高壓輸電
從發電站發出的電能，一般都要通過輸電綫路送到各個用電地方。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看，送電距離在200～300公裏時采用220千伏的電壓輸電；在100公裏左右時采用110千伏；50公裏左右采用35千伏；在15公裏～20公裏時采用10千伏，有的則用6600伏。輸電電壓在110千伏以上的綫路，稱為超高壓輸電綫路。在遠距離送電時，我國還有500千伏的超高壓輸電綫路。
為什麽要采用高壓輸電呢？這要從輸電綫路上損耗的電功率談起，當電流通過導綫時，就會有一部分電能變為熱能而損耗掉了。我國目前普遍采用的三相三綫製交流輸電綫路上損耗的電功率為
P耗＝3*I平方*R ----(I的平方)
式中的R為每一條輸電綫的電阻，I為輸電綫中的電流。如果要輸送的電功率為P，輸電綫路的綫電壓為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，所用輸電綫的電阻率為ρ，其截面積為S，則R＝ρ（L／S）。於是，損耗的電功率可寫成
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、輸電導綫材料
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，輸電綫截面積S一定時，輸電電壓U愈高，損耗的電功率P耗就愈小；如果允許損耗的電功率P耗一定時（一般不得超過輸送功率的10％），電壓愈高，輸電導綫的截面積就愈小，這可大大節省輸電導綫所用的材料。
從減少輸電綫路上的電功率損耗和節省輸電導綫所用材料兩個方面來說，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，輸電架空綫的建設，對所用各種材料的要求愈嚴格，綫路的造價就愈高。所以，要從具體的實際情況出發，做到輸電綫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，但從發電方面來看，發電機不能産生220千伏那樣的高電壓，因為發電機要産生那麽高的電壓，從它的用材，結構以及安全運行生産等方面都有幾乎無法剋服的睏難。從用電方面看，絶大多數的用電設備也不能在高電壓下運行。這就决定了從發電、輸電到用電要用到一係列電力變壓器來升高或降低電壓。大型水力發電站的輸電過程如圖7－8所示，從發電站發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，然後輸送到遠處的中心變電所2，在那裏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。然後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，再送至各用戶的變電所5，最後將電壓變為380伏／220伏，供給用電設備使用。從大型水力發電站發出的電力，經過輸電綫路送到用戶，中間要經過五次變換電壓（一升、四降）。對於中、小型電站來說，中間變換電壓的次數就少一些，這要根據發電視發出的電壓、輸送綫路的遠近等具體情況來確定。 |