高壓電網的主要組成部分有哪些?
高壓電網是一個復雜的電力傳輸系統,由多個關鍵設備和技術環節組成,主要可分為以下幾類:
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1. 發電廠(電源端)
- 功能:將一次能源(煤炭、水力、風能、太陽能等)轉化為電能。
- 輸出電壓:通常為 10~35kV(需升壓后接入高壓電網)。
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2. 升壓變電站(Step-up Substation)
- 關鍵設備:升壓變壓器(如 35kV→220kV 或 500kV)。
- 作用:將發電廠的低電壓升高至高壓或超高壓(如 110kV/220kV/500kV),以減少遠距離輸電損耗。
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3. 輸電線路(Transmission Lines)
- 架空線路(Overhead Lines)(90%以上采用):
- 導線:多股鋁絞線(如 鋼芯鋁絞線 ACSR),減少電阻和重量。
- 絕緣子:陶瓷/玻璃/復合絕緣子,防止電流泄漏。
- 鐵塔/電桿:支撐導線,保持安全對地距離(如 500kV 線路塔高約 50~100m)。
- 避雷線(地線):架設在導線頂部,防雷擊。
- 地下電纜(Underground Cables)(城市或特殊區域使用):
- 絕緣材料:XLPE(交聯聚乙烯)或充油電纜,耐高壓。
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4. 變電站(Substation)
- 功能:電壓變換、電能分配、系統保護。
- 主要類型:
- 樞紐變電站(500kV/220kV):連接多條輸電干線。
- 降壓變電站(220kV→110kV→10kV):逐級降低電壓供用戶使用。
- 關鍵設備:
- 變壓器(主變、聯絡變)。
- 斷路器(CB):故障時快速切斷電流(如 SF6 斷路器)。
- 隔離開關:檢修時隔離電路。
- 互感器(CT/PT):測量電流/電壓,供保護系統使用。
- 無功補償裝置(電容器組/SVG):穩定電壓。
5. 配電網絡(Distribution Network)
- 電壓等級:通常 10kV/35kV(工業)或 0.4kV(380V/220V)(民用)。
- 設備:配電變壓器、環網柜、電纜分支箱等。
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6. 控制系統與保護裝置
- SCADA系統:監控電網運行狀態(電壓、電流、功率等)。
- 繼電保護裝置:檢測短路/過載并觸發斷路器跳閘。
- 自動化設備:如 智能重合閘、故障定位系統。
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7. 接地系統(Grounding)
- 作用:保障人身安全,防止設備過電壓。
- 方式:中性點接地(直接/經消弧線圈/經電阻接地)。
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8. 輔助設施
- 通信系統(光纖/電力載波):傳輸監控數據。
- 防雷與防冰裝置:如避雷器、導線融冰設備。
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高壓電網的關鍵組成部分包括:
1. 發電廠(電源)
2. 升壓變電站(提高電壓)
3. 輸電線路(架空/電纜)
4. 變電站(電壓變換與分配)
5. 配電網絡(終端供電)
6. 控制與保護系統(確保安全穩定)
這些組件協同工作,實現電能從發電廠到用戶的高效、可靠傳輸。