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2023/02/07
高壓輸電
從發(fā)電站發(fā)出的電能，一般都要通過(guò)輸電線(xiàn)路送到各個(gè)用電地方。根據輸送電能距離的遠近，采用不同的高電壓。從我國現在的電力情況來(lái)看，送電距離在200～300公里時(shí)采用220千伏的電壓輸電；在100公里左右時(shí)采用110千伏；50公里左右采用35千伏；在15公里～20公里時(shí)采用10千伏，有的則用6600伏。輸電電壓在110千伏以上的線(xiàn)路，稱(chēng)為超高壓輸電線(xiàn)路。在遠距離送電時(shí)，我國還有500千伏的超高壓輸電線(xiàn)路。
為什么要采用高壓輸電呢？這要從輸電線(xiàn)路上損耗的電功率談起，當電流通過(guò)導線(xiàn)時(shí)，就會(huì )有一部分電能變?yōu)闊崮芏鴵p耗掉了。我國目前普遍采用的三相三線(xiàn)制交流輸電線(xiàn)路上損耗的電功率為
P耗＝3*I平方*R ----(I的平方)式中的R為每一條輸電線(xiàn)的電阻，I為輸電線(xiàn)中的電流。如果要輸送的電功率為P，輸電線(xiàn)路的線(xiàn)電壓為U，每相負載的功率因數為COSΦ 則輸電電流還可表示為
I=P/（1.732U*COSΦ）
假設送電距離為L(cháng)，所用輸電線(xiàn)的電阻率為ρ，其截面積為S，則R＝ρ（L／S）。于是，損耗的電功率可寫(xiě)成
P耗=3*（P/1.732U*COSΦ）平方ρ*（L/S）=C/（U平方*S）式中。在輸送的電功率、輸電距離、輸電導線(xiàn)材料及負載功率因數都一定的情況下，C為一常數。
由上式可以看出，輸電線(xiàn)截面積S一定時(shí)，輸電電壓U愈高，損耗的電功率P耗就愈??；如果允許損耗的電功率P耗一定時(shí)（一般不得超過(guò)輸送功率的10％），電壓愈高，輸電導線(xiàn)的截面積就愈小，這可大大節省輸電導線(xiàn)所用的材料。
從減少輸電線(xiàn)路上的電功率損耗和節省輸電導線(xiàn)所用材料兩個(gè)方面來(lái)說(shuō)，遠距離輸送電能要采用高電壓或超高電壓。
但也不能盲目提高輸電電壓，同為輸電電壓愈高，輸電架空線(xiàn)的建設，對所用各種材料的要求愈嚴格，線(xiàn)路的造價(jià)就愈高。所以，要從具體的實(shí)際情況出發(fā)，做到輸電線(xiàn)路既能減少功率損耗，又能節約建設投資。
高壓輸電能減少電功率的損耗，但從發(fā)電方面來(lái)看，發(fā)電機不能產(chǎn)生220千伏那樣的高電壓，因為發(fā)電機要產(chǎn)生那么高的電壓，從它的用材，結構以及安全運行生產(chǎn)等方面都有幾乎無(wú)法克服的困難。從用電方面看，絕大多數的用電設備也不能在高電壓下運行。這就決定了從發(fā)電、輸電到用電要用到一系列電力變壓器來(lái)升高或降低電壓。大型水力發(fā)
電站的輸電過(guò)程如圖7－8所示，從發(fā)電站發(fā)出的交流電首先由變電所1中的輸電變壓器把電壓升到220千伏，然后輸送到遠處的中心變電所2，在那里輸電變壓器把電壓降為10千
伏，送到下屬各變電所，在變電所3由輸電變壓器再把電壓降為35千伏。然后輸送給下一
級變電所4，變電所4又用輸電變壓器把電壓降為10千伏，再送至各用戶(hù)的變電所5，最后將電壓變?yōu)?80伏／220伏，供給用電設備使用。從大型水力發(fā)電站發(fā)出的電力，經(jīng)過(guò)輸電線(xiàn)路送到用戶(hù)，中間要經(jīng)過(guò)五次變換電壓（一升、四降）。對于中、小型電站來(lái)說(shuō)，中間變換電壓的次數就少一些，這要根據發(fā)電視發(fā)出的電壓、輸送線(xiàn)路的遠近等具體情況來(lái)確定。
