高的要求。住宅小区配电网的建设，关系到居民的日常生活和生活用电的品质，科学规划，合理布局，技术改造，是非常必要的。因此，本文对浅谈负荷调整型低压分支箱在配电系统的应用作出了讨论。

关键词：负荷调整；低压分支箱；配电系统；应用

0.引言

我国配电网由三大类构成：高压、中压、低压配电网，包括由分布式新能源或小型发电厂供电的配电网。目前，我国已形成以交流1000千伏、直流±800kV、交流750kV、500kV、330kV超高压的高电压等级输电网络远距离传输、辐射供电至全国各个城市，并实现由城市向农村不断延伸发展。在“十四五”期间，随着我国“十四五”发展目标的不断深入和电力公司的电力体制改革，电力系统的投资和建设资金的大量注入，配电网建设和配电网技术改造工程得到进一步全面发展，并通过一系列技术和设备上的改造设计、投产运用等举措，配电网的供电故障率逐年递减，故障停电范围和故障停电时间得到了有效控制，很好的实现电网供电可靠和居民用电服务质量显著提高的目标。负荷调整型低压分支箱在配电系统里的应用有利于解决居民小区低压电缆线路负荷调整困难甚至无法调整的问题。

1.配电电网系统现状

配电系统是电力系统中的最后一环，它是保证电力系统的稳定和安全的关键环节。分析认为，目前我国配电网建设滞后于各地经济发展、输变电设施建设，已成为影响电力系统运行效率和供电可靠性的重要因素。因此，当前大多数用户的电力短缺都是因为电力分配系统的问题，其中最主要的问题就是电力的大量损耗在输电网上，因此，电力的损耗是最大的。如何提高配电网络的自动化水平和配电网络的分布连接状况是当前的热点。

现有的单相用电负荷都集中于住宅区、商业用电和工厂用电。这些用电负荷会有以下2种情况：

（1）出现单相断电使负荷长时间不带电。

（2）在一个时间段里某相用电负荷会远高于另两相，这会出现三相电流极不平衡情况，零线电流急剧上升。

2.三相负荷平衡的重要性

2.1三相负荷均衡是电力系统安全运行的前提。三相负荷失衡，不仅会使输电线路和变压器的功率利用率下降，而且还会导致负荷过多，导致某相导线烧断、开关烧坏、配电变压器单相烧毁等严重后果。

2.2三相负荷均衡是确保电力用户使用的重要手段。三相负荷的不均匀性会使中性点电势产生偏差，从而使线路的电压下降和电力损耗增大。接在重负荷相的单相用户易出现电压偏低、电灯不亮、电器效率下降、小水泵容易烧毁等问题。而在负荷较轻的情况下，单相的使用者容易发生过高的电压，从而导致电器绝缘击穿，缩短电器使用寿命，甚至对电器设备造成损害。对于电力使用者，由于三相负荷失衡，会引起电机过热现象。

2.3三相负荷均衡是节约能源、降低成本、降低成本的根本。三相负荷失衡会造成不均衡的电压，使电压偏差增加，使中性线的电流增加，使线路损失增加。结果表明，三相负荷失衡会导致线路损耗提高2%~10%，三相负荷失衡超过10%会使线路损耗明显增大。相关规范要求：输配电变压器出口负荷电流不均衡值不得低于10%，中性线电流不应超过低压侧额定电流的25%，而低压主干和主分支线路的两端电流不均衡值不得低于20%。在进行电网技术改造时，要想真正的降低低压电网的线损12%，就必须压缩以上的指标，而不能放大。

3.三相不平衡产生原因

这种不平衡的根源在于三相负荷的不合理分布。首先，在新用户负荷时，一些装表站的接电员没有充分了解三相负荷均衡的重要性，没有做好调研和统计工作，没有充分考虑到负荷分布的影响，在接电过程中，随意把用户负荷加到一定的相线上，导致三相负荷失衡。二是用户拆表、移表的改变，以及用户的用电量不稳定、时差等因素，使电力负荷在总量和时间上出现了不稳定的现象，这一不稳定性不仅体现在负荷的变化上，而且在时间上也存在着差异；在运行过程中，管理者忽略了对负荷的监测，缺少对三相负荷的有效管理，没有对三相负荷进行定期的监测与调节，导致三相负荷的长期失衡。

