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電力的“發、輸、變、配、用”各環節一次講清

作者:中國儲能網新聞中心 來源:電氣應用 發布時間:2020-02-09 瀏覽:
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在我們的日常生活中,用電可謂再正常不過了,直到某一天突然停電了,才意識到電能的重要性,才關心起我們電力人[偷笑],很多人只對用電有所了解,并不太清楚電能是怎樣輸送并分配到千家萬戶的,今天小編就帶大家一起了解一下電力的五大環節吧!

文丨電氣應用

發電:電能產生的最初環節

輸電:將電能傳輸向遠方的環節

變電:將電能電壓等級調高或降低的環節

配電:將電能分配給用戶的環節

用電:消費電能的環節

發電概述

發電是指利用發電動力置將水能,石化燃料(煤、油、天然氣)的熱能、核能以及太陽能、風能、地熱能、海洋能等轉換為電能的生產過程稱為發電。用以供應國民經濟各部門與人民生活之需。

發電類型

發電動力裝置按能源的種類分為火電動力裝置、水電動力裝置、核電動力裝置及其他能源發電動力裝置。

火電

利用煤、石油和天然氣等化石燃料所含能量發電的方式統稱為火力發電:按發電方式,火力發電分為燃煤汽輪機發電、燃油汽輪機發電、燃氣一蒸汽聯合循環發電和內燃機發電。火力發電是現在電力發展的主力軍,在現在提出和諧社會,循環經濟的環境中,我們在提高火電技術的方向上要著重考慮電力對環境的影響,對不可再生能源的影響,雖然現在在中國已有部分核電機組,但火電仍占領電力的大部分市場;

水電

水電是將水能轉換為電能的綜合工程設施:一般包括由擋水、泄水建筑物形成的水庫和水電站引水系統、發電廠房、機電設備等:水庫的高水位水經引水系統流入廠房推動水輪發電機組發出電能,再經升壓變壓器、開關站和輸電線路輸入電網。

截至2007年,中國水電總裝機容量已達到1.45億千瓦,水電能源開及利用率從改革開放前的不足10%提高到25%;水電事業的快速發展為國民經濟和社會發展作出了重要的貢獻,同時還帶動了中國電力裝備制造業的繁榮。

風電

風電是利用風力帶動風車葉片旋轉,再透過增速機將旋轉的速度提升,來促使發電機發電。依據目前的風車技術,大約是每秒三公里的微風速度(微風的程度),便可以開始發電。

風力發電是新能源領域中技術最成熟、最具規模、開發商業化發展前景的發電方式之一,發展風電對于保障能源安全,調整能源結構,減輕環境污染,實現可持續發展等都具有非常重要的意義。

核電

核電站是利用原子核內部蘊藏的能量產生電能的新型發電站核電站大體可分為兩部分:一部分是利用核能生產蒸汽的核島、包括反應堆裝置和一回路系統:另一部分是利用蒸汽發電的常規島,包括汽輪發電機系統。

我國的核工業已也已有40多年發展歷史,建立了從地質勘察、采礦到元件加工、后處理等相當完整的核燃料循環體系,己建成多種類型的核反應堆并有多年的安全“管理和運行經驗,擁有一支專業齊全、技術過硬的隊伍。核電站的建設和運行是一項復雜的技術“我國目前己經能夠設計、建造和運行自己的核電站。

其他能源發電

除了上述的種發電類型外,還存在其他的能源發電:

生物質能發電:人類利用能夠產生強生物電的生物,并收集、轉化利用其產生的生物電的一種發電方式。

潮汐能發電:利用海水潮漲和潮落形成的水的勢能進行發電。

太陽能熱發電:利用太陽光或熱,轉變為歐電能的發電方式。

輸電概述

輸電即電能的傳輸。它和變電、配電、用電一起,構成電力系統的整體功能:通過輸電,把相距遠的(可達數千千米)發電廠和負荷中心聯系起來,使電能的開發和利用超越地域的限制,和其他能源的傳輸(如輸煤、輸油等)相比,輸電的損耗小、效益高、靈活方便、易于調控、環境污染少:輸電還可以將不同地點的發電廠連接起來,實行峰谷調節。輸電是電能利用優越性的重要體現,在現代化社會中,它是重要的能源動脈。

輸電線路構成

輸電線路相對于變電設備而言較為簡單,構成也較為單一;按照設備狀態檢修定,輸電線路主要劃分為7個單位一1個環境,7個單元分別是桿塔、導地線、絕緣子、金具、桿塔基礎、接地裝置、附屬設施,一個環境是指通道環境。

輸電種類

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。但由于直流輸電的電壓在當時技術條件下難于繼續提高,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。

輸電電壓等級

輸電電壓的高低是輸電技術發展水平的主要標志,我國輸電線路的主要電壓等級有:

一般地說,輸送電能容量越大,線路采用的電壓等級就越高。采用超高壓輸電,可有效的減少線損,降低線路單位造價,少占耕地,使線路走廊得到充分利用,減小輸電線路上的電能損耗及線路阻抗壓降原因:P=U*I

