輸配電

輸配電的概念包括三個方面，即輸電、變電、配電。其中輸電是指電能的傳輸，通過輸電，把相距甚遠的（可達數千公里）發電廠和負荷中心聯繫起來，使電能的開發和利用超越地域的限制；變電是指利用一定的設備將電壓由低等級轉變為高等級（升壓）或由高等級轉變為低能級的過程配電則是消費電能地區內將電力分配至用户的分配手段，直接為用户服務。

輸電和配電設施都包括變電站、線路等設備。所有輸電設備連接起來組成輸電網。從輸電網到用户之間的配電設備組成的網絡，稱為配電網。它們有時也稱為輸電系統和配電系統。輸電系統和配電系統再加上發電廠和用電設備統稱為電力系統。電力系統中各種不同的電力設備均有各自的額定電壓，它們構成整個電力系統的電壓等級。輸電採用的電壓高於配電電壓。輸電和配電電壓界限的劃分不是固定不變的，隨電網覆蓋的區域和容量大小而變化。

我國已頒發的《城市電力網規劃設計導則》規定：35～110kV為高壓配電電壓；10kV為中壓配電電壓；220/380V為低壓配電電壓。在某些地區220kV輸電網尚未形成前，110kV（甚至35kV）也可作為輸電電壓。就我國目前絕大多數電網來説，220kV為高壓輸電電壓（HV），330kV、500kV為超高壓輸電電壓（EHV），更高一級輸電電壓正在研究論證之中。

按照輸送電流的性質，輸電分為交流輸電和直流輸電。

19世紀80年代首先成功地實現了直流輸電。但由於直流輸電的電壓在當時技術條件下難於繼續提高，以致輸電能力和效益受到限制。

19世紀末，直流輸電逐步為交流輸電所代替。交流輸電的成功，迎來了20世紀電氣化社會的新時代。

目前廣泛應用三相交流輸電，頻率為50Hz（或60Hz）。20世紀60年代以來直流輸電又有新發展，與交流輸電相配合，組成交直流混合的電力系統。

輸電的基本過程是創造條件使電磁能量沿着輸電線路的方向傳輸。線路輸電能力受到電磁場及電路的各種規律的支配。以大地電位作為參考點（零電位）,線路導線均需處於由電源所施加的高電壓下,稱為輸電電壓。

輸電線路在綜合考慮技術、經濟等各項因素後所確定的最大輸送功率，稱為該線路的輸送容量。輸送容量大體與輸電電壓的平方成正比。因此，提高輸電電壓是實現大容量或遠距離輸電的主要技術手段，也是輸電技術發展水平的主要標誌。

在輸電過程中，輸電電壓的高低根據輸電容量和輸電距離而定，一般原則是：容量越大，距離越遠，輸電電壓就越高。遠距離輸電等級有3、6、10、35、63、110、220、330、500、750等十個等級。

從發展過程看，輸電電壓等級大約以兩倍的關係增長。當發電量增至4倍左右時,即出現一個新的更高的電壓等級。通常將 220千伏及以下的輸電電壓稱為高壓輸電,330～765千伏等級的輸電電壓稱為超高壓輸電,1000千伏及以上的輸電電壓稱為特高壓輸電。表中列出了輸電電壓與輸送容量、輸送距離的大致範圍。提高輸電電壓,不僅可以增大輸送容量,而且會使輸電成本降低、金屬材料消耗減少、線路走廊利用率增加。至1987年止,世界上已經使用的交流輸電電壓達到 765千伏。1150千伏的特高壓交流輸電已經有工業性試驗。已建成的最大的直流輸電工程,其輸電電壓為±750千伏，輸送距離2400公里，設計輸送容量為600萬千瓦。

變電是指電力系統中，通過一定設備將電壓由低等級轉變為高等級（升壓）或由高等級轉變為低等級（降壓）的過程。電力系統中發電機的額定電壓一般為（15～20）千伏以下。常用的輸電電壓等級有765千伏、500千伏、220～110千伏、35～60千伏等；配電電壓等級有35～60千伏、3 ～10千伏等；用電部門的用電器具有額定電壓為 3～15 千伏的高壓用電設備和110 伏、220伏、380伏等低壓用電設備。所以，電力系統就是通過變電把各不同電壓等級部分聯接起來形成一個整體。

