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供配电系统的基本结构_电是如何一步步被送到家里的

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电能从发电厂出来之后要经过输送以及多级的电压转换之后,才会进入到家庭或者是工厂、办公等场所内。由于电能要经过远距离的输送,并且很多工厂的供电系统也并不是使用220V或者380V的,所以电能是以高压形式进行传输的,传输到配电末端时,再通过变电站进行变压,才能够输出适合家庭、工业所需的用电电压标准。

由于供配电整个系统比较复杂,我们从家庭供电的最后一级配电说起。最后一级配电,一般是由10kV经过箱变等变压后变为0.4kV的电压等级。10kV供电为三相,经过变压器的降压之后输出三相380V电压,通过会在变压器次级引出中性线,也就是零线。从变压器到达用户这段的输电线,实际上是三相四线制的,进入到各个住宅小区之后,再由配电室进行分配。为了使三相电平衡使用,会以一定区域为单位平均分配三相电的使用,比如一栋楼的某个单元,总共有18个住户,就会按照6户使用A相,6户使用B相,6户使用C相去分配。
一、发电
电诞生于荒山野岭的发电站,发电站家族成员众多,包括火电、水电、核电、风电等,但它们万变不离其宗,都是将其它能(核能、生物质能、潮汐能等)转化成电能。当然,不同发电站的电压不一样,有10.5kV的,也有6.3kV的。电诞生后,大部分将直接接入输电网,输送到千里之外,少部分过剩的电能被储存起来。比如说抽水蓄能,就是电动机将水抽到高水坝,想释放这部分电能时,直接用水坝的水发电即可。
二、输电和变电
电是如何一步步被送到家里的呢?该轮到输电出场了,电是经由孤立在野外的高压线路,传输到用电端的,不得不说,输电和变电是一对“难兄难弟”,因为输电的前后伴随着变电。由于各个发电厂的电压大小不同,虽然大多数电厂电压高达数千伏,但不足以满足远距离传输电流的要求,因此,根据不同输电线路的要求,发电端的电由变电站将电压升高到相应的高压(从10kV到330kV不等,不同规格的输电线路,电压不同)后,经输电线路传输到用电地区,电开始了漫漫长征之路,直至到达用电地区的降压变电站后,进行逐级降压,最终降至用电端的需求电压大小。
三、配电和用电
万众期待,电终于完成万里长征,到了大展身手的时刻了。不幸的是,用户的需求却是多种多样的。用户中不但有普通家庭,还有工厂、商场等,例如,普通家庭用电的电压为220V,而工业用电却是380V,所以只能按需分配,将家庭、工厂、商业用电分开处理,这一重任当然由配电承担了。配电负责某块区域得所有用电分配,变电所将高压电降至低压电后,接入配电所,配电所进行个性化电压处理,分成220V、380V等线路,分别接往居民区、工业区等,最终为我们所用。
全国的用电量无时无刻不在变化着,发电厂怎么知道该发多少电呢?别担心,有个机构叫电力调度中心,专门负责监控各地区的实时用电量,进行电量的调配,所以发电站发的电基本实现实时供需平衡,即使需电量有波动,也在可控范围内。

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GMT+8, 2020-4-28 10:03

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