輸配電常識

一、簡介

1、輸配電的概念包括三個方面，即輸電、變電、配電。

2、輸電是指電能的傳輸，通過輸電，把相距甚遠的(可達數(shù)千公里)發(fā)電廠和負荷中心聯(lián)系起來，使電能的開發(fā)和利用超越地域的限制。

3、變電是指利用一定的設備將電壓由低等級轉變?yōu)楦叩燃?升壓)或由高等級轉變?yōu)榈湍芗壍倪^程。

4、配電則是消費電能地區(qū)內將電力分配至用戶的分配手段，直接為用戶服務。

5、輸電和配電設施：包括變電站、線路等設備。

6、輸電網：由所有輸電設備連接起來組成。也稱為輸電系統(tǒng)。

7、配電網：從輸電網到用戶之間的配電設備組成的網絡，稱為。也可稱為配電系統(tǒng)。

8、電力系統(tǒng)：輸電系統(tǒng)和配電系統(tǒng)再加上發(fā)電廠和用電設備統(tǒng)。電力系統(tǒng)中各種不同的電力設備均有各自的額定電壓，它們構成整個電力系統(tǒng)的電壓等級。輸電采用的電壓高于配電電壓。輸電和配電電壓界限的劃分不是固定不變的，隨電網覆蓋的區(qū)域和容量大小而變化。

9、配電電壓：我國已頒發(fā)的《城市電力網規(guī)劃設計導則》規(guī)定:35~110kV為高壓配電電壓;10kV為中壓配電電壓;220/380V為低壓配電電壓。在某些地區(qū)220kV輸電網尚未形成前，110kV(甚至35kV)也可作為輸電電壓。就我國目前絕大多數(shù)電網來說，220kV為高壓輸電電壓(HV)，330kV、500kV為超高壓輸電電壓(EHV)，更高一級輸電電壓正在研究論證之中。

二、輸電

1、分類

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(xiàn)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50Hz(或60Hz)。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)。

2、等級

輸電的基本過程是創(chuàng)造條件使電磁能量沿著輸電線路的方向傳輸。線路輸電能力受到電磁場及電路的各種規(guī)律的支配。以大地電位作為參考點(零電位),線路導線均需處于由電源所施加的高電壓下,稱為輸電電壓。

輸電線路在綜合考慮技術、經濟等各項因素后所確定的最大輸送功率，稱為該線路的輸送容量。輸送容量大體與輸電電壓的平方成正比。因此，提高輸電電壓是實現(xiàn)大容量或遠距離輸電的主要技術手段，也是輸電技術發(fā)展水平的主要標志。

在輸電過程中，輸電電壓的高低根據(jù)輸電容量和輸電距離而定，一般原則是:容量越大，距離越遠，輸電電壓就越高。遠距離輸電等級有3、6、10、35、63、110、220、330、500、750等十個等級。

從發(fā)展過程看，輸電電壓等級大約以兩倍的關系增長。當發(fā)電量增至4倍左右時,即出現(xiàn)一個新的更高的電壓等級。通常將 220千伏及以下的輸電電壓稱為高壓輸電,330~765千伏等級的輸電電壓稱為超高壓輸電,1000千伏及以上的輸電電壓稱為特高壓輸電。提高輸電電壓,不僅可以增大輸送容量,而且會使輸電成本降低、金屬材料消耗減少、線路走廊利用率增加。至1987年止,世界上已經使用的交流輸電電壓達到 765千伏。1150千伏的特高壓交流輸電已經有工業(yè)性試驗。已建成的最大的直流輸電工程,其輸電電壓為±750千伏，輸送距離2400公里，設計輸送容量為600萬千瓦。

三、變電

1、介紹  變電是指電力系統(tǒng)中，通過一定設備將電壓由低等級轉變?yōu)楦叩燃?升壓)或由高等級轉變?yōu)榈偷燃?降壓)的過程。電力系統(tǒng)中發(fā)電機的額定電壓一般為(15~20)千伏以下。常用的輸電電壓等級有765千伏、500千伏、220~110千伏、35~60千伏等;配電電壓等級有35~60千伏、3 ~10千伏等;用電部門的用電器具有額定電壓為 3~15 千伏的高壓用電設備和110 伏、220伏、380伏等低壓用電設備。所以，電力系統(tǒng)就是通過變電把各不同電壓等級部分聯(lián)接起來形成一個整體。

