輸配電
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輸配電(Transmission and Distribution)
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輸配電是指輸電、變電、配電和用電一起,構成電力系統的整體功能。通過輸配電,把電能輸送到用電地區,並向用戶分配電能。也指輸電網和配電網。將眾多電源點與供電點連接起來的主幹網及不同電網之間互送電力的聯網網架稱為輸電網;而在一個供電區之內,將電力分配至用戶並直接為用戶服務的支網為配電網。所謂輸配分開,則是將輸電和配電環節或實施產權分開、或實施法人分開、或實施財務分開,輸電環節由電網管理,而配售電環節,將把地方供電局改組為多個獨立的法人實體,再輔之以購電大戶與電廠簽訂直供合同,把配電網的建設運行下放地方。
電能的輸送和分配是由輸配電系統完成的。它包括電能傳輸過程中途徑的所有變電所和各種不同電壓等級的電力線路。
輸電是用變壓器將發電機發出的電能升壓後,再經斷路器等控制設備接入輸電線路來實現。
一次配電網路是從配電變電所引出線到配電變電所(或配電所)入口之間的網路。在中國又稱高壓配電網路。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,已開始採用20千伏配電方案。由配電變電所引出的一次配電線路的主幹部分稱為幹線。由幹線分出的部分稱為支線。支線上接有配電變壓器。一次配電網路的接線方式有放射式與環式兩種。
二次配電網路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,又稱低壓配電網路。接線方式除放射式和環式外,城市的重要用戶可用雙回線接線。用電負荷密度高的市區則採用網格式接線。這種網路由多條一次配電幹線供電,通過配電變壓器降壓後,經低壓熔斷器與二次配電網相連。由於二次系統中相鄰的配電變電器初級接到不同的一次配電幹線,可避免因一次配電線故障而導致市中心區停電。
按結構形式,輸配電線路分為架空線路和地下線路。架空線路由線路桿塔、導線、絕緣子等構成,架設在地面之上。地下線路主要是使用電纜,敷設在地下(或水域下)。架空線路架設及維修比較方便,成本也較低,但容易受到氣象和環境(如大風、雷擊、污穢等)的影響而引起故障,同時還有占用土地面積,造成電磁干擾等缺點。地下線路沒有上述架空線路的缺點,但造價高,發現故障及檢修維護等均不方便。用架空線路輸電是最主要的方式。地下線路多用於架空線路架設困難的地區,如城市或特殊跨越地段的輸電。
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了直流輸電。但由於直流輸電的電壓在當時技術條件下難於繼續提高,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50赫(或60赫)。20世紀60年代以來直流輸電又有新發展,與交流輸電相配合,組成交直流混合的電力系統。
配電系統中常用的交流供電方式有:
①三相三線制。分為三角形接線(用於高壓配電 ,三相220伏電動機和照明)和星形接線(用於高壓配電 、三相380伏電動機)。
②三相四線制。用於380/220伏低壓動力與照明混合配電 。
③三相二線一地制。多用於農村配電。
④三相單線制。常用於電氣鐵路牽引供電。
⑤單相二線制。主要供應居民用電。
配電系統常用的直流供電方式有:
①二線制。用於城市無軌電車、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。