根據上述公式,在功率不變的前提下,增大電壓可以減小電流,從而減小輸電線路的熱損耗。

變電概述

變電即為電力系統中.通過一定設備將電壓由低等級轉變為高等級(升壓)或由高等級轉變為低等級(降壓)的過程電力系統中發電機的額定電壓一般為(15~20)千伏以下。常用的輸電電壓等級有765千伏、500千伏、220一110千伏、35一60千伏等:配電電壓等級有35—60千伏、3一10千伏等;用電部門的用電器具有額定電壓為3~15千伏的高壓用電設各和110伏、220伏、380伏等低壓用電設備,想要把各不同電壓分聯接起來形成一個整體就需要通過變電。

變電分類

變壓分為升壓和降壓兩種:

1、升壓

電力系統中,發電廠將天然的一次能源轉變成電能,向遠方的電力用戶送電,為了減小輸電線路上的電能損耗及線路阻抗壓降,需要將電壓升高;

2、降壓

為了滿足電力用戶安全的要,又要將電壓降低,并分配給各個用戶。

變壓器件原理

實現變電的主要元器件為變壓器,其的主要原理是電磁感應原理,當變壓器一次施加交流電壓UI,流過一次繞組的電流為I1,則該電流在鐵芯中會產生交變磁通,使一次繞組和二次繞組發生電磁聯系,根據電磁感應原理,交變磁穿過這兩個繞組就會感應出電動勢,其大小與繞組匝數以及主通的最大值成正比,繞組匝數多的一側電壓高,繞組匝數少的一側電壓低,當變壓器二次側開路,即變壓器空載時,二次端電壓與一二次繞組匝數成正比,變壓器起到變換電壓的目的。

變電場所——變電站

變電站就是電力系統中對電能的電壓和電流進行變換、集中和分配的場所,它是聯系發電廠和電力用戶的中間環節,同時通過變電站將各電壓等級的電網聯系起來;為保證電能的質量以及設備的安全,在變電站中還需進行電壓調整、潮流(電力系統中各節點和支路中的電壓、電流和功率的流向及分布)控制以及輸配電線路和主要電工設備的保護。

配電概述

配電是指在電力網中起電能分配作用的網絡。通常是指電力系統中二次降壓變壓器低壓側直接或降壓后用戶供電的網絡,它是電力系統中直接與用戶相連并向用戶分配電能的環節。

配網組成

配電系統由配電變電所(通常是將電網的輸電電壓降為配電電壓)、高壓配電線路(即1千伏以上電壓)、配電變壓器、低壓配電線路(1千伏以下電壓)以及相應的控制保護設備組成。

配網分類

配電按電壓一般分為高壓配電、中壓配電和低壓配電:

高壓配電電壓:35KV、63KV,又稱地方電力網;

中壓配電電壓:10kv:

低壓配電電壓:380/220v

配電按供電區域分為城市配電網、農村配電網、工廠配電網:

城市配電網:提供城幣居民工作生活,負荷相對集中

農村配電網:提供農業生產和農村正常生活用電。供電半徑大

工廠配電網:提供工業基地生產所需的電能,負荷較大

配電按供電方式分為交流供電方式和直流供電方式:

交流供電方式:

三相三線制:分為三角形接線(用于高壓配電,三相220伏電動機和照明)和星形接線(用于高壓配電、三相380伏電動機)

三相四線制:用于380/220伏低壓動力與照明混合配電。

三相二線一地制:多用于農村配電。

三相單線制:常用于電氣鐵路牽引供電。

單相二線制:主要應居民用電。

直流供電方式:

二線制:用于城市無軌電車、地鐵機車、礦山牽引機車等的供電;

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。

配網的主要指標

配網主要有以下四個指標:

供電可靠性:供電可靠性是指針對用戶連續供電的可靠程度。

網損率:網損率可定義為電力網的電能損耗量與總供電量的比,通常用百分表示。

電壓波動和電壓閃變:電壓波動是指電網電壓的快速變動或電壓包絡先的周期性變動。電壓閃變是指人眼對燈閃的主感覺,引起燈閃變波動電壓,稱為閃變電壓。

電壓合格率:電壓合格率是指電力系統某點電壓在統計時間內電壓合格的時間占總時間的百分比。

配網的發展

高中壓配電網架向網格狀發展

閉環運行

繼電保護配置大的變化

網架的交流方案和輕型直流方案

交流網架的超導化

潮流控制器大量應用

配電作用

配電網的主要作用為以下兩點:

1、配電網的主要功能是從輸電網接受電能,并逐級分配或就地消費,即將高壓電能降低至方使運行又適合用戶需要的各種電壓,組成多層次的配電網,向各種用戶供電。

2、10kv及以下配電線路為用戶供電,擔負著輸送和分配電能的任務。

用電概述

用電即通過電器具消耗電能的過程,是電力環節的最后節點,日常生活中到處都是用電環節:日光燈、計算機、空調、洗衣機、工業機器。

用電分類

用電按負荷分主要分為四大類:

城市用電:城市居民的家用電器,它具有年年增長的趨勢,以及明顯的季節性被動特點。

農村用電:農村居民用電和衣業生產用電。

商業用電:商業部門的照明、空調、動力等用電,覆蓋面積大,且用電增長平穩,商業負荷同樣具有季節性波動的特性。

工業用電:工業生產的用電,一般工業用電的比重在用電構成中居于首位。

用電反饋

通過用電情況,還可以反向指導電力系統環節中發電、輸電、變電、配電四個環節的建設,所以也可以說:用電是電能“發、輸、變、配”的首個環節。 

關鍵字:電力

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