磁生電

　　一、電能的輸送

　　許多大型水電站建設(shè)在遠(yuǎn)離我們的高山峽谷之中，電能在那里生產(chǎn)出來，并不能馬上被使用，它只有通過電力網(wǎng)跨過千山萬水到達(dá)城市、工廠，走進(jìn)千家萬戶，才能被使用；離城市較近的火電廠、核電站生產(chǎn)出的電能也要通過電力網(wǎng)傳輸，才能被使用。因此，電力網(wǎng)成為連接電廠和用戶的紐帶，它就像是電力系統(tǒng)中的“血管”。

　　電力網(wǎng)是由升壓變壓器、傳輸線路、高壓塔架、降壓變壓器、無功補(bǔ)償器、避雷器等電氣設(shè)備，以及監(jiān)視和控制自動裝置所組成的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。下圖即為一變電站的輸配電系統(tǒng)。

　　變電站的輸配電系統(tǒng)

　　電能在發(fā)電機(jī)中生產(chǎn)出來，此時(shí)電壓為10kV左右，經(jīng)升壓變壓器變成220kV或500kV后，通過超高壓輸電線輸送到城市的供電網(wǎng)上，再經(jīng)多級降壓變壓器最終變?yōu)?20V，才能供我們使用。這就是常見的交流輸電方式。

　　由于交流輸電日益暴露出一些問題。因此人們也開始采用新型的高壓直流輸電方式進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸電，在我國建成的就有“葛－上”（葛洲壩－上海）500kV直流輸電線。高壓直流輸電方式就是在原有的交流輸電網(wǎng)中增加了整流器（把交流電變?yōu)橹绷麟姡┖湍孀兤鳎ò阎绷麟娮優(yōu)榻涣麟姡�，來完成其任�?wù)的。

　　那為什么傳輸時(shí)要采用超高壓（500kV等）輸電呢？主要是因?yàn)橐獪p少線損（Q），也就是電能在傳輸時(shí)在傳輸線上以熱能等形式白白損失掉的能量。只有不斷地提高電壓，才能減少線損Q與通過傳輸線的電流I有這樣的關(guān)系：Q=I2R，因?yàn)閭鬏斁�的電阻R一定，因此要減少Q(mào)就要減小I，而I又與電壓U成反比，因此，減少線損就要提高電壓。

　　我們平時(shí)最常見到的傳輸線路就是架空線路，其次是電力電纜。最新的、最有前途的傳輸線要數(shù)高溫超導(dǎo)導(dǎo)線了，據(jù)華中理工大學(xué)超導(dǎo)電力科研與發(fā)展中心提供的一份報(bào)告，目前，中國輸配電系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)損耗高達(dá)百分之八點(diǎn)五，到2010年，按預(yù)測的裝機(jī)容量，中國在輸配電網(wǎng)上將損失二到三個(gè)三峽電站所發(fā)出的電能。而高溫超導(dǎo)導(dǎo)線由于其零電阻的特性，將能極大地減少線損。

　　輸配電除了需要變壓器、傳輸線路等電氣設(shè)備外，還需要輸配電自動化技術(shù)的支持。輸配電自動化控制的主要任務(wù)是：

　　1．要保證傳輸電能的質(zhì)量，也就是要保證所傳輸電的電壓、頻率，而這就要合理地分配電網(wǎng)中的無功功率和有功功率，這就要精確地進(jìn)行潮流計(jì)算，再進(jìn)行功率分配和功率補(bǔ)償。

　　2．要保證電力網(wǎng)運(yùn)行的安全，也就是要保證變壓器、傳輸線路等的故障的預(yù)防、排除和恢復(fù)等等。

　　我國由于能源分布不均衡，高電壓、長距離的電力輸送日趨增加，這使電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性問題變得十分突出。同時(shí)，隨著城市化進(jìn)程的加快，常規(guī)的電力技術(shù)也難以解決大城市高密度送電問題。因此，輸配電自動化技術(shù)將需要更快速地發(fā)展，在電力系統(tǒng)中發(fā)揮更大的作用。

　　來源：新東方網(wǎng)整理

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