磁生電

　　一、電能的輸送

　　許多大型水電站建設在遠離我們的高山峽谷之中，電能在那里生產出來，并不能馬上被使用，它只有通過電力網跨過千山萬水到達城市、工廠，走進千家萬戶，才能被使用；離城市較近的火電廠、核電站生產出的電能也要通過電力網傳輸，才能被使用。因此，電力網成為連接電廠和用戶的紐帶，它就像是電力系統中的“血管”。

　　電力網是由升壓變壓器、傳輸線路、高壓塔架、降壓變壓器、無功補償器、避雷器等電氣設備，以及監視和控制自動裝置所組成的復雜網絡系統。下圖即為一變電站的輸配電系統。

　　變電站的輸配電系統

　　電能在發電機中生產出來，此時電壓為10kV左右，經升壓變壓器變成220kV或500kV后，通過超高壓輸電線輸送到城市的供電網上，再經多級降壓變壓器最終變為220V，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行遠距離輸電，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中增加了整流器（把交流電變為直流電）和逆變器（把直流電變為交流電），來完成其任務的。

　　那為什么傳輸時要采用超高壓（500kV等）輸電呢？主要是因為要減少線損（Q），也就是電能在傳輸時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有這樣的關系：Q=I2R，因為傳輸線的電阻R一定，因此要減少Q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高溫超導導線了，據華中理工大學超導電力科研與發展中心提供的一份報告，目前，中國輸配電系統的網絡損耗高達百分之八點五，到2010年，按預測的裝機容量，中國在輸配電網上將損失二到三個三峽電站所發出的電能。而高溫超導導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、傳輸線路等電氣設備外，還需要輸配電自動化技術的支持。輸配電自動化控制的主要任務是：

　　1．要保證傳輸電能的質量，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中的無功功率和有功功率，這就要精確地進行潮流計算，再進行功率分配和功率補償。

　　2．要保證電力網運行的安全，也就是要保證變壓器、傳輸線路等的故障的預防、排除和恢復等等。

　　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，這使電力系統的穩定性問題變得十分突出。同時，隨著城市化進程的加快，常規的電力技術也難以解決大城市高密度送電問題。因此，輸配電自動化技術將需要更快速地發展，在電力系統中發揮更大的作用。

　　來源：新東方網整理

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