1.操作失誤與錯誤

變電操作員是保證變電運行的直接執行者。由於變電運行特點是維護的設備多，出現異常和障礙的機率大，工作繁瑣乏味，容易造成人員思想上的鬆懈，所以在變電運行中，任何不規範的行為，都可能影響電網安全、穩定運行，甚至造成重大事故。

2.防範措施不到位

企業管理者貫徹落實防止誤操作事故的措施未到位，如值班員可以不經車間管理人員許可就使用接地刀閘機構箱的機械掛鎖的鑰匙。在執行危險點分析與控制措施工作方面存在流於形式、應付檢查的現象，並沒有真正落在實處。

3.缺少員工安全培訓

職工培訓中針對性和實效性不強，職工安全素質及專業技能難以滿足工作要求，沒有真正使安全制度、要求和措施深入職工日常工作。

4.設備老化，未能及時更新

電氣設備從出廠到安裝投人使用，隨着時間的推移，逐步老化，超過使用壽命年限，設備的隱患威脅着變電運行的安全。變電運行涉及的設備在使用過程中，沒有及時進行新改造，是造成安全事故的潛在隱患 ^[1]  。

配電（power distribution）是在電力系統中直接與用户相連並向用户分配電能的環節。配電系統由配電變電所、高壓配電線路、配電變壓器、低壓配電線路以及相應的控制保護設備組成。

配電系統中常用的交流供電方式有：

①三相三線制。分為三角形接線（0.4kv電動機和照明）和星形接線（用於低壓三相0.23kv工業照明配電以及0.23kv三相電動機）。

②三相四線制。用於0.4kv/0.23kv低壓動力與照明混合配電 。

③三相二線一地制。多用於農村配電（因為安全問題早已淘汰）。

④單相單線制27.5kv。常用於電氣鐵路牽引供電。

⑤單相二線制0.23kv(由三相四線制獲得)。主要供應居民用電。

配電系統常用的直流供電方式有：

①二線制。用於城市無軌電車、地鐵機車、礦山牽引機車等的供電。

②三線制。供應發電廠、變電所、配電所自用電和二次設備用電，電解和電鍍用電。

一次配電網絡是從配電變電所引出線到配電變電所（或配電所）入口之間的網絡。在中國又稱高壓配電網絡。電壓通常為6～10千伏 ，城市多使用10千伏配電。隨着城市負荷密度加大，已開始採用20千伏配電方案。由配電變電所引出的一次配電線路的主幹部分稱為幹線。由幹線分出的部分稱為支線。支線上接有配電變壓器。一次配電網絡的接線方式有放射式與環式兩種。

二次配電網絡是由配電變壓器次級引出線到用户入户線之間的線路、元件所組成的系統，又稱低壓配電網絡。接線方式除放射式和環式外，城市的重要用户可用雙回線接線。用電負荷密度高的市區則採用網格式接線。這種網絡由多條一次配電幹線供電，通過配電變壓器降壓後，經低壓熔斷器與二次配電網相連。由於二次系統中相鄰的配電變電器初級接到不同的一次配電幹線，可避免因一次配電線故障而導致市中心區停電。

配電線路按結構有架空線路和地下電纜。農村和中小城市可用架空線路，大城市（特別是市中心區）、旅遊區、居民小區等應採用地下電纜。

配電網絡作為當代電力供應的基礎，在國家經濟建設與發展中佔有十分重要的地位。在配電網絡搭建過程中，為實現電源中電能有效傳輸的目的，需要在不通過地區設立對應的級別的電力傳輸網絡，通過電力傳輸網絡的搭建，滿足不同地區對電力的需求，以充足的電力供應促進地區的經濟建設與發展。基於不同電源中電性質的差異，我國配電網絡的搭建有效適應了多變的電網環境，能夠通過靈活轉變電能性質以實現對不同性質電能的傳輸。伴隨着電力網絡構建技術研究的逐漸深入，我國開始對電力網絡構建的有效方式進行探究，通過研究電力網絡構建的不同形式，並對比不同構建方案的可行性，選取出最為有效的配電網絡構建方式。通過對比多項電力網絡構建方案，並結合我國現階段電力發展現狀，採取新舊結合手段進行配電網絡的搭建成為當下最為有效的電網搭建方式。我國新舊配電網絡建設工程的開展，在有效推動我國電力傳輸水平進步的同時，也對我國的經濟發展和供電行業建設提出了一定要求，因此結合我國電力發展的實際對配電網絡的構建進行優化，是當下我國配電網絡建設與發展面臨的首要任務 ^[2]  。