输配电
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输配电(Transmission and Distribution)
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输配电是指输电、变电、配电和用电一起,构成电力系统的整体功能。通过输配电,把电能输送到用电地区,并向用户分配电能。也指输电网和配电网。将众多电源点与供电点连接起来的主干网及不同电网之间互送电力的联网网架称为输电网;而在一个供电区之内,将电力分配至用户并直接为用户服务的支网为配电网。所谓输配分开,则是将输电和配电环节或实施产权分开、或实施法人分开、或实施财务分开,输电环节由电网管理,而配售电环节,将把地方供电局改组为多个独立的法人实体,再辅之以购电大户与电厂签订直供合同,把配电网的建设运行下放地方。
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。
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。