6.1 電力行業(yè)基本知識:
(一)輸電與輸電電壓
輸電技術是伴隨著城市的發(fā)展和大工業(yè)的出現,以及發(fā)電廠遠離用電負荷中心而興起的。現代大型發(fā)電廠傾向于建在能源基地,不可避免地造成了電源遠離電能消費中心的局面,使得輸電技術越來越重要。
我國國家標準《GB 156額定電壓》,是統一電力企業(yè)、電力設備制造行業(yè)以及用電工業(yè)和用戶之間電壓系列的強制性技術標準。電壓標準以系統額定電壓表示,有關輸電與配電電壓等級為(括號內為設備最高電壓):220/380(230/400)v,3(3.5)kv,10(11.5)kV,35(40.5)kV,63(69)kV,110(126)kv,220(252)kV,330(363)kV,500(550)kv,750kv。
輸電與配電的劃分,主要是按照它們各自的性質,并依照它們在電力系統中某一發(fā)展階段的作用和功能來區(qū)分。從電壓等級上,也能夠表示其輸電與配電的功能和作用。配電電壓可分為:高壓配電電壓,35—1lOkv;中壓配電電壓,lOkv;低壓配電電壓:380/220v。某些地區(qū)在220kv輸電網尚未出現前,可將llOkV作為輸電電壓。
對于輸電電壓我國習慣是按照輸電技術特點劃分輸電電壓等級為三段:特高壓輸電電壓,1000kv及以上;趣高壓輸電電壓,330、500、750kv;高壓輸電電壓,220kv。
在同一個電網中采用的各層次的電壓等級,組成本網的電壓系列。國家電壓標準列舉了允許使用的標準電壓。電網電壓可不必逐級依次采用。例如我國華北電網的電壓系列是500/220/110/35/10/0.38kV;東北電網的電壓系列則是500/220/63/10/0.38kV,其特點是保留并發(fā)展63kV以代替llO/35kV兩級,限制以至取消154、40、22kV電壓;西北地區(qū)同時存在220/1lOkV及330/1lOkV兩個系列,但是多年來隨著330kV主網的發(fā)展,已經限制發(fā)展220kV電網,西北主網電壓將形成750/330/110kV系列。
電網的電壓系列是本網統一規(guī)定并形成的電壓等級分層序列,但在具體應用于某一特定地點時,則可以依次沿用,也可以越級使用,以利于減少降壓層次,節(jié)約變電損失。
至于原有的3.3kV和6.6kV兩級電壓等級,則絕大部分升壓為lOkV,從本網中逐步取消這兩級電壓,以達到簡化電壓層次的目的。
(二)輸電線路作用與種類
1.輸電網絡
所謂輸電網絡就是將許多電源點與許多供電點連接起來的網絡體系。輸電網絡按電壓等級劃分層次,組成網絡結構,并通過變電所與配電網連接,或與另一電壓等級的輸電網連接。
按照輸電網絡的拓撲結構,一般可將其分為放射狀、環(huán)狀、網狀和鏈狀等基本結構形式,如圖所示。
輸電網絡的基本結構圖 (a)放射狀;(h)環(huán)狀;(c)網狀;(d)鏈狀
實際的輸電網絡往往是多種結構的混合體。不同結構的網絡,其可靠性和輸電線路容量的要求也不同。任何一種網絡類型的形成,并不是任意的,它與電源開發(fā)建設、負荷分布、經濟發(fā)展歷史以及自然條件等因素有關,但也不能任其自流,以致造成網絡結構的不合理。做好網絡規(guī)劃,有預見、有目的地發(fā)展網絡,是建設好電力系統的根本保證。
大型輸電網絡是由主干電網(簡稱主網)和若干地區(qū)電網相連組成的。地區(qū)網絡按其,在電力網中所處位置的不同,一般可分為送端電網、中間電網和受端電網三類。地區(qū)電網的送端、中間、受端之分是相對的,會隨著電網的發(fā)展而改變。
2.送電線路
網絡中,兩節(jié)點間的聯線稱為線路。線路按主要作用和電壓等級,相對可分為輸電線路和配電線路。輸配電線路通過升、降壓變電所,將發(fā)電廠與用戶聯通,輸送電能,解決了用戶與動力資源(特別是水力發(fā)電)遠距離的矛盾。同時利用輸電線路可以聯結成電力系統。從而提高經濟性和供電的可靠性。輸電線路在規(guī)定的工作條件下送端允許通過的有功容量值(MW),稱為輸電能力或輸送能力。
(三)配電網及其功能
通常把電力系統中二次降壓變電所低壓側直接或降壓后向用戶供電的網絡稱為配電網絡。它由架空線或電纜配電線路、配電所或柱上降壓變壓器直接接入用戶所構成。從電廠直接以發(fā)電機電壓向用戶供電的則稱為直配網絡。配電網絡中的配電線路,按照其位置和所起的作用,有供給線、聯絡線以及干線、支線的區(qū)別。而干線又有樹形和環(huán)形兩種;供給線又分放射線和圍路兩種;將同一區(qū)域內的配電干線全部連通形成網形,數路供給線同時供給電能予該干線,這就是配電網的態(tài)勢。
配電網與輸電網,原則上是按照其發(fā)展階段的功能來劃分的,而具體到一個電力系統中,則是按其電壓等級而確定的。
不同電壓等級的配電網絡之間,通過變壓器連接成一個整體配電系統。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便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。 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。