輸配電

輸配電系統(tǒng)

　　電能的輸送和分配是由輸配電系統(tǒng)完成的。它包括電能傳輸過程中途徑的所有變電所和各種不同電壓等級的電力線路。

輸配電線路

　　輸電是用變壓器將發(fā)電機發(fā)出的電能升壓后，再經斷路器等控制設備接入輸電線路來實現。

　　一次配電網絡是從配電變電所引出線到配電變電所（或配電所）入口之間的網絡。在中國又稱高壓配電網絡。電壓通常為6～10千伏 ，城市多使用10千伏配電。隨著城市負荷密度加大，已開始采用20千伏配電方案。由配電變電所引出的一次配電線路的主干部分稱為干線。由干線分出的部分稱為支線。支線上接有配電變壓器。一次配電網絡的接線方式有放射式與環(huán)式兩種。

　　二次配電網絡是由配電變壓器次級引出線到用戶入戶線之間的線路、元件所組成的系統(tǒng)，又稱低壓配電網絡。接線方式除放射式和環(huán)式外，城市的重要用戶可用雙回線接線。用電負荷密度高的市區(qū)則采用網格式接線。這種網絡由多條一次配電干線供電，通過配電變壓器降壓后，經低壓熔斷器與二次配電網相連。由于二次系統(tǒng)中相鄰的配電變電器初級接到不同的一次配電干線，可避免因一次配電線故障而導致市中心區(qū)停電。

　　按結構形式，輸配電線路分為架空線路和地下線路。架空線路由線路桿塔、導線、絕緣子等構成，架設在地面之上。地下線路主要是使用電纜，敷設在地下（或水域下）。架空線路架設及維修比較方便，成本也較低，但容易受到氣象和環(huán)境（如大風、雷擊、污穢等）的影響而引起故障，同時還有占用土地面積，造成電磁干擾等缺點。地下線路沒有上述架空線路的缺點，但造價高，發(fā)現故障及檢修維護等均不方便。用架空線路輸電是最主要的方式。地下線路多用于架空線路架設困難的地區(qū)，如城市或特殊跨越地段的輸電。

輸配電種類

　　按照輸送電流的性質，輸電分為交流輸電和直流輸電。19世紀80年代首先成功地實現了直流輸電。但由于直流輸電的電壓在當時技術條件下難于繼續(xù)提高，以致輸電能力和效益受到限制。19世紀末，直流輸電逐步為交流輸電所代替。交流輸電的成功，迎來了20世紀電氣化社會的新時代。目前廣泛應用三相交流輸電，頻率為50赫（或60赫）。20世紀60年代以來直流輸電又有新發(fā)展，與交流輸電相配合，組成交直流混合的電力系統(tǒng)。

　　配電系統(tǒng)中常用的交流供電方式有：

　?、偃嗳€制。分為三角形接線（用于高壓配電 ，三相220伏電動機和照明）和星形接線（用于高壓配電 、三相380伏電動機）。

　　②三相四線制。用于380／220伏低壓動力與照明混合配電 。

　?、廴喽€一地制。多用于農村配電。

　?、苋鄦尉€制。常用于電氣鐵路牽引供電。

　?、輪蜗喽€制。主要供應居民用電。

　　配電系統(tǒng)常用的直流供電方式有：

　?、俣€制。用于城市無軌電車、地鐵機車、礦山牽引機車等的供電。

　?、谌€制。供應發(fā)電廠、變電所、配電所自用電和二次設備用電，電解和電鍍用電。

電力系統(tǒng)電壓等級

　　電力系統(tǒng)電壓等級有220/380V（0.4 kV），3 kV、6 kV、10 kV、20 kV、35 kV、66 kV、110 kV、220 kV、330 kV、500 kV。隨著電機制造工藝的提高，10 kV電動機已批量生產，所以3 kV、6 kV已較少使用，20 kV、66 kV也很少使用。供電系統(tǒng)以10 kV、35 kV為主。輸配電系統(tǒng)以110 kV以上為主。發(fā)電廠發(fā)電機有6 kV與10 kV兩種，現在以10 kV為主，用戶均為220/380V（0.4 kV）低壓系統(tǒng)。

　　根據《城市電力網規(guī)定設計規(guī)則》規(guī)定：輸電網為500 kV、330 kV、220 kV、110kV，高壓配電網為110kV、66kV，中壓配電網為20kV、10kV、6 kV，低壓配電網為0.4 kV（220V/380V）。

　　發(fā)電廠發(fā)出6 kV或10 kV電，除發(fā)電廠自己用（廠用電）之外，也可以用10 kV電壓送給發(fā)電廠附近用戶，10 kV供電范圍為10Km、35 kV為20~50Km、66 kV為30~100Km、110 kV為50~150Km、220 kV為100~300Km、330 kV為200~600Km、500 kV為150~850Km。

變電所種類

　　1、樞紐變電所。位于電力系統(tǒng)的樞紐點，連接電力系統(tǒng)中的高壓和中壓的幾個部分，匯集多個電源，稱為樞紐變電所。樞紐變電所電壓等級高，供電范圍廣，在系統(tǒng)中處于舉足輕重的地位，全所停電后，將引起系統(tǒng)解列，造成大區(qū)域停電，甚至造成電力系統(tǒng)瓦解，使社會的運行處于癱瘓狀態(tài)。

　　2、中間變電所。該變電所以交換潮流為主，起系統(tǒng)功率交換的作用，或使長距離輸電線路分段，一般匯集2～3個電源，同時有降壓給當地用戶供電，這樣的變電所全所停電后，將引起區(qū)域網絡的解列，造成大面積停電。

　　3、地區(qū)變電所。高壓側一般為220~110干伏，它是對地區(qū)用戶供電為主的變電所，全所停電后，將使地區(qū)中斷電源。

　　4、終端變電所。處于輸電線路的終端，接近負荷點，高壓側一般為110~35干伏，經降壓后直接給用戶供電。終端變電所全所停電后，將使用戶中斷電源。

變電所的作用

　　發(fā)電站發(fā)出的電，一般電壓不超過一兩千伏，如果直接遠距離輸送，線路電流會很大，使得線路上的電能損耗很大，不經濟，而且線路輸送功率很低。所以要用變壓器將電壓升到幾萬伏甚至幾十萬伏（視距離和功率而定），以減小線路電流。為了將不同距離和功率的電力線路連成電網，以增加整體安全性，就需要多個變電站把不同等級的線路匹配連接起來。同樣，高壓電輸送到目的地后，為了適應不同用戶的需要，又需將其降壓到10500V、6300V、400V（即380/220V）等幾個等級。所以在實際應用中需要那么多變電站。