2、存在問題

（1）操作失誤與錯誤  變電操作員是保證變電運行的直接執(zhí)行者。由于變電運行特點是維護的設備多，出現(xiàn)異常和障礙的機率大，工作繁瑣乏味，容易造成人員思想上的松懈，所以在變電運行中，任何不規(guī)范的行為，都可能影響電網安全、穩(wěn)定運行，甚至造成重大事故。

（2）防范措施不到位  企業(yè)管理者貫徹落實防止誤操作事故的措施未到位，如值班員可以不經車間管理人員許可就使用接地刀閘機構箱的機械掛鎖的鑰匙。在執(zhí)行危險點分析與控制措施工作方面存在流于形式、應付檢查的現(xiàn)象，并沒有真正落在實處。

（3）缺少員工安全培訓  職工培訓中針對性和實效性不強，職工安全素質及專業(yè)技能難以滿足工作要求，沒有真正使安全制度、要求和措施深入職工日常工作。

（4）設備老化，未能及時更新  電氣設備從出廠到安裝投人使用，隨著時間的推移，逐步老化，超過使用壽命年限，設備的隱患威脅著變電運行的安全。變電運行涉及的設備在使用過程中，沒有及時進行新改造，是造成安全事故的潛在隱患 。

四、配電

1、介紹  配電(power distribution)是在電力系統(tǒng)中直接與用戶相連并向用戶分配電能的環(huán)節(jié)。配電系統(tǒng)由配電變電所、高壓配電線路、配電變壓器、低壓配電線路以及相應的控制保護設備組成。

2、供電方式

（1）交流供電方式 配電系統(tǒng)中常用的交流供電方式有:

①三相三線制。分為三角形接線(0.4kv電動機和照明)和星形接線(用于低壓三相0.23kv工業(yè)照明配電以及0.23kv三相電動機)。

②三相四線制。用于0.4kv/0.23kv低壓動力與照明混合配電 。

③三相二線一地制。多用于農村配電(因為安全問題早已淘汰)。

④單相單線制27.5kv。常用于電氣鐵路牽引供電。

⑤單相二線制0.23kv(由三相四線制獲得)。主要供應居民用電。

（2）直流供電方式 配電系統(tǒng)常用的直流供電方式有:

①二線制。用于城市無軌電車、地鐵機車、礦山牽引機車等的供電。

②三線制。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。

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。

配電線路按結構有架空線路和地下電纜。農村和中小城市可用架空線路，大城市(特別是市中心區(qū))、旅游區(qū)、居民小區(qū)等應采用地下電纜。

3、現(xiàn)狀

配電網絡作為當代電力供應的基礎，在國家經濟建設與發(fā)展中占有十分重要的地位。在配電網絡搭建過程中，為實現(xiàn)電源中電能有效傳輸?shù)哪康?，需要在不通過地區(qū)設立對應的級別的電力傳輸網絡，通過電力傳輸網絡的搭建，滿足不同地區(qū)對電力的需求，以充足的電力供應促進地區(qū)的經濟建設與發(fā)展。基于不同電源中電性質的差異，我國配電網絡的搭建有效適應了多變的電網環(huán)境，能夠通過靈活轉變電能性質以實現(xiàn)對不同性質電能的傳輸。伴隨著電力網絡構建技術研究的逐漸深入，我國開始對電力網絡構建的有效方式進行探究，通過研究電力網絡構建的不同形式，并對比不同構建方案的可行性，選取出最為有效的配電網絡構建方式。通過對比多項電力網絡構建方案，并結合我國現(xiàn)階段電力發(fā)展現(xiàn)狀，采取新舊結合手段進行配電網絡的搭建成為當下最為有效的電網搭建方式。我國新舊配電網絡建設工程的開展，在有效推動我國電力傳輸水平進步的同時，也對我國的經濟發(fā)展和供電行業(yè)建設提出了一定要求，因此結合我國電力發(fā)展的實際對配電網絡的構建進行優(yōu)化，是當下我國配電網絡建設與發(fā)展面臨的首要任務 。