输配电

输配电系统

　　电能的输送和分配是由输配电系统完成的。它包括电能传输过程中途径的所有变电所和各种不同电压等级的电力线路。

输配电线路

　　输电是用变压器将发电机发出的电能升压后，再经断路器等控制设备接入输电线路来实现。

　　一次配电网络是从配电变电所引出线到配电变电所（或配电所）入口之间的网络。在中国又称高压配电网络。电压通常为6～10千伏 ，城市多使用10千伏配电。随着城市负荷密度加大，已开始采用20千伏配电方案。由配电变电所引出的一次配电线路的主干部分称为干线。由干线分出的部分称为支线。支线上接有配电变压器。一次配电网络的接线方式有放射式与环式两种。

　　二次配电网络是由配电变压器次级引出线到用户入户线之间的线路、元件所组成的系统，又称低压配电网络。接线方式除放射式和环式外，城市的重要用户可用双回线接线。用电负荷密度高的市区则采用网格式接线。这种网络由多条一次配电干线供电，通过配电变压器降压后，经低压熔断器与二次配电网相连。由于二次系统中相邻的配电变电器初级接到不同的一次配电干线，可避免因一次配电线故障而导致市中心区停电。

　　按结构形式，输配电线路分为架空线路和地下线路。架空线路由线路杆塔、导线、绝缘子等构成，架设在地面之上。地下线路主要是使用电缆，敷设在地下（或水域下）。架空线路架设及维修比较方便，成本也较低，但容易受到气象和环境（如大风、雷击、污秽等）的影响而引起故障，同时还有占用土地面积，造成电磁干扰等缺点。地下线路没有上述架空线路的缺点，但造价高，发现故障及检修维护等均不方便。用架空线路输电是最主要的方式。地下线路多用于架空线路架设困难的地区，如城市或特殊跨越地段的输电。

输配电种类

　　按照输送电流的性质，输电分为交流输电和直流输电。19世纪80年代首先成功地实现了直流输电。但由于直流输电的电压在当时技术条件下难于继续提高，以致输电能力和效益受到限制。19世纪末，直流输电逐步为交流输电所代替。交流输电的成功，迎来了20世纪电气化社会的新时代。目前广泛应用三相交流输电，频率为50赫（或60赫）。20世纪60年代以来直流输电又有新发展，与交流输电相配合，组成交直流混合的电力系统。

　　配电系统中常用的交流供电方式有：

　　①三相三线制。分为三角形接线（用于高压配电 ，三相220伏电动机和照明）和星形接线（用于高压配电 、三相380伏电动机）。

　　②三相四线制。用于380／220伏低压动力与照明混合配电 。

　　③三相二线一地制。多用于农村配电。

　　④三相单线制。常用于电气铁路牵引供电。

　　⑤单相二线制。主要供应居民用电。

　　配电系统常用的直流供电方式有：

　　①二线制。用于城市无轨电车、地铁机车、矿山牵引机车等的供电。

　　②三线制。供应发电厂、变电所、配电所自用电和二次设备用电，电解和电镀用电。

电力系统电压等级

　　电力系统电压等级有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。随着电机制造工艺的提高，10 kV电动机已批量生产，所以3 kV、6 kV已较少使用，20 kV、66 kV也很少使用。供电系统以10 kV、35 kV为主。输配电系统以110 kV以上为主。发电厂发电机有6 kV与10 kV两种，现在以10 kV为主，用户均为220/380V（0.4 kV）低压系统。

　　根据《城市电力网规定设计规则》规定：输电网为500 kV、330 kV、220 kV、110kV，高压配电网为110kV、66kV，中压配电网为20kV、10kV、6 kV，低压配电网为0.4 kV（220V/380V）。

　　发电厂发出6 kV或10 kV电，除发电厂自己用（厂用电）之外，也可以用10 kV电压送给发电厂附近用户，10 kV供电范围为10Km、35 kV为20~50Km、66 kV为30~100Km、110 kV为50~150Km、220 kV为100~300Km、330 kV为200~600Km、500 kV为150~850Km。

变电所种类

　　1、枢纽变电所。位于电力系统的枢纽点，连接电力系统中的高压和中压的几个部分，汇集多个电源，称为枢纽变电所。枢纽变电所电压等级高，供电范围广，在系统中处于举足轻重的地位，全所停电后，将引起系统解列，造成大区域停电，甚至造成电力系统瓦解，使社会的运行处于瘫痪状态。

　　2、中间变电所。该变电所以交换潮流为主，起系统功率交换的作用，或使长距离输电线路分段，一般汇集2～3个电源，同时有降压给当地用户供电，这样的变电所全所停电后，将引起区域网络的解列，造成大面积停电。

　　3、地区变电所。高压侧一般为220~110干伏，它是对地区用户供电为主的变电所，全所停电后，将使地区中断电源。

　　4、终端变电所。处于输电线路的终端，接近负荷点，高压侧一般为110~35干伏，经降压后直接给用户供电。终端变电所全所停电后，将使用户中断电源。

变电所的作用

　　发电站发出的电，一般电压不超过一两千伏，如果直接远距离输送，线路电流会很大，使得线路上的电能损耗很大，不经济，而且线路输送功率很低。所以要用变压器将电压升到几万伏甚至几十万伏（视距离和功率而定），以减小线路电流。为了将不同距离和功率的电力线路连成电网，以增加整体安全性，就需要多个变电站把不同等级的线路匹配连接起来。同样，高压电输送到目的地后，为了适应不同用户的需要，又需将其降压到10500V、6300V、400V（即380/220V）等几个等级。所以在实际应用中需要那么多变电站。