电能的传输,是电力系统整体功能的重要组成环节。从发电站发出的电能,一般都要通过输电线路送到各个用电地方。

当然这里也是简单介绍一下输电,想要了解关于输电更加详细的内容,可以点击电力知识图谱网站:电力知识图谱,看专业知识更加方便。

为了发电的经济性,现代大型发电厂基本倾向于建在能源基地,其他用电地区距离较远,就必须通过输电。

输电的所有研究,围绕着三点,第一是经济性,第二是安全性,第三才是质量。你说安全比经济重要?不是为经济性,干嘛要长距离输电。

远距离输电的原理和基本关系(输电原理与运维概述)(1)

输电原理

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输电过程示意图

输电线路是用变压器将发电机发出的电能升压后,再经断路器等控制设备接入输电线路来实现。

通过输电,把相距远的(可达数千千米)发电厂和负荷中心联系起来,使电能的开发和利用超越地域的限制,输电还可以将不同地点的发电厂连接起来,实行峰谷调节。

有时候输电不只是为了能让你用上电,还有让你可以有多路电可用,可备用,提高用电可靠性(当然要多成本多出钱)。

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输电原因

为什么需要进行电能传输?

■ 集中发电效率高,大发电机组的转换效率高,运维成本低,在每kWH(千瓦时)上都是更划算的。

■ 发电用的煤、水等资源在某地富集,其他地方要用电却离资源非常远,就得送电。

■ 送电的成本远低于送煤、石油等自然资源的成本,属地将资源转化为电力,再到用能地区,是最经济的方式。

输电线路构成

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输电线路

输电线路相对于变电设备而言较为简单,构成也较为单一;按照设备状态检修定,输电线路主要划分为7个单位、1个环境。

7个单元分别是杆塔、导地线、绝缘子、金具、杆塔基础、接地装置、附属设施,一个环境是指通道环境。

输电线路的运维

个人感觉,输电线路的运维最苦B。

营销同志们是要被客户骂,但输电同志们是要接受大自然的严峻考验,看下我们输电同志的巡检英姿:

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沙漠、戈壁等输电线路运维

输电线路运维的主要工作:

巡视

定期或临时去户外巡视线路,及时发现线路本体、附属设施以及线路保护区出现的缺陷或隐患,近距离对线路进行观测、检查、记录的工作,并为线路检修、维护及状态评价(评估)等提供依据。

检测

输电线路检测主要检测项目保护区、基础、杆塔、防雷设施及接地装置、导线和绝缘子等等,由线路运行单位负责。

是发现设备隐患、开展设备状态评估、为状态检修提供科学依据的重要手段。

维修

线路维修应遵循“应修必修,修必修好”的原则。

状态检修是在对输电设备或部件所处的健康状态进行诊断的基础上,对设备状态量超过状态控制值的部位或区段进行维护和修理的过程。

线路状态检修工作包括停电、不停电测试和试验以及停电、不停电检修维护工作

输电种类

按照输送电流的性质,输电分为交流输电和直流输电。

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交流组网

发电厂发出的电能多为三相交流电,通过升压变压器,高压输电线路和降压变压器,配电线路和配电变压器将电能输送到用户。

将发电厂发出的交流电通过整流站变换成直流电,经直流电路输送到受端后,逆变站把直流电转换成交流电送到用户。

主要应用:

远距离大容量输电。直流电缆不存在电容电流和电抗其输送距离不受限制。

非同步联网。直流输电系统联网,不存在稳定性问题及故障连锁反应。

海底电缆送电。交流电缆线路的输送受电容电流限制,难以实现远距离送电。

输电电压等级

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输电电压等级分类

传输电力是有损耗的,计算方式为IR2,电流越大,发热越大,损耗越大,经济性越差,反之,电压越高,电流就越小,损耗就小,经济性好。

所以远距离传输都要用高电压输电,发电站出厂后先升压至110kV~1000kV(根据距离远近),再长距离输送到城市、农村周边,再降压进入居民地带。

输送电能流程

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输送电能流程

输送电能总共有:发电站→升压变压器→高压输电线→降压变压器→用电单位等五个流程

电力工业初期,发电厂建在电力用户附近,直接向用户送电,所以那个时候只有发电和用电两个环节。

随着电力生产规模和负荷中心规模的扩大,发电中心,如大型火电基地、水电基地和核电基地均远离电力工作中心,为了让那些距离远的电力用户也用到电,就需要高压输电。

输电线路和气象灾害

输电线路因为都在荒山野岭,且悬空线不是一个很稳定的结构,受气象的影响很大,只要一故障就是实时大面积的影响,所以气象灾害是输电线路的一个重要研究课题。

这里介绍下对输电线路影响大的气象灾害。

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山火灾害

山火就是森林火灾,它对输电线路的安全影响极大,会导致送电通道的多回线路出现同时跳闸的现象,大量的输电不能正常输出,影响用电的安全与稳定。

所以,对通过林区的架空输电线路,应加强巡视和维护,导、地线与树木间距离应符合有关规定。

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雷电灾害

雷电对输电线路的危害极大,有可能直接被击中,对电网中的变压器和绝缘薄弱的设备产生巨大的危害性。它还可能伴随着跳闸、大面积断电的现象出现。

所以,各电压等级线路应具备相应的耐雷水平,不满足要求的应采取措施加以解决。

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台风灾害

风灾包括了台风、飓风和强风等,大风可以将输电杆塔损坏,导线在空中强烈晃动,导致风偏放电、跳闸、断电等现象。

为了更好防止风偏故障的发生,需在设计风速、设计裕度、施工安装工艺、杆塔塔头尺寸等多个方面进行加强,以有效预防输电线路风偏闪络的发生,降低跳闸事故机率。

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覆冰灾害

影响输电线路正常安全运行的主要气象灾害是导线覆冰。

通常输电线路的覆冰会增大线路与杆塔的负荷,使得导线受风的面积增加,容易使输电线路诱发不稳定的驰振,导致跳头、扭动、冰闪跳闸等恶性事故出现,从而导致电网出现大范围的停电现象。

中国近十几年的输电线路受到冰灾的影响,产生过几次重大的电网安全事故,如2008年的冰灾是最为严重的一次,多年罕见持续的冻雨、冰雪天气,对南方的多个省区造成了重要的影响,对电网安全构成了极大的威胁。

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泥石流冲毁输电线路

滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降、地震等地质灾害是影响我国户外输电线路运行安全的重要因素,严重还会导致大电网解列运行。尤其是地震灾害对输电线路和电网的影响,使多条输电线路跳闸,导致电力中断、电厂设备损坏停运等危害。

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