4.负荷调整型低压分支箱的介绍

（1）配电变压器低压负荷调整，确保变压器负荷平衡度是配网运行管理的一项重要工作。一般情况下，配电的低压负荷调整方式是通过人工在380V线路上调整所带负荷，用于用户负荷经常发生变化，调整工作量大。现在国家电网营销MIS系统能24小时在线对配电变压器负荷情况进行监测，但对不满足要求的负荷不能进行有效的调整。负荷调整型低压分支箱就是为了能方便的调整三相负荷平衡而研发的箱子。

（2）负荷调整型低压分支箱可安装于户外或户内，由分支箱的主构架采用优质冷轧钢板或不锈钢焊接而成，箱内零部件尺寸、隔室尺寸实行模数化。前后门及侧板表面经过酸洗、磷化处理后再经过流水线进行聚脂环氧粉末喷塑，涂层牢固，色泽美观。

（3）负荷调整型低压分支箱内有进线单元室、功能单元室、出线单元等。各单元室严格分开，各单元的功能作用相对独立。

（4）负荷调整型低压分支箱内前部设二层板，打开外门板不能看到带电体,带电及其他部分均遮盖。进线刀熔开关、双电源切换开关等操作手柄外露，打开外门可操作，不需打开内门，还可查看回路电能值。当检修、接线时能放便拆下内层板，达到安全、美观。

（5）负荷调整型低压分支箱一般置于入户计量箱的前端。负荷调整型低压分支箱总开关为1只刀熔开关，分配出几路PC级的单相双电源切换装置、单相塑壳断路器和实时监控的单相多功能数显表等主要元器件配置而成。

（6）负荷调整型低压分支箱在应用中出线可根据实际的需要确认出线数量（下图以一进四出为例）。

5.负荷调整型低压分支箱在配电系统里的应用

（1）负荷调整型低压分支箱，其特征在于：包括一个三相开关，各主相线设有电流指示功能，在所述三相开关的出线端并联输出两组分支三相线（ABC）和（abc），其中一组分支三相线（ABC）的至少一根分支相线通过一个或两个单相双电源切换装置和单相断路器与另一组分支三相线（abc）的不同相位的一根或两根分支相线相连接。通过检测各主相线电流，判断出各主相线负荷不平衡程度，通过对单相双电源切换装置的转换，改变负荷与各相不同的连接，从而调整各相的负荷大小，起到使三相平衡的作用，两组分支三相线的各相线均具有电流检测功能，便于检测各分支相线的负荷情况，从而做到精确的调整三相平衡，本装置可以解决居民小区低压电缆线路负荷调整困难甚至无法调整的问题；减少负荷调整的工作量，减少安全隐患，提高供电可靠性及工作效率。

（2）现在单相双电源切换装置和单相多功能表都具体遥控和遥测等功能，单套设备可根据上传的遥测信号至PLC，通过数据的分析、比对，进行逻辑判断，实时进行监控单相电源的切换、调整，使三相负荷趋于平衡状态。

6.结束语

综上所述，负荷调整型低压分支箱可手动或自动的进行单相电源负荷的切换，使三相负荷达到相对平衡。负荷调整型低压分支箱可以解决居民小区、商业中心低压电缆线路负荷调整困难甚至无法调整的问题；减少负荷调整的工作量，减少安全隐患，提高供电可靠性及工作效率。

参考文献

[1]林晓旭.基于智能台区的低压故障研判及快速复电系统的研究[D].中国矿业大学,2021.DOI:10.27623/d.cnki.gzkyu.2021.000761.

[2]周德林.新时期小区电力自动化设计要点分析[J].住宅与房地产,2021(05):118-119.

[3]徐扬.居民用电安全监测诊断技术研究与应用[D].昆明理工大学,2021.DOI:10.27200/d.cnki.gkmlu.2021.000515.

[4]陈军,王强,李发道,张东鹏.配网低压台区三相不平衡负荷优化调节的研究[J].江西电力职业技术学院学报,2021,34(03):5-7.

[5]杨志淳,沈煜,杨帆,乐健,宿磊,雷杨.基于数据关联分析的低压配电网拓扑识别方法[J].电测与仪表,2020,57(18):5-11+35.DOI:10.19753/j.issn1001-1390.2020.18.002.

[6]武英婷.低压电流互感器自动检定系统研究[D].西安科技大学,2019.DOI:10.27397/d.cnki.gxaku.2019.000100.