電力系統(tǒng)組成及電壓等級

電力系統(tǒng)組成及電壓等級

優(yōu)質(zhì)、可靠、不間斷的電力供應(yīng)，是人類經(jīng)濟與社會發(fā)展的必要保

障。人類將煤炭、石油等分散燃用可能嚴重污染環(huán)境的礦石燃料等

一次能源集中、高效、潔凈地轉(zhuǎn)換成電能，進而在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商

業(yè)、醫(yī)療、科研領(lǐng)域以及日常生活中廣泛應(yīng)用。即使是水能、太陽

能、風(fēng)能等清潔能源，通常也需轉(zhuǎn)換成電能，才能進行便捷、有效、

穩(wěn)定的規(guī)?；瘧?yīng)用。

固定布局

工具條上設(shè)置固定寬高

背景可以設(shè)置被包含

可以完美對齊背景圖和文字

以及制作自己的模板

1875年

在法國巴黎建成了世界上第一座火力發(fā)電站，標志著電氣時代的到

來。

1891年

在德國勞芬電站建成了世界上第一臺三相交流發(fā)電機，并通過一條

電壓為13.8kV的輸電線路將電力輸送到遠方的用電地區(qū)，使電力

既用于照明又用于電力拖動，開創(chuàng)了大功率、遠距離輸電的歷史。

2020年

今年疫情的發(fā)生，也凸顯出電力的重要性。為了打贏武漢保衛(wèi)戰(zhàn)，

必須確保電網(wǎng)安全可靠運行，確保重點保電對象用電，必須完成雷

神山醫(yī)院、火神山醫(yī)院、方艙醫(yī)院等配套電力工程，應(yīng)急搶修因受

大風(fēng)降雪影響跳閘的10kV供電線路。

電這么重要，如果世界上沒有了電，這個世界將變成什么樣子呢？

假如世界上沒有電，我們將在一片黑暗中度過每一個夜晚，工廠里

的所有機器都將停上生產(chǎn)，所有的用電器具也不會出現(xiàn)。沒有電的

生活簡直難以想象！

大規(guī)模電能從生產(chǎn)到使用要經(jīng)過發(fā)電、輸電、配電和用電四個環(huán)節(jié)，

這四個環(huán)節(jié)組成了電力系統(tǒng)。

電力系統(tǒng)是由分布在遼闊地域的發(fā)電廠、變電站、輸配電線路、用

電設(shè)備等組成的大型互聯(lián)系統(tǒng)，具有規(guī)模巨大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、運行方

式多變、非線性因素眾多、擾動隨機性強等基本特征。

核能發(fā)電廠

發(fā)電環(huán)節(jié)在發(fā)電廠完成，目前大規(guī)模的發(fā)電方式還是以火力發(fā)電、

水力發(fā)電和核能發(fā)電為主，此外還有風(fēng)力發(fā)電、太陽能發(fā)電、磁流

體發(fā)電、潮汐發(fā)電、地?zé)岚l(fā)電、生物質(zhì)能發(fā)電等多種發(fā)電方式。

輸電環(huán)節(jié)輸電系統(tǒng)將發(fā)電廠發(fā)出的電能通過高壓輸電線路輸送到消

費電能的地區(qū)，或進行相鄰電網(wǎng)之間的電力互送，使其形成互聯(lián)統(tǒng)

一電網(wǎng)。輸電方式主要有交流輸電和直流輸電兩種。

配電環(huán)節(jié)配電系統(tǒng)接受來自輸電系統(tǒng)的電力，然后進行再分配，輸

送到城市、郊區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)和農(nóng)村，并進一步分配和供給工業(yè)、農(nóng)業(yè)、

商業(yè)、居民以及特殊需要的用電部門。

用電環(huán)節(jié)通過安裝在配電變壓器，將配電系統(tǒng)上的電壓進一步降低

到380V線電壓的三相電或220V相電壓的單相電，然后經(jīng)過用電

設(shè)備將電能轉(zhuǎn)換為其他形式的能量。

在電力系統(tǒng)中，需要多次采用升壓或降壓變壓器對電壓進行變換,

也就是說在電力系統(tǒng)中采用了很多不同的電壓等級。

特高壓超高國高壓中壓低壓

交380/220V（

750kV、220kV、110kV.

流1000kV10/20kV我國家庭常用

500kV330kV66kV、35kV

x電壓）

特高壓高壓

直

±660kV.±500kV.±400kVs±320kV、

流±1100kVx±800kV

±200kVx±160kV

在同一個電網(wǎng)中采用了不同電壓層次的電壓等級，這些電壓等級組

成該電網(wǎng)的電壓序列。在我國，西北電網(wǎng)的電壓序列分別為

750/330/110/35/10/0.38kV和220/110/35/10/0.38kVe除了西

北電網(wǎng)外，大部分電網(wǎng)的電壓序列是500/220/110/35/10/0.38kVo

也許有人會存在這樣的疑問：既然我們的生活用電都是220V,那

為什么要采用這么多不同等級的電壓呢？

電網(wǎng)是一步一步發(fā)展起來的，有一個歷史過程。在1949年之前，

我國電力工業(yè)發(fā)展緩慢，輸電線路建設(shè)遲緩。從1908年到1943

年，先后建成了22kV、33kV、44kV、66kV、llOkV和154kV等

電壓等級的輸電線路。1949年建國以后，才開始按電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃統(tǒng)

一電壓等級，逐漸形成了經(jīng)濟合理的電壓等級序列。

學(xué)過物理的人都知道，對于一個電阻系統(tǒng)，其電功率P計算公式為

P=U2/RO其中,U為施加電壓，R為該電阻系統(tǒng)的等效電阻?？梢?/p>

看出，如果輸電電壓提高1倍，輸送功率將提高4倍。電網(wǎng)的發(fā)展

歷史表明，各國在選擇更高一個電壓等級時，通常使相鄰兩個輸電

電壓之比等于2,多數(shù)是大于2,這樣可以使輸送功率提高4倍以

上。

一次能源分布和需求的不平衡情況，增加了遠距離、大容量輸電和

電網(wǎng)互聯(lián)的需求。提高電壓等級不僅可以增大輸電容量，而且降低

成本、增加輸電走廊利用率，但是相應(yīng)的投資也隨之增長。一般通

過理論計算和一些經(jīng)驗數(shù)據(jù)來確定兩者的最佳結(jié)合點，最終決定輸

電線路的輸電電壓等級、最大輸送功率和輸送距離。

結(jié)語

電力系統(tǒng)不僅是現(xiàn)代人類社會的物質(zhì)基礎(chǔ)，也是衡量一個國家生活

水平和工業(yè)化程度的重要標