输电基础知识介绍
电能的传输,是电力系统整体功能的重要组成环节。发电厂与电力负荷中心通常都位于不同地区。在水力、煤炭等一次能源资源条件适宜的地点建立发电厂,通过输电可以将电能输送到远离发电厂的负荷中心,使电能的开发和利用超越地域的限制。与其他能源输送方式相比较,输电具有损耗小、效益高、灵活方便、易于调节控制、减少环境污染等优点。
广义的输电线路:从发电到用电的中间线路都算“输电线路”
狭义的输电线路:一般来说35kV以上(不含)的属于主网输电线路,在电网就简称输电线路(狭义),35kV以下算是配电线路。
图谱遵循习惯,在本词条下,如未特别指出,都属于面向狭义的输电线路的解释。
PART1
输电原理
输电线路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。
通过输电,把相距远的(可达数千千米)发电厂和负荷中心联系起来,使电能的开发和利用超越地域的限制,输电还可以将不同地点的发电厂连接起来,实行峰谷调节。
有时候输电不只是为了能让用户能用上电,还有让用户能够有多路电可用,可备用,提高用电可靠性,当然要多成本多出钱。
PART2
输电原因
集中发电效率高,大发电机组的转换效率高,运维成本低,在每kW·h(千瓦时)上都是更划算的。
发电用的煤、水等资源在某地富集,其他地方要用电却离资源非常远,就得送电。
送电的成本远低于送煤、石油等自然资源的成本,属地将资源转化为电力,再到用能地区,是最经济的方式。
PART3
输电种类
按照输送电流的性质,输电分为交流输电和直流输电。
3.1 交流输电
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交流组网
发电厂发出的电能多为三相交流电,通过升压变压器,高压输电线路和降压变压器,配电线路和配电变压器将电能输送到用户。
3.2 直流输电
将发电厂发出的交流电通过整流站变换成直流电,经直流电路输送到受端后,逆变站把直流电转换成交流电送到用户。
1) 主要应用
远距离大容量输电。直流电缆不存在电容电流和电抗其输送距离不受限制。
非同步联网。直流输电系统联网,不存在稳定性问题及故障连锁反应。
海底电缆送电。交流电缆线路的输送受电容电流限制,难以实现远距离送电。
PART4
输电电压等级
输电电压等级分类
电从发电机出来,需要去变压器升压,把电压升高会更利于运输。
因为传输电力是有损耗的,计算方式为I2R,电流越大,发热越大,损耗越大,经济性越差,反之,电压越高,电流就越小,损耗就小,经济性好,所以远距离传输都要用高电压输电。
一般主网电压等级是220kV或者500kV(西北电网是330kV,750kV),升至这个电压等级后,由输电线路与电网连接,就叫做并网发电了。
有人会问U2/R,那把U变小,不是损耗也小吗,这不是和高压相反,其实是对线损计算的错误理解,如按电压算,线损是按压降算的,即(U1-U2)2/R,并不是按超始点的绝对电压计算。
PART5
输送电能流程
输送电能流程
输送电能总共有:发电站→升压变压器→高压输电线→降压变压器→用电单位等五个流程。
电力工业初期,发电厂建在电力用户附近,直接向用户送电,所以那个时候只有发电和用电两个环节。
随着电力生产规模和负荷中心规模的扩大,发电中心,如大型火电基地、水电基地和核电基地均远离电力工作中心,为了让那些距离远的电力用户也用到电,就需要高压输电。
PART6
输电线路的构成
按照设备状态检修定,输电线路主要划分为7个单位一1个环境。
7个单元分别是杆塔、导地线、绝缘子、金具、杆塔基础、接地装置、附属设施;一个环境是指通道环境。
PART7
输电线路的